Chapitre 18. Mouvement de particules chargées dans des champs électriques et magnétiques uniformes et stationnaires Figures Remarque : toutes les simulations (scilab) ont été faites avec une particule de charge q positive. 1. Effets du champ électrique seul q>0 Z(m) q>0 ⃗⃗⃗ 𝐹𝑒 = 𝑞𝐸⃗ 𝐸⃗ 𝐸⃗ ⃗⃗⃗ 𝐹𝑒 = 𝑞𝐸⃗ 𝑣0 ⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 ⃗⃗⃗⃗ - à gauche : déflexion d’une particule chargée pour 𝐸⃗ ⊥ ⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 à droite : ⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 dans le plan (Oxz) et 𝐸⃗ = −‖𝐸⃗ ‖𝑒⃗⃗⃗𝑧 -> Mouvement parabolique 2. Effets du champ magnétique seul q>0 q>0 𝑣0 ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ 𝐹𝑚 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗ 𝐹𝑚0 = 𝑞𝑣 ⃗⃗⃗⃗0 × 𝐵 ⃗⃗⃗⃗ 𝐹𝑚 ⃗ 𝐵 ⃗ 𝐵 𝑣0 ⃗⃗⃗⃗ - ⃗ = ‖𝐵 ⃗ ‖𝑒⃗⃗⃗𝑧 -> Mouvement plan (z=constante) circulaire uniforme à gauche : ⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 dans le plan (Oxy) et 𝐵 de rayon R : 𝑚𝑣0 𝑅= ⃗‖ |𝑞|‖𝐵 - à droite : ⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 hors du plan (Oxy) (possède une composante non nulle suivant ⃗⃗⃗ 𝑒𝑧 ) -> Mouvement hélicoïdal. 3. Evolution du rayon du cercle avec le champ magnétique et la vitesse initiale ⃗ = ‖𝐵 ⃗ ‖𝑒⃗⃗⃗𝑧 -> Mouvement plan (z=constante) circulaire uniforme dans les deux cas : ⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 dans le plan (Oxy) et 𝐵 q>0 q>0 B=0,1 T v0=1 m/s v0=0,5 m/s B=0,5 T 𝑣0 ⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 ⃗⃗⃗⃗ ⃗ 𝐵 v0=0,1 m/s - B=1 T à gauche : trajectoires pour différentes vitesses initiales à champ B constant à droite : trajectoires pour différentes champs magnétiques B à vitesse initiale constante ⃗ et 𝑩 ⃗⃗ 4. Exemple de combinaison de 𝑬 q>0 𝐸⃗ ⃗ 𝐵 𝑣0 = ⃗0 ⃗⃗⃗⃗ ⃗ 𝐵