Bonjour, pourriez vous m'aider sur cet exercice.
Exercice
On considère dans le vide deux couches sphériques concentriques (S1) et (S2) uniformément chargées d'épaisseur négligeable, de rayons respectifs R1 = 0.2 m et R2 = 0.4 m.
Les charges sont respectivement : Q1 = 1.5 10^-9 C sur (S1) et Q2 = 3 10^-9 C (S2)
Une charge ponctuelle Q = 2 10^-9 C est aussi placée au centre commun O.
1) Déterminer la composante radiale E(r), du vecteur champ électrostatique en tout point M (OM = r) de l'espace.
2) En déduire le potentiel électrostatique V(r) au point M.
Bonjour
Il suffit d'appliquer le théorème de Gauss en se justifiant à partir des symétries et des invariances de la distribution de charges.
Je te laisse proposer une solution
Oui, j'ai déjà trouvé par étude de symetrie que le champ est radial, de toute façon le sujet ne demande que cette composante radiale. Mais pendant le calcul j'ai trouvé :
E dS = (1/
)
Qint
E 4 r2 =
Qint/
ainsi : E = Qint / 4
r2
1er cas : 0 < r< R1
Qint = Q
donc E = Q / 4r2
2eme cas : R1 < r< R2
Qint = Q + Q1
donc E = (Q+Q1)/ 4r2
3eme cas : R2 < r
Qint = Q + Q1 + Q2
donc E = (Q+ Q1+Q2)/ 4r2
je pense que c'est comme ça, qu'en pensez-vous? et le probleme lorsque je fais la représentation graphique de ces resultats je me sens un peu perdu et je pense que c'est pas la bonne réponse.
C'est bien cela !
Cela ne semble pas demandé mais, si tu devais représenter les variations de E en fonction de r, tu obtiendrais des discontinuités de E en r=R1 et en r=R2 qui s'explique par la modélisation surfacique de la distribution de charge. Tu pourrais vérifier que les discontinuités sont égales à 1/
o et
2/
o où
1 et
2 désignent les densités surfaciques de charge en r=R1 et en r=R2.
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