TP de physique

TP de physique
Champs et forces
Objectif : Cartographier un champ électrostatique et un champ magnétique créé
par un aimant.
I-Etude d’un champ électrostatique
1°) Montage
Placer deux lames de cuivre, disposées parallèlement dans une cuve contenant une
solution de sulfate de cuivre et soumises à une tension continue de 6V.
Des charges électriques apparaissent sur les plaques (positives sur l’une, négatives sur
l’autre) ; Un champ électrostatique est créé entre les deux plaques et dans leur
voisinage.
La cuve transparente est placée sur une feuille de papier millimétré.
L’expérience consiste à mesurer la tension entre la plaque reliée à la borne négative du
générateur et un point quelconque de la cuve, à l’aide d’une sonde reliée à un multimètre,
pour pouvoir préciser les caractéristiques du champ E créé
2°) Manipulation
a- Quelle est la valeur de U quand la sonde est au contact de la plaque
positive ?.................
Quelle est la valeur de U quand la sonde est au contact de la plaque négative ?.................
Ces valeurs dépendent-elles du point de mesure sur les électrodes ? .....................................
b- Que remarque-t-on si la sonde est déplacée sur une ligne parallèle aux deux
électrodes ?
En déduire l’allure des lignes équipotentielles entre les deux plaques.
c- Etude quantitative.
Soit d la distance entre la plaque négative et la sonde.
Mesurer U pour différentes valeurs de la distance d.
Consigner les résultats dans le tableau suivant :
d (cm)
U(V)
Tracer la courbe U = f(d).
Commenter l’allure. Donner l’équation de la courbe.
3°) Caractéristiques du champ électrostatique entre les deux plaques.
Le champ électrostatique entre les deux plaques a :
-pour direction la perpendiculaire aux plaques ;
-son sens va de la plaque chargée positivement à la plaque chargée négativement ;
-sa valeur est donnée par la relation :
E = U/d
Unité:……………………………
Préciser sa valeur dans le cas de l’étude expérimentale précédente :………………………………
Comment peut-on caractériser le champ électrostatique créé ? Justifier.
Tracer le vecteur E sur un schéma du montage.
II-Exploration du champ magnétique créé par un aimant
1°) Aimant droit
Observer une petite aiguille aimantée placée en différents points autour d’un aimant
droit. Schématiser.
Spectre magnétique :
Placer une plaque de verre sur l’aimant, puis la saupoudrer de limaille de fer.
Schématiser la figure obtenue, dans le cadre ci-dessous.
Ces lignes observées se nomment « lignes de champ ». par convention, à l’extérieur de
l’aimant, elles sont orientées du pôle Nord vers le pôle Sud.
Représenter le champ magnétique B en quelques points
2°)Aimant en U
Même travail.
Comment peut-on qualifier le champ magnétique B entre les des deux branches d’un
aimant en U ? Que faudrait-il vérifier, dans ce cas ?