Bonjour,
Je débute en électrostatique et je m'intéresse à cet exercice :
3 charges ponctuelles fixes Q, positives, sont placées au sommet d'un triangle équilatéral de centre O, dans le plan (x,O,y),. On désire calculer le champ électrique généré par ces 3 charges le long de l'axe z, passant par O et perpendiculaire au plan (x,O,y), c'est à dire calculer le champ électrique E(M) en tout point M de l'axe (Oz), situé à une hauteur z au dessus de O. On donne dans la figure suivante les coordonnées dans la base cartésienne des trois sommets du triangle équilatéral. On note a la distance OA=OB=OC.
Voici la figure :** image supprimée **
1) Décrire les plans de symétrie du système passant par tout point M, situé sur l'axe z. En déduire l'orientation du champ électrique en tout point M de l'axe z.
Le point M étant situé sur l'axe z au dessus de 0, je dirai que l'axe Oz est un plan de symétrie, mais quels sont les autres je ne comprends pas bien la démarche.
2) Par un raisonnement analogue déduire la valeur du champ électrique au point O.
Commes les trois charges sont positives l'addition vectorielle des trois champs au point 0 donnera un champ nul, mais comment le déduire directement avec les symétries ?
3) Expliquer à l'aide d'un raisonnement qualitatif pourquoi on peut s'attendre à ce que le module du champ électrique généré sur l'axe z par les 3 charges, passe par une valeur maximale à une hauteur précise au dessus du point O.
Je ne vois pas du tout pour cette question.
Je vous remercie
Cordialement
Bonjour,
pour la 3 ème question, comme tu l'as écrit plus haut, le champ électrique est nul en O (3 vecteurs à 120 degres).
Dès que z est différent de 0, on sent bien qu'une composante verticale du champ électrique va exister.
Ensuite, plus z va augmenter, plus le champ va diminuer puisque son intensité est inversement proportionnelle au carré de la distance. Donc, 0 à une altitude infini.
On sent bien aussi que le phénomène est continu.
En résumé, on part de 0, on devient positif puis on tend vers 0.
Plein de bonnes raisons pour passer par un maximum. Non?
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