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Le champ électrostatique

Posté par
KiffYourLife
22-02-22 à 17:45


Bonsoir j'ai commence cet exercice mais j'ai du mal avec la question 2
Une petite sphère de centre S est attachée au point O par un fil isolant de masse négligeable et de
longueur ℓ=40 cm. La sphère de masse m=50mg porte la charge électrique q
1°) On la soumet à un champ électrostatique uniforme 𝐸⃗⃗ orienté comme l'indique la figure
ci-dessous. Le fil s'incline alors d'un angleα =10° par rapport à la verticale. En déduire la valeur de la
charge électrique q. On donne : intensité du champ électrostatique E =10^3𝑉. 𝑚−1
2°) On superpose au champ électrostatique précédent un autre champ uniforme vertical 𝐸⃗ ⃗′
. Quels
doivent être le sens et l'intensité du champ 𝐸⃗ ⃗′
pour que le fil s'incline d'un angle 𝛼
′ = 20° ?
3°) Quelle serait l'inclinaison 𝛼
′′d u fil si l'on changeait le sens du champ 𝐸⃗ ⃗′
sans modifier son
intensité ?

Posté par
mmalou Webmaster
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 17:54

Bonjour

qu'as-tu fait en 1 ? qu'as-tu tenté pour 2 ?

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 19:07

Voici ce que j ai fait pour la question 1 mais je ne comprend pas le sens de la question 2

** image supprimée **merci de lire le règlement concernant les images : [lien]

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 19:09

Ah
Apres avoir trouvé la force F, j'ai pose la relation F=q.E  d'ou q=F/E
q=0.1/10^3=1*10^-4 Coulomb

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 19:15

Apparemment je ne peux pas poster d' images je vais donc resumer ce que j'ai fait
j'ai d'abord mis mes 3 forces dans un reperes puis j'ai utiliser la relation P+T+F=0
j'ai ensuite projeter su x et y et j'ai trover T=0.5/cos 10=0.51 Net F= 0.51*sin10=0.088N

Posté par
odbugt1
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 19:20

Bonsoir,

Citation :

1°) On la soumet à un champ électrostatique uniforme 𝐸⃗⃗ orienté comme l'indique la figure ci-dessous.

Quelle figure ci-dessous ?


Tu peux poster des images à condition qu'elles ne contiennent ni énoncé, ni tes propositions de réponses.

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 19:22

Ah je ne savais pas la photos contenait ma proposition de reponses

Posté par
odbugt1
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 19:57

Si tu veux de l'aide poste le schéma.
Sans cela, Je ne peux pas deviner quelle est l'orientation du champ électrostatique !

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 20:08

voila le schéma

Le champ électrostatique

Posté par
odbugt1
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 21:42

Trois forces s'exercent sur le pendule :
Son poids   \vec P  vertical, dirigé vers le bas de module P = m*g
La force électrique  \vec F   horizontale, dirigée vers la droite de module F = q*E
La tension du fil \vec T    de même direction que lui et dirigée vers le haut.

La condition d'équilibre s'écrit : \vec P + \vec F+ \vec T = \vec 0
La projection de cette relation donne :
Sur l'axe Ox :    0  +  q*E  -  T*sin(α) = 0  soit T*sin(α) = q*E  (relation 1)
Sur l'axe Oy : - m*g + 0 + T*cos(α) = 0    soit  T*cos(α) = m*g  (relation 2)
On divise la relation 1 par la relation 2 : tan(α) = q*E / m*g
Donc q = m*g*tan(α) / E

Les valeurs de m, g, α et E sont connues on en déduit la valeur de la charge "q" sans oublier, bien entendu, son unité.

Le champ électrostatique

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 21:50

Excusé moi mais je ne comprend pas pourquoi on fait tangente

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 22:00

Et pour la question 2 je me demandais si on ne pouvait pas faire une regle de 3 :
Si 10^3V.m donne un angle de 10¤
20¤ donne ?
D'ou 20*10^3/10= 2000
                                       = 2*10^3 V/m

Posté par
odbugt1
re : Le champ électrostatique 22-02-22 à 23:46

Citation :
Excusé moi mais je ne comprend pas pourquoi on fait tangente
Parce que sin(α) / cos (α) = tan(α)


Question 2 :
A mon avis, il y a une erreur dans l'énoncé : Le deuxième champ électrostatique n'est pas " vertical ".
Merci de confirmer.

Citation :
Et pour la question 2 je me demandais si on ne pouvait pas faire une regle de 3

L'idée n'est pas mauvaise .... mais
Pour qu'on puisse utiliser une règle de trois, il faudrait que l'angle ( en degrés ) soit proportionnel au champ électrostatique.
Or en réalité ce ne sont pas les angles mais leurs tangentes qui sont proportionnels aux champs

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 23-02-22 à 00:17

J'ai compris pour la question 1 Merci
Pour la question 2 j'ai vérifié et  ce sons bien des plaques verticale que l'on rajoute

Posté par
odbugt1
re : Le champ électrostatique 23-02-22 à 00:32

Citation :
Pour la question 2 j'ai vérifié et  ce sons bien des plaques verticale que l'on rajoute

Ni ton énoncé, ni ton schéma ne mentionnent l'existence de plaques verticales.


Si tu veux de l'aide, la moindre des choses serait de fournir un énoncé complet sans aucune modification.

Posté par
KiffYourLife
re : Le champ électrostatique 23-02-22 à 00:36

voici l'exercice complet excuse moi au depart je ne savais pas comment rajouter des images c'est pour ca que j'ai recopier

Le champ électrostatique

Posté par
odbugt1
re : Le champ électrostatique 23-02-22 à 09:08

Ton énoncé ( que tu n'as pas le droit de publier sous forme d'image ! ) ne parle pas de  "plaques  verticales" mais de "champ uniforme vertical" . Je ne comprend pas d'où sortent les "plaques verticales" dont tu parles dans ton post du 23-02-22 à 00:17

Pour la suite je fais l'hypothèse que le champ E' est un champ horizontal ( et non vertical ) lequel est peut être engendré, bien que l'énoncé soit muet à ce sujet, par des plaques métalliques verticales entre lesquelles on a établi une tension électrique.

Si tu acceptes cette hypothèse tu peux répondre à la question 2  en démontrant que la tangente de l'inclinaison du fil est proportionnelle à celle de l'intensité du champ électrostatique.



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