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Etude du canon à électrons : Les conditions initiales !
Salut à tous !
Je m'entraîne à faire des exos sur certain chapitre de physique, et je bloque lorsqu'il s'agit des exo sur l'application des loi de Newton par rapport au électrons :
Voici l'énoncé :
Un canon à électrons est constitué d'un filament qui, lorsqu'il est porté à haute température, émet des électrons de vitesse initiale négligeable. Ces électrons sont ensuite accélérés à l'intérieur d'un condensateur plan dont les armatures A et B sont verticales et entre lesquelles règne un champ électrostatique uniforme de valeur E.
On néglige le poids de l'électron devant la force électrostatique. Le référentiel est supposé galiléen.
I. Accélération et vitesse
a)- Déterminer les coordonnées du vecteur accélération a et du vecteur vitesse de l'électron au cours du mouvement entre les plaques A et B. On choisira le repère (O, I, J) indiqué sur le schéma.
b)- En déduire l'expression de la valeur de sa vitesse à chaque instant.
II. Établir les équations horaires de son mouvement.
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J'ai un problème pour établir les conditions initiales de l'electron, en effet je ne comprend pas vraiment qu'elle point prendre puisque VB et E sont de sens inverse.
Lorsque je regarde la correction de l'exercice pour les condition initials, on a :
x(t) =0
y(t) =0
Alors que pour E, les coordonnée ne valent pas 0 (d'après le schéma).
Merci d'avances.
Bonjour,
Tu sembles confondre un peu tout...
Pour connaître l'accélération de l'électron il faut lui appliquer le principe fondamental de la dynamique.
Quel est donc le bilan des forces appliquées à l'électron ?
Une force est largement dominante. Quelles sont ses quatre caractéristiques :
. point d'application
. direction
. sens
. intensité
Salut Coll
Et merci de ta réponse !
La force dominante appliqué à l'electron est la force electrostatique soit : f = q*E, mais je ne vos pas le rapport avec les caractéristique de cette force ?
Oui, la force dominante est la force due au champ électrostatique. Ses caractéristiques :
. point d'application : l'électron
. direction : parallèle à la direction du champ donc à Ox
. sens : opposé à celui du champ puisque la charge de l'électron est négative
. intensité :
Que peux-tu dire en conséquence du vecteur accélération de l'électron ?
Quelles sont les coordonnées de ce vecteur ?
Je ne comprend pas pourquoi le sens " opposé à celui du champ vec{E} puisque la charge de l'électron est négative "
Et je ne comprend pas sur la figure par rapport à quel point on se place (vec E ?)
D'après la deuxième loi de newton :
(Fext) = m * a (t)
f(x) = q* E
f(y) =0
a(x) = (q* E)/m
a(y) =0
1) Le champ est uniforme entre les plaques A et B
On se place donc n'importe où entre ces plaques
2) La charge de l'électron est traditionnellement notée -e (avec e > 0)
La force à laquelle l'électron est soumis quand il se trouve dans un champ est donc
Cette force a donc pour sens le sens inverse du celui du champ
Le champ est orienté de la plaque positive (B) vers la plaque négative (A).
Les électrons sont accélérés de la plaque négative (qui les repousse) vers la plaque positive (qui les attire).
Je commence à beaucoup mieux comprendre
Merci pour toutes tes explications !
Mais comment sait-on que (B) est la plaque positive et (A) la plaque négative ?
Par contre, je ne comprend pas pourquoi -e et pas e ? C'est parce que le vecteur E est de sens inverse au vecteur vB ?
Un proton a une charge électrique positive, notée conventionnellement e
C'est l'unité de charge élémentaire.
Un électron a une charge de même valeur absolue mais opposée, c'est-à-dire négative. Elle est donc naturellement notée -e
On sait que B est la plaque positive (et A la plaque négative) en regardant le sens du champ électrique
D'autre part c'est un "canon à électrons" : pour accélérer les électrons il faut que la plaque A les repousse (donc qu'elle soit négative) et que la plaque B les attire (donc qu'elle soit positive).
Quant au vecteur je suppose qu'il représente la vitesse d'un électron à son passage au niveau de la plaque B...
D'accord ! je comprend beaucoup mieux !
Merci de ton aide Coll
Mais serait-il possible de trouver des électrons positif également ? Dans quel conditions ?
Oui, il y a des positons (encore nommés positrons, mais c'est critiqué).
On en a d'abord découvert dans les rayons cosmiques.
Mais ils peuvent aussi résulter de la désintégration 
+ de certains noyaux radioactifs.
Bonjour,
Juste pour info, une application utilisant les positons est le "PET scan", on en parle ici :
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