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Niveau première
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force gravitationnelle

Posté par
clown83
29-04-15 à 18:25

Bonjour à tous,
Mon professeur nous à donné un exercice à faire:

Un proton de charge électrique +e est placé dans un condensateur plan ou règne un champ électrostatique d'intensité E= 2.0.10^3 v.m
1. Que peut-on dire du champ électrostatique à l'intérieur d'un tel condensateur

        On peut dire que les champ électrostatique est uniforme

2.
a)Représenter sur un schéma allure des lignes de champ de ce champ électrostatique.
voir photo

b) Sur ce schéma, représenter en un point quelconque le vecteur champ électrostatique E
voir photo

3.
a)Calculer l'intensité de la force subie par le proton dans cette zone.
je ne voie pas comment faire ici
b) Représenter cette force sur le schéma précédent.
je ne voie pas comment faire ici

4. La tension entre les deux armatures du condensateur est de 5000 V, calculer la distance qui les sépare.
J'utilise E=U/d     d=U/E    d=5000/2,0x10^3= 2,5m

Je ne suis pas sur du résultat 2,5m c'est quand même beaucoup.

En vous remerciant cordialement

force gravitationnelle

Posté par
Coll Moderateur
re : force gravitationnelle 29-04-15 à 18:46

Bonjour,

Qu'est-ce que la force gravitationnelle vient faire dans cet exercice ?

L'unité de champ électrostatique (dans le système SI) n'est pas le V.m mais est le V.m-1

L'unité de tension électrique (de différence de potentiel), le volt, a pour symbole V, avec un V majuscule en l'honneur de Alessandro Volta.

Questions 1 et 2 : d'accord

Question 3 : quelle est la charge électrique (n'oublie pas l'unité) d'un proton ?
Comment calcule-t-on la force à laquelle est soumis un objet chargé électriquement quand il est placé dans une région de l'espace où existe un champ électrostatique ? (c'est une relation vectorielle, ce qui te permet facilement de répondre à la deuxième partie de la question).

Question 4 : Si les valeurs de la tension (5 000 volts) et du champ (2 000 volts par mètre) sont exactes, alors la distance est bien de 2,5 mètres.

Posté par
clown83
re : force gravitationnelle 29-04-15 à 19:40

Merci beaucoup Coll

la charger électrique d'un photon est 1.6x10^-19 C

je ne voie pas quelle formule utiliser E=F/[q]   E en N.C^-1   F en N et q en C

mais celle-ci ne fonctionne pas ici car il me manque des valeur

Cordialement

Posté par
Coll Moderateur
re : force gravitationnelle 29-04-15 à 20:57

Je ne vois pas ce qui manque...

\vec{F}\;=\;q.\vec{E}

et donc pour l'intensité de la force : F = q.E

q = 1,6.10-19 C
E = 2 000 V.m-1
et en effet, l'intensité F de la force électrostatique, \vec{F} sera bien en newton.

Quant à la représentation de \vec{F} elle se déduit immédiatement de celle de \vec{E} (en prenant en compte que la charge du proton est positive...)

Posté par
clown83
re : force gravitationnelle 29-04-15 à 21:02

oui mais E dans ma formule est en N.C^-1 et non en v.m^-1

Posté par
Coll Moderateur
re : force gravitationnelle 29-04-15 à 21:13

Oui...

Mais 1 N.C-1 = 1 V.m-1
___________

La démonstration n'est pas tout à fait du niveau première ; mais je te la donne :

1 N = 1 m.kg.s-2
1 C = 1 s.A
1 N.C-1 = 1 m.kg.s-2 / (1 s.A) = 1 m.kg.s-3.A-1

1 V = 1 m2.kg.s-3.A-1
1 V.m-1 = 1 m2.kg.s-3.A-1 / (1 m) = 1 m.kg.s-3.A-1

Mais je te félicite de faire attention aux unités ! C'est l'une des clefs de la physique !

Posté par
clown83
re : force gravitationnelle 29-04-15 à 22:28

Je te remercie pour cette démonstration, notre professeur ne nous lavais pas dit
cordialement

Posté par
Coll Moderateur
re : force gravitationnelle 30-04-15 à 07:27

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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