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Niveau école ingénieur
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Electrostatique électromagnétisme

Posté par
M83
27-11-12 à 13:17

Bonjour,

j'ai quelques questions d'électrostatique dont j'aimerais connaître les réponses.

1) A quelle condition le champ électrique E d'une sphère chargée peut se réduire à celui d'une charge ponctuelle ?
2) Dans quelles conditions peut-on appliquer le théorème de Gauss facilement ?
3) Comment se répartissent les charges libres sur un conducteur soumis à un champ électrique ?

D'avance merci

Posté par
prbebo
Electrostatique électromagnétisme 29-11-12 à 14:37

Bonjour M83,

reponse 1 :
Il y a deux conditions :
a)  que la sphere chargee ait, comme la charge ponctuelle, la symetrie spherique autour de son centre ;
b)  que l'on se place a l'exterieur de la sphere : dans ce cas, si sa charge est Q, le champ en un point M exterieur est identique (direction, sens et norme) a celui d'une charge ponctuelle q placee en O.

Reponse 2 :
reponse evidente : la difficulte dans l'utilisation du theoreme de Gauss reside dans le calcul du flux de E (integrale de surface) ; si on s'appuie sur les symetries du probleme et qu'on choisit une surface de Gauss qui respecte ces symetries, le calcul du flux revient simplement a multiplier la norme de E par une surface, ce qui est a la portee de tout le monde. Avant d'appliquer Gauss, il convient donc de faire une etude de symetrie du systeme de charges, ce qui permet de prevoir la direction de E en tout point de l'espace, et donc guide l'utilisateur dans le choix de la surface de Gauss la plus adequoite.

Reponse 3 :
Le titre parle d'electrostatique, donc je suppose que les charges dont tu parles sont des charges immobiles (et non des porteurs qui circulent dans un conducteur soumis a une ddp et parcouru par un courant electrique). Dans ce cas, le champ electrostatique a l'interieur doit toujours etre nul ; ca veut dire que les charges libres se placent a la surface et s'organisent pour creer a l'interieur du conducteur un champ electrique qui va soustraire a celui impose a l'exterieur, pour donner une difference nulle.
En gros, si on appelle E0 le champ electrique exterieur auquel le conducteur est soumis (je mets E0 en gras car les fleches ne sont pas faciles a faire), la face du conducteur vers laquelle E0 pointe va se couvrir de charges negatives, et les charges positives correspondantes vont migrer vers la face opposee. Ce phenomene tres important s'appelle influence electrostatique, il est a la base du fonctionnement des condensateurs.

Desole pour le manque d'accentuation, je suis un inconditionnel du clavier americain. Et tant que ca reste lisible...
Si tu as des questions n'hesite pas la metre un post.

Prbebo.

Posté par
M83
re : Electrostatique électromagnétisme 09-12-12 à 20:35

Désolé du retard et merci de ta réponse qui m'a aidée plus que ne le pensais !
A bientot



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