LYCEE ZAHROUNI-TUNIS- SCIENCES PHYSIQUES 3ème année

LYCEE ZAHROUNI-TUNIS-
SCIENCES PHYSIQUES
3ème année
Série 1
Loi de Coulomb - Champ électrique
Boussada.A
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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 ° ;
1
10 .g N kg
.
1° ) a- Enoncer la loi de coulomb
b– Représenter la force
/BA
F
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 .
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
Y x
B qB
qA A
d

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
1
4
AM AB
.
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.
Rq : L’échelle : 1 cm  5000 NC-1
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O
B
A
M