LYCEE ZAHROUNI-TUNISSCIENCES PHYSIQUES 3ème année Série 1 Loi de Coulomb - Champ électrique Boussada.A www.physiqueweb2.c4.fr Exercice 1 On considère deux boules légères A , et B , supposées ponctuelles , de charges respectives qA et qB tel que : qA = 10-8 C et qB = -5.10-8 C . La charge qB est fixée en B , l’autre charge qA est suspendue à un fil OA isolant , inextensible , de masse négligeable , de manière à former un pendule électrique . On donne : AB = d=3 cm ; = 30 ° ; g 10 N .kg 1 . 1° ) a- Enoncer la loi de coulomb b– Représenter la force FB / A exercée par la charge qB sur qA . c – Calculer sa valeur . 2° ) a – Représenter les autres forces exercées sur la boule A ; b – Ecrire la condition d’équilibre de cette boule . Y B qA x qB A d c – En projetant cette relation vectorielle sur le système d’axe Ax, Ay : * Calculer la masse m de la boule A . *Déterminer la valeur de la tension du fil Exercice 2 Un pendule électrique est constitué d’une boule très légère de masse m = 0,1 g portant une charge positive q = 10-8 C , suspendue à un fil de longueur l = 0,2 m. En approchant un bâton d’ébonite portant une charge Q, le pendule dévie ; le fil prend une inclinaison α = 20° avec la verticale et la boule s’approche du bâton.. 1°/ Préciser, en justifiant la réponse, le signe de la charge Q portée par le bâton. 2°/ Représenter les forces qui s’exercent sur la boule. 3°/ Déterminer la valeur de la force électrique exercée par le bâton d’ébonite sur la boule. 4°/ En admettant que la charge Q est localisée à l’extrémité du bâton, à une distance d = 2 cm de la boule, trouver Q On donne : g = 10 N.kg-1. K =9.109 S.I Boussada.A Exercice 3 I– / Représenter le spectre crée par deux charges ponctuelles négatives et identiques. II-/ Deux charges électriques ponctuelles q1 = 2 c et q2 = 2 q1 sont placées en deux points A et B tel que AB = 12 cm . 1° ) Donner les caractéristiques du vecteur champ électrique E crée par les deux charges au point M tel que AM 1 AB . 4 2° ) On place en M une troisième charge q3 = 1 c . a – Déterminer les caractéristiques de la force F subie par le charge q3 . b – la charge q3 se déplace alors pour atteindre une position N d’équilibre stable . Préciser cette position . On déterminera AN = x . 3° ) On supprime la charge q3 ; soit le point C le troisième sommet d’un triangle équilatéral de coté AB . Déterminer les caractéristiques du vecteur champ électrique crée par les deux charges q1 et q2 en C Exercice 4 Deux charges électriques ponctuelles sont placées aux points A et B distants de 10 cm. La charge placée en A vaut qA = -3.10-9 C celle placée en B vaut qB = 4.10-9 C. 1) Enoncer la loi de Coulomb. 2) a) déterminer les caractéristiques de la force exercée par A sur B et la force exercée par B sur A. b) Représenter B/A et A/B 3) Déterminer les caractéristiques du vecteur champ électrostatique créé par ces deux charges électriques en ces deux cas , puis les représenter. a) au milieu O de segment AB. b) en un point M de la médiatrice de AB, situé à 5 cm de O. M A O B Rq : L’échelle : 1 cm 5000 NC-1 www.physiqueweb2.c4.fr