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Electrostatique

Posté par
Thib156
22-08-22 à 16:05

Bonjour,
Je rencontre un problème avec la question suivante (+ voir photo):

Sachant qu'il y a un champ électrique uniforme de 3 V/m dans le plan xy dirigé dans la direction y (comme indiqué sur la figure ci-dessous).
Que vaut le travail de la force électrique qui s'applique sur une charge de +1 C déplacée du point A au point B (le point A est situé à la coordonnée (0,2) et le point B à la coordonnée (1,0) comme indiqué sur la figure) ?
A. 6 joules.
B. 4 joules.
C. - 4 joules.
D. - 6 joules.


Je pensais que c'était un exercice simple qui pouvait être résolue avec la formule: Champ électrique= Force / Charge. Cependant, je ne parviens pas à trouver la bonne réponse et j'ai besoin d'un petit coup de main
Merci d'avance pour votre aide !

Electrostatique

Posté par
vanoise
re : Electrostatique 22-08-22 à 16:55

Bonjour
Effectivement, la force exercée sur la charge q par la source extérieure créant le champ de vecteur \vec E est :
\vec F=q\cdot\vec E ;
Tu dois aussi connaître l'expression du travail d'une force de vecteur \vec F constant lors d'un déplacement d'un point A à un point B...

Posté par
odbugt1
re : Electrostatique 22-08-22 à 16:56

Bonjour,

Commence par reproduire le schéma de l'énoncé en y ajoutant (sans souci d'échelle) au point A le vecteur qui représente la force électrique.
Applique ensuite la définition de travail d'une force.

Posté par
odbugt1
re : Electrostatique 22-08-22 à 16:57

Oups !
Posts croisés.
Désolé Vanoise !

Posté par
vanoise
re : Electrostatique 22-08-22 à 17:06

Bonjour odbugt1
Pas grave ! Moi aussi : il m'arrive d'oublier de cliquer sur la phrase en rouge " vérifier la présence de nouvelles réponses"  et, de toutes les façons, je ne suis pas sûr que ce dispositif soit fiable à la minute près !

Posté par
Thib156
re : Electrostatique 22-08-22 à 20:53

Bonjour,

C'est bien ce que je pensais faire, me servir du travail. Par contre, il me reste alors 2 inconnues dans la formule? Le travail n'est pas connu et la force non plus? Et pour la distance j'ai racine carrée de 5 que j'ai obtenu avec la formule pour la distance...

Merci

Posté par
vanoise
re : Electrostatique 22-08-22 à 21:37

La force est connue puisque tu connais la charge et le vecteur champ électrique.

Posté par
Thib156
re : Electrostatique 23-08-22 à 10:10

Le travail est alors égale à la force fois la distance: W=F.d.
Pour la force je trouve: F= q.E= 3N et pour la distance je trouve la racine carrée de 5 (avec la formule de la distance).
J'ai alors un travail qui est égale à 3 fois racine carrée de 5, et ce n'est pas la bonne réponse...

Posté par
vanoise
re : Electrostatique 23-08-22 à 12:03

Ton expression du travail n'est correcte que si le vecteur force est un vecteur constant colinéaire au déplacement et de même sens. Ce n'est pas le cas ici. Dans le cas de cet exercice :

W=\vec F\cdot\vec{AB}

Posté par
Thib156
re : Electrostatique 23-08-22 à 13:41

Comment savoir dans quel sens est la force?

Et en sachant l'angle entre la force et la distance, on obtient alors que le travail est égale à la force fois la distance fois cos(x) avec x l'angle entre la force et la distance ?

Posté par
vanoise
re : Electrostatique 23-08-22 à 14:24

\vec F=q\cdot\vec E et, dans cet exercice, q>0. Que dire dans ces conditions de la direction et du sens du vecteur force par rapport à la direction et au sens du vecteur champ électrique ?
Encore plus simplement :
W=\vec F\cdot\vec{AB}

donc :

W=q\cdot\vec E\cdot\vec{AB}
Tu dois savoir calculer le produit scalaire de deux vecteurs dont les composantes suivant x et suivant y sont connues...

Posté par
Thib156
re : Electrostatique 23-08-22 à 14:53

En effet on a  (1-0).(0-2)= -2 pour le déplacement et donc 3.(-2)= -6 Joules pour le travail.

Merci beaucoup pour votre aide!



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