Inscription / Connexion Nouveau Sujet
electrostatique
salut a tous j'ai du mal à demander dans ce dm alors on pourriez vous me donner un coup de pouce alors l'exercice dit qu'une sphère de rayon R porte une charge Q>0 uniformément repartie sur sa surface avec une densité surfacique 
on me demande alors de calculer le potentiel électrique à l'intérieur et à l'extérieur de la sphère et ensuite déduire le potentiel au voisinage de l'origine o .on me demande juste après de calculer le potentiel à l'origine et enfin d'identifier les champs (ou nous avons calculer le potentiel électrique à l'intérieur t à l'extérieur de la sphère ) en utilisant le théorème de gauss.on me donne comme remarque de prendre le point M(r)pour le potentiel Vm(r) sur l'axe oz et utiliser les coordonnées sphériques pour le vecteur position.
svp je ne sais vraiment par ou commencer je ne vois pas comment uiliser les coordonnees spherique :'( :'( Merci
Bonjour,
Ce problème est archi classique et tu en trouveras le corrigé en multiples exemplaires sur le net. L'étude des symétries et des invariances de la source conduit à considérer que le vecteur champ en un point M quelconque à la distance r du point O est le même que celui que créerait en M une charge ponctuelle placée en O et égale à la charge contenue dans la sphère de rayon r (charge notée Qint)
Le vecteur champ est donc nul à l'intérieur de la sphère et à l'extérieur son expression est :
Si on choisit arbitrairement le niveau de potentiel nul à l'infini, le potentiel à l'extérieur vaut :
Le potentiel à l'intérieur de la sphère est une constante. Pour trouver cette constante, on peut considérer la continuité de V en r = R. Tout cela se démontre à partir de la relation entre vecteur champ et potentiel...)
Je te laisse redémontrer tout cela à partir de ton cours...
salut
je veux comprendre j'ai vraiment du mal a comencer je ne sais meme pas pourquoi on utilise les coordonnée sphérique
svp de l'aide je ne comprend rien
Si tu n'as rien compris à ce que j'ai écrit, c'est probablement que tu n'as pas compris ton cours d'électrostatique...
Pour t'aider à démarrer, tu peux éventuellement t'aider de la fiche n°3 que tu trouveras à cette adresse :
Pour l'instant, concentre-toi sur les parties I et V. Un détail : sur ma fiche, les angles
et 
sont permutés par rapport à ton schéma mais cela ne change rien pour ce problème.
Tu trouveras aussi un résumé de cours et la correction de ton exercice à cette adresse :
L'électrostatique est une partie du programme qui demande beaucoup de rigueur et une très bonne connaissance du cours...
J'ai oublié un détail :
Le délai de réponse à une demande d'aide est lié à la disponibilité des "aidants" et à leur bonne volonté, pas au nombre de "UP" figurant sur le message...
merci pour votre gentillesse j'ai vraiment peur de ne pas me retrouver avec l'électrostatique c'est pourquoi j'ai demande de l'aide
de plus dans mon exercice on me demande de calculer d'abords le potentiel a l'interieurs et a l'exterieus de la sphere donc le theoreme de gauss ne peut pas me servir ici puisque c'est demande dans la derniere question
de plus dans mon exercice on me demande de calculer d'abords le potentiel a l'interieurs et a l'exterieus de la sphere
J'avais effectivement lu cela...
Le calcul direct du potentiel au centre de la sphère est immédiat dans la mesure où la totalité de la charge est localisée à la distance R constante du point O. En considérant le potentiel nul à l'infini, on obtient directement :
En revanche, essayer de démontrer que ce potentiel est constant à l'intérieur de la sphère par le calcul direct alors que le résultat est immédiat en passant par le vecteur champ et le théorème de Gauss est, au mieux, une maladresse d'énoncé, au pire....
Même remarque pour les points M à l'extérieur de la sphère : autant le calcul du vecteur champ à partir du théorème de Gauss est simple, ce qui permet d'obtenir le potentiel, autant le calcul direct du potentiel est horriblement compliqué...
je n'ai pas compris un autre truc pour le point M je vais l'étudier seulement sur l'axe oz ce n'est pas vraiment claire et les coordonnées sphérique je fait quoi avec ? l'exercice n'est pas aussi simple pour moi on vient de commencer l'électrostatique et je ne sait pas ou j'en suis
Le point M est à la distance r quelconque du point O avec r qui, suivant les cas, est inférieur, égal ou supérieur à R. Peu importent les valeurs de et . En effet : compte tenu du fait que la source du champ (la sphère chargée) est invariante par rotation autour de son centre, les caractéristiques du champ ne dépendent que de r, pas de et .
