Gyromag8

É L E C T R I C I T É
E T
M A G N É T I S M E
Numéro : 8
Gyromag
Le seul magazine électromagnétique composé d’une seule page !
Exercices No 4
Chapitre 4 : Mili (Potentiel électrique)
No 1 : Feuilles isolantes
Trois (très) grandes feuilles minces isolantes constituant des grands plans parallèles d’épaisseur négligeable, sont séparées d’une
distance de 20 cm (Voir figure plus bas sur cette page).
La feuille A porte une densité surfacique de charge uniforme valant -8,85 pC/m2.
La feuille B porte une densité surfacique de charge uniforme valant +17,7 pC/m2.
La feuille C porte une densité surfacique de charge uniforme valant +8,85 pC/m2.
Déterminez la grandeur et l’orientation du champ électrique au centre des 4 régions (1,2,3 et 4) indiquées sur la figure, puis calculez la
différence de potentiel entre les plaques B et A (VBA) ?
No 2 : Tube à rayons J
Le Dr J. teste une autre de ses inventions appelée « tube Jlectrique ». La distance entre les électrodes est de 15 mm et, grâce à l’effet
thermoélectronique, les électrons que l’on peut considérer comme émis à partir du repos, pénétreront dans un champ électrique constant
de 54,5 MN/C. En vous basant sur vos connaissances jusqu’à présent, révélez au grand jour les particularités de son tube accélérateur
en illustrant très précisément la situation par un gros schéma approprié et en indiquant les orientations et grandeurs de tous les
paramètres électriques et cinématiques ainsi que les composantes majeures avec leur nom approprié. Après avoir précisé la grandeur de
la tension accélératrice requise, déterminez la vitesse des électrons au contact de l’autre électrode puis analysez scientifiquement cette
réponse à l’aide d’un commentaire approprié (vitesse raisonnable) !
No 3 : Sphère et coquille
Une sphère pleine en cuivre de 10 cm de rayon porte une charge positive de 2 nC. Elle est entourée par une coquille mince en aluminium
de rayon 20 cm portant une charge négative de 10 nC. Calculez le potentiel électrique, à 5, 15 et 30 cm du centre de la sphère de
cuivre? Tracez pour cette configuration, à main levée, l’allure du graphe du champ électrique E (r) et du potentiel V (r) en fonction de la
distance à partir du centre de ces sphères concentriques.
Remarques Planifications
A
Petit classement ....
Un électron, un proton et une particule
alpha possèdent chacun une énergie
cinétique valant 50 KeV. Classez-les en
ordre croissant de vitesse, exprimée en
% de la vitesse de la lumière ?
B
C
Mes 5 préférés du livre...
Livre Page 112 : Questions et problèmes
1
2
3
20 cm 20 cm
4
No 10 : Quel effet !!!
No 16 : Plaques quelconques.
No 21 : Plaques métalliques.
No 36 : Reliées, donc au même potentiel.
Ne pas oublier l’auto-évaluation partie 1 page 117.
Facultati ...
Une charge totale négative de 5 microcoulombs est répartie uniformément sur une baguette en plastique de 50 cm.
Déterminez la grandeur du potentiel et du champ électrique en un point situé à 20 cm de son extrémité dans le prolongement
de son axe longitudinal ? Si on plaçait une charge ponctuelle de 2 microcoulombs à cet endroit, quelle force (grandeur et
orientation) subirait-elle ?