Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Force total au-dessus d'un conducteur
Bonjour tout le monde 
Je suis bloque sur un exercice d'electromagnetisme dont voici le sujet ( desole pour le sujet en Anglais je suis en Echange Erasmus) :
A light, thin, non-conducting rod is placed with its centre at a height, h (m) above a conducting sheet. The rod is inclined at an angle of 45° with respect to the conducting plane. A charge, q (C) is placed on the end of the rod furthest from the sheet, and a charge -q on the other end.
La distance entre les deux charges est egale a 'a'
J'ai essaye de vous montrer le schema de l'exercice ci-dessous normalement il y a une barre non conductive qui relie les deux charges avec la distance 'a'
+q o
| o -q
h |
|
--------------------------------------------------------------------------------
Conductor
--------------------------------------------------------------------------------
a) Find an expression for the total force on the rod.
b) Find an expression for the torque on the rod.
J'ai mis deux axes x et z.
x=0 sous +q et x= (a/2^(3/2)) sous -q
z=(h+(a/2^(3/2))) la hauteur sous +q et z=(h-(a/2^(3/2)) sous -q
J'ai utilise la methode de l'image. je trouve le potentiel a n'importe point dans l'espace
Puis le champs electrique en faisant le gradient du potentiel grace a la formule
E=-grad V
Mais a ce moment la je ne comprends comment trouver la Force total de la barre avec la relation F=qE
Je pense que je me suis pas mal complique si vous avez une meilleure idee de resolution ? :/
Bonjour
Une piste possible : ayant l'expression du vecteur champ électrostatique au voisinage immédiat de la plaque conductrice, le théorème de Coulomb te permet d'obtenir la densité surfacique de charge sur la plaque.
La notion de pression électrostatique te dit-elle quelque chose ?
Bonjour
desole pour le temps de reponse ...
Je vais essayer avec le theoreme de Coulomb si je trouve un resultat possible.
Je me posais la question. Est ce que je ne pourrais pas utiliser la loi de coulomb directement en utilisant le point qui est au centre de la barre non conductive a egale distance des deux charges et a la hauteur h ?
Est ce que je ne pourrais pas utiliser la loi de coulomb directement en utilisant le point qui est au centre de la barre non conductive a egale distance des deux charges et a la hauteur h ?
Pour obtenir quoi exactement ?
Tu n'as pas répondu à ma question sur la notion de pression électrostatique. Dois-je en conclure que la réponse est non ?
Pour obtenir la force total de la barre.
Autant pour moi. non la notion de pression electrostatique ne me dit rien :/
OK. On peut de toutes façons se passer de cette notion avec peu de calcul et de la réflexion...
Intéresse-toi pour commencer à la force F1 exercée par les charges de la plaque conductrice sur la charge q. Elle peut s'écrire sous la forme simple :
1° Le vecteur champ E1 est le vecteur champ créé au point M où est centrée la charge q par quelles charges ???
2° Le vecteur champ E que tu as déterminé par la méthode des images électriques est le vecteur champ créé par quelles charges ???
Si tu es capable de répondre avec précision à ces deux questions, je crois que le théorème de superposition te permettra d'obtenir assez simplement le résultat.
Il faudra ensuite refaire un raisonnement analogue concernant la charge -q centrée au point N.
Pour obtenir la force total de la barre.
Je t'ai demandé de réfléchir aux vecteurs champ en précisant toujours, pour un vecteur champ donné : le point où on le calcule et la source de ce champ. Je crois que tu devrais aussi faire un effort pour bien préciser les forces. L'expression que je reporte ci-dessus n'a pas de sens précis. Il faut toujours préciser : force exercée par ??? sur ???
Si j'ai bien compris ton énoncé : les charges q et -q créent par influence des charges à la surface supérieure de la plaque conductrice représentées grossièrement sur mon schéma. Il s'agit alors de déterminer la force exercées par ces charges surfaciques sur la charge q centrée en M puis la force exercée par ces mêmes charges sur la charge -q centrée en N. Je suppose q>0 sur mon schéma. M' et N' sont les symétriques de M et N par rapport à la surface supérieure de la plaque conductrice.
Remarque : l'espacement variable entre les "+" puis entre les "-" de la surface métallique donne une grossière idée de la densité surfacique de charge...
Annuler
connectez vous