Avant de se lancer dans des calculs, il est indispensable de raisonner sur les symétries éventuelles et les invariances éventuelles de la source. L'étude des symétries permet en général sans calcul de déterminer la direction du vecteur champ E et l'étude des symétries permet de savoir de quelle(s) coordonnée(s) de M dépendent les caractéristiques du champ. J'explique cela sur le document dont je t'ai fourni la référence mais j'imagine que tu as aussi vu cela en cours : il me parait inconcevable de donner ce type d'exercice sans avoir traité cela en cours...
d'acord alors dans ma premiere question on me demande le potentielle a l'interieur et a l'exterieur (sans passer par gausse)est ce que je peux faire ça :
v(int)=q/4
0 r ce r va variée c'est ca donc je peut l'ecrire en coordonee spherique ?svp j'essaye mais je ne trouve rien
Relis mon message précédent ! c'est possible de calculer directement le potentiel au centre O de la sphère mais c'est extrêmement difficile par le calcul direct de montrer que le potentiel est constant à l'intérieur de la sphère alors que c'est extrêmement facile par le théorème de Gauss et le vecteur champ.
Cet exercice est extrêmement facile ( c'est même le plus simple que l'on puisse concevoir sur le théorème de Gauss) pour quelqu'un qui :
1 : a eu un cours structuré sur l'électrostatique ;
2 : a compris ce cours ;
3 : aborde cet exercice dans l'ordre logique de difficulté croissante des questions... Et cet ordre logique n'est pas celui proposé par ton énoncé...
Je ne suis pas sûr que ces trois conditions soient remplies...
Tu ne parles pas des deux documents que je t'ai fournis : les as-tu compris ?
Le second te fournit un corrigé précis fait par un professeur de prépa compétent.
oui j'ai bien lu ce que vous m'avait écrit et meme les document mais donc je fait quoi dans ce cas j'utilise le theoreme de gauss malgre que c'est demander dans la derniere question ?
J'ai essayé de t'expliquer, en termes diplomatiques, que ton énoncé, compte tenu de l'ordre des questions posées, relève du "grand n'importe quoi" (là : je ne suis plus diplomate !). Il suppose d'utiliser une intégrale de surface difficile à poser dont la résolution est infiniment plus compliquée que l'utilisation du théorème de Gauss.
Maintenant, tu fais ce que tu veux...
Tu ne m'as pas répondu à propos de la compréhension des deux documents que je t'ai fournis... Il est pourtant difficile d'être plus clair...
Ta réponse du 12-03-16 à 09:07 montre que tu n'as pas lu ou pas compris mes messages précédents...
Dans ces conditions, je ne vois pas ce que je peux faire de plus pour t'aider...
pour être franche j'ai lu tout les documents que vous m'avait donnee mais je n'arrive pas a bien comprendre et a imaginer ce n'est pas evident pour moi je n'arrete pas de le dire. je ne sais pas par ou je doit commencer dans cette exercice même quand je relis le cours je complrend ce que ca veut dire mais je ne peut pas l'appliquer sur mes exercices
Un simple test de compréhension qui pourrait t'aider : quand tu écris :
v(int)=q/4
0 r Que représente précisément V ?
Une réponse précise doit être sous la forme : potentiel électrostatique créé par... (tu précises la source du champ) au point.... (tu précises en quel point le potentiel vérifie la formule écrite).
potentiel electrostatique cree par la charge qui se trouve sur la surface de la sphere a n'importe quel point de l'interieur
C'est bien ce que je craignais...
l'expression donnée est celle du potentiel créé en un point M par une charge ponctuelle q placée en un point P telle que : distance PM = r.
Commences-tu à comprendre la difficulté du calcul du potentiel créé par toutes les charges réparties à la surface de la sphère en un M autre que le centre de la sphère ? Toutes ces charges ne sont pas à la même distance r de point M : le calcul du potentiel en M dans ce cas est extrêmement compliqué : en pratique : personne ne le fait jamais puisque le résultat est facile et immédiat en passant par le théorème de Gauss.
Annuler
connectez vous