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Électrostatique

Posté par
Bush
25-02-25 à 00:58

Bonsoir,

Un champ électrique uniforme a pour vecteur E=(-550i+300j) . Quel est la différence de potentiel observée par une particule se déplaçant de 3,95 cm à une orientation de 220° dans le plan xy ?
Réponse :  par définition V=-\vec E.\vec {\Delta S} (produit scalaire entre le vecteur champ électrique et le vecteur déplacement).
Pour  l'intensité E pas de souci, j'ai le déplacement  mais je ne sais pas  comment trouver l'angle entre les 2 vecteurs.
Je voudrais un schéma explicatif.
Pardon.

Posté par
vanoise
re : Électrostatique 25-02-25 à 10:17

Bonjour attention à ta formule. Seule une différence de potentiel a un sens physique. Il faut donc choisir correctement le potentiel nul.
Sinon,tu peux calculer les deux composantes cartésiennes du vecteur déplacement et utiliser la définition classique du produit scalaire.

Posté par
vanoise
re : Électrostatique 25-02-25 à 10:59

Pour l'angle entre 2 vecteurs : le produit scalaire de deux vecteurs peut s'exprimer en fonction des deux normes et du cosinus de l'angle entre les deux.

Posté par
Bush
re : Électrostatique 25-02-25 à 11:15

Bonjour et merci.

Posté par
Bush
re : Électrostatique 25-02-25 à 11:30

\Delta V=-\vec E.\Delta \vec S
Pardon.  
Je voudrais un schéma pour appréhender les données.
Merci encore.

Posté par
vanoise
re : Électrostatique 25-02-25 à 12:41

D'accord avec ta dernière formule sous réserve que le symbole "" désigne bien une variation. Pour être plus clair : soit un déplacement d'un point A à un point B dans un champ électrique uniforme, la variation de potentiel au cours du déplacement est :

V_{(B)}-V_{(A)}=-\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{AB}
 \\ 
 \\ ou :
 \\ 
 \\ V_{(A)}-V_{(B)}=\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{AB}

Pour la figure, si tu places le point A à l'origine du repère, les coordonnées de B sont :

\begin{cases}
 \\ x_{(B)}=\Vert\overrightarrow{AB}\Vert.\cos\left(220{^\circ}\right)\\
 \\ y_{(B)}=\Vert\overrightarrow{AB}\Vert.\sin\left(220{^\circ}\right)
 \\ \end{cases}

Électrostatique

Posté par
vanoise
re : Électrostatique 25-02-25 à 12:48

L'expression : "a une orientation de 220° dans le plan xy" n'est pas très claire. J'ai considéré que l'angle entre l'axe (Ox) et le vecteur déplacement vaut 220°.

Posté par
Bush
re : Électrostatique 25-02-25 à 14:10

Merci c'est plus clair pour moi.

Posté par
Bush
re : Électrostatique 25-02-25 à 19:23

Bonsoir,
Et merci encore.
La d.d.p. cherchée est  \Delta V=-9,03 V.
Car l'angle entre les vecteurs de notre produit scalaire, qui est une tension, est 68,6°.
E=0,626 V/m et d=0,0385m .
Merci.

Posté par
vanoise
re : Électrostatique 25-02-25 à 19:53

Tu n'as pas tenu compte de mes messages précédents. Je récapitule les valeurs des composantes cartésiennes des vecteurs :

1° : vecteur champ électrique :

\overrightarrow{E}\quad\begin{cases}
 \\ E_{x}=-350V/m\\
 \\ E_{y}=300V/m
 \\ \end{cases}

2° : vecteur déplacement (en mètre):

\overrightarrow{AB}\quad\begin{cases}
 \\ x_{(B)}-x_{(A)}=\Vert\overrightarrow{AB}\Vert.\cos\left(220{^{\circ}}\right)=3,95.10^{-2}.\cos\left(220{^\circ}\right)\\
 \\ y_{(B)}-y_{(A)}=\Vert\overrightarrow{AB}\Vert.\sin\left(220{^{\circ}}\right)=3,95.10^{-2}.\sin\left(220{^\circ}\right)
 \\ \end{cases}

Différence de potentiel (en volts) :

V_{(A)}-V_{(B)}=\overrightarrow{E}.\overrightarrow{AB}=E_{x}.\left(x_{(B)}-x_{(A)}\right)+E_{y}.\left(y_{(B)}-y_{(A)}\right)
Je ne fais qu'utiliser la relation de définition du produit scalaire...

Posté par
vanoise
re : Électrostatique 25-02-25 à 21:35

Erreur de frappe dans mon dernier message : Ex=-550V/m et non -350V/m mais cela ne change rient à la méthode.
Tu peux aussi utiliser une autre expression du produit scalaire :

V_{(A)}-V_{(B)}=\overrightarrow{E}.\overrightarrow{AB}=\Vert\overrightarrow{E}\Vert.\Vert\overrightarrow{AB}\Vert.\cos\left(\overrightarrow{E},\overrightarrow{AB}\right)
 \\
avec pour l'angle entre les deux vecteurs :

\left(\overrightarrow{E},\overrightarrow{AB}\right)=68,6{^\circ}

Les deux méthodes conduisent à la même différence de potentiel entre les points A et B. Il n'est pas nécessaire de calculer "d" mais tu arrives tout de même au résultat correct.

Posté par
Bush
re : Électrostatique 26-02-25 à 00:00

Merci beaucoup.



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