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Electrostatique

Posté par
Noumar
28-04-20 à 07:40

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.

Posté par
vanoise
re : Electrostatique 28-04-20 à 09:26

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

Posté par
Noumar
re : Electrostatique 28-04-20 à 11:20

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.

Posté par
Noumar
re : Electrostatique 28-04-20 à 11:26

Noumar @ 28-04-2020 à 11:20

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

ces epsilon là sont tous de la permitivité du vide, désolé je ne sais pas comment placer l'indice.

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.

Posté par
vanoise
re : Electrostatique 28-04-20 à 12:00

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/o1 et 2 désignent les densités surfaciques de charge en r=R1 et en r=R2.



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