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Electrostatique

Posté par
mdtfeil
11-03-16 à 14:20

Bonjour,

S'il vous plaît, merci à ceux qui m'aident pour la résolution de cet exercice:

Une charge ponctuelle Q est placée aux deux coins opposés d'un carré; une charge q est placée aux deux autres coins. Si la résultante de la force électrique agissant sur Q est nulle, comment Q et q sont-elles liées?

Voici les premiers essais:

La diagonale d'un carré de côté a étant égale à aV2, on a d'une part:

K.Q²/2a² (FQ/Q)

d'autre part,

K.Q.q/a² , (Fq/Q)

résultante des deux forces exercées par q sur Q :

K.q.Q /a²x V2

Force résultante sur Q:

Posté par
sanantonio312
re : Electrostatique 11-03-16 à 16:35

Bonjour,
Comme il s'agit d'un carré,  la résultante des deux forces issues des charges q est colinéaires à la force issue de Q.
Tu vois déjà que q et Q seront de signe opposé.
Un petit calcul de geometrie va te mener au résultat.

Posté par
J-P
re : Electrostatique 11-03-16 à 16:41

C'est très bien jusque là ...

Il manque juste ce qu'il faut pour indiquer les directions et sens des forces... pour pouvoir faire la somme vectorielle.

FQ/Q et la résultante des 2 forces exercées par les q sur Q sont sur une même diagonale du carré (à justifier)

Il faut donc que : K.Q²/2a² + K.q.Q /a² * V2 = 0

Q/2 + q * V2 = 0

q = - Q/(2V2)

Sauf distraction.  

Posté par
mdtfeil
re : Electrostatique 11-03-16 à 17:19

Merci sanantonio312 et J-P.

J-P: merci tout particulièrement pour cette correction très claire.

Cordialement

Posté par
lilimokoki
re : Electrostatique 08-04-16 à 10:49

bonjour,
J-P, je ne comprends pas quelque chose: si K.Q²/2a² + K.q.Q /a² * V2 = 0 donc une des deux forces est négative et je vois pas comment une force peut etre négative, je pensais qu'il fallait que K.Q²/2a² = K.q.Q /a² * V2 et du coup je me retrouvais avec Q = q * 2V2
merci de votre aide

Posté par
J-P
re : Electrostatique 08-04-16 à 11:48

Autre approche (plus longue) mais peut-être plus parlante.

Electrostatique

Si les charges Q et q sont de même signe et non nulles ... on est dans le cas du dessin de gauche.

Il est impossible que la somme vectorielle des forces sur la charge Q (par exemple celle en D) provenant des 3 autres charges soit nulle.
Et donc Q et q doivent forcément être de signe contraire.
-----
Si les charges Q et q sont de signes contraires ... on est dans le cas du dessin de droite.

Il est possible alors que la somme vectorielle des forces sur la charge Q (par exemple celle en D) provenant des 3 autres charges soit nulle.

Il suffit pour cela que |F(AD)|² + |F(CD)|² = |F(BD)|²

et comme |F(AD)| = |FCD| --->  |F(BD)| = V2 * |F(AD)|

k.|Q*Q|/(V2.a)² = V2 * k.|Q*q|/a²

|Q|/2 = V2 * |q|

|Q| = 2V2 * |q|

Et on sait que Q et q sont de signes contraires ---> Q = - 2V2 * q

q = - Q/(2V2)



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