Electromagnétisme A Particule chargée dans un champ électrique
F = q (E + v Λ B). Permet de définir la nature du champ électrique E et du champ magnétique B par leur action sur une charge q q
Mouvement dune particule chargée dans un champ électrique et/ou
➢ La partie liée à la présence du champ magnétique est perpendiculaire au champ et à la vitesse . ➢ L'analyse dimensionnelle comparée des deux termes montre
Chapitre 4.2a – Trajectoire dune particule dans un champ magnétique
90 cos. = °. = sF. W . Ainsi le module du la vitesse v de la particule demeure constant sous l'action d'une force magnétique. ❖ La force
Chapitre III- Actions et énergie magnétiques
Remarque : Nous avons vu au Chapitre II qu'une charge en mouvement créé un champ magnétique. Donc une particule mise en rotation par l'effet d'un champ
Chapitre 15 Particules chargées dans des champs électrique et
Dans ce chapitre nous allons étudier le comportement d'une particule chargée en mouvement dans un champ électrique uniforme ou un champ magnétique uniforme.
Introduction à lElectromagnétisme
03/09/2022 9.1.2 Trajectoire d'une particule chargée en présence d'un champ magnétique . ... d'acquérir sous l'action d'un champ électrique extérieur. −→.
Mouvements dune particule chargée.
A partir du point où elle passe à =0 elle subit l'action d'un champ électrique # uniforme et vitesse perpendiculaire au champ magnétique intervient ...
ELECTROMAGNETISME
02/10/2018 3 Définition du champ électrique et du champ magnétique par leur action sur une charge (rappels ... d'une particule chargée dans un champ ...
Introduction à la physique des plasmas
01/04/2009 ... d'une particule légère sous l'action d'un champ électrique. L'écart ... d'un champ magnétique stationnaire ET uniforme et d'un champ électrique.
Cours de Magnétostatique
Actions et énergie magnétiques. 1. Force magnétique sur une particule chargée a. La force de Lorentz b. Trajectoire d'une particule chargée en présence d'un
MOUVEMENTS DE PARTICULES CHARGEES
I- Mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme. 1- Equation du mouvement. On considère une particule chargée M de charge q et de
Electromagnétisme A Particule chargée dans un champ électrique
Equations horaires du mouvement d'une charge dans un champ électrique constant nature du champ électrique E et du champ magnétique B par leur action sur.
Chapitre 13 : Etude de particule chargée dans un champ uniforme. I
Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour étudier un mouvement. I. Accélération d'une particule dans un champ électrostatique uniforme.
Chapitre n°15 Mouvement de particules chargées dans des champs
Mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme : mouvement plan action mécanique
Mouvement dune particule chargée dans un champ électrique et/ou
d. Q. -Q. E x u d. U. E. Champ électrique uniforme et permanent Particule de charge et de masse. • Vitesse ... soumis à l'action d'un champ de pesanteur.
Chapitre n°15 Mouvement de particules chargées dans des champs
Mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme : mouvement plan action mécanique
Particules chargées dans un champ électrique ou magnétique
2 Mouvement d'une particule chargée dans un champ électrostatique l'électron est rectiligne uniforme car on néglige l'action de tout champ dans cette ...
Electromagnétisme : PEIP 2 Polytech
5.4.3 Calcul des actions à partir de l'énergie électrostatique 9.1.2 Trajectoire d'une particule chargée en présence d'un champ magnétique . . . . 110.
Chapitre 1.14 – Le mouvement dune particule dans un champ
un champ électrique uniforme. L'accélération d'une particule chargée dans un champ électrique. Une particule chargée plongée dans un champ électrique subit
Terminale générale - Mouvement dans un champ uniforme - Exercices
L'objectif pour l'auteur de cette action est d'être au point de chute pour Document 3 : Force électrostatique subie par une particule chargée dans champ.
[PDF] Electromagnétisme A Particule chargée dans un champ électrique
Une particule de charge q mobile de vitesse v plongée dans un champ électrique E et dans un champ magnétique B subit la force de Lorentz: F = q (E + v ? B)
[PDF] Le mouvement dune particule dans un champ électrique uniforme
Un électron initialement au repos est accéléré entre deux plaques dans un champ électrique d'intensité 105 N/C On désire (a) évaluer le temps qu'il faudra
[PDF] Mouvement dune particule chargée dans un champ électrique et/ou
d Q -Q E x u d U E Champ électrique uniforme et permanent Particule de charge et de masse • Vitesse soumis à l'action d'un champ de pesanteur
[PDF] Chapitre 6 :M ouvement dune particule chargée dans un champ
Chapitre 6 : Mouvement d'une particule chargée dans un champ électromagnétique Electromagnétisme quelconques pas nécessairement uniformes ou
[PDF] MOUVEMENTS DE PARTICULES CHARGEES
D'après les calculs précédents l'action d'un champ électrique sur une particule chargée permet : - de dévier la particule chargée (oscilloscope cathodique ) ;
[PDF] 04 Mouvement dune particule dans un champ magnétique
A5: Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme a Force de Lorentz 1) Définition Une charge q qui se déplace avec une vitesse v
[PDF] Etude de particule chargée dans un champ uniforme I - Free
champs de pesanteur et électrostatique uniformes • Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour étudier un mouvement I Accélération d'une
[PDF] M4 Mouvement dune particule chargée dans un champ électrique E
Particule M de masse m et de charge électrique q constantes Champs E et magnétique B uniformes (identiques en tout point de l'espace IV Action de B
[PDF] Chapitre 15 Particules chargées dans des champs électrique et
Dans ce chapitre nous allons étudier le comportement d'une particule chargée en mouvement dans un champ électrique uniforme ou un champ magnétique uniforme
[PDF] PARTICULE CHARGEE DANS UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE
i j k ) une particule M de masse m et de charge q se trouve à la date t sous l'action d'un champ électrique uniforme et indépendant du temps
Electromagnétisme A
Particule chargée dans un champ électrique et dans un champ magnétiqueSommaire
Force de Lorentz
Travail, puissance de la force de Lorentz et énergie mécaniqueApplication: le canon à électrons
Equations horaires du mouvement d"une charge dans un champ électrique constant Applications: écran cathodique, expérience de Millikan de quantification de la charge Particule chargée dans un champ magnétique: pulsation et rayon de giration Applications: effet miroir, séparation isotopique, chambre à bulles, cyclotron, synchrotron Equations horaires du mouvement d"une charge dans un champ magnétique constantApplication: guidage des particules en mouvement
Oscillateur harmonique dans un champ magnétique: effet Zeeman Oscillateur harmonique excité par une onde électromagnétique: profil d"amortissement en fréquence, raies spectrales I - Force de Lorentz subie par une charge dans un champ électrique et dans un champ magnétique Une particule de charge q mobile, de vitesse v, plongée dans un champ électrique Eet dans unchamp magnétique B, subit la force de Lorentz:F= q (E+ vLB)Permet de définir la nature du champ électrique Eet du champ magnétique Bpar leur action sur
une charge q q E= force électrique , colinéaire au champ électrique (opposée ou même sens selon signe de q). q vLB= force magnétique , orthogonale à la fois à la vitesse vet au champ magnétique B.Rappel sur le produit vectoriel:
||vLB|| = v B |sin(v,B)|Si v= 0ou si v// B, pas de force magnétiqueUnités: Fen N, Een V/m; Ben T; q en C; ven m/s.
Rappel: charge élémentaire
e = 1.6 10 -19C; proton: charge +e, électron: charge -e.
Dans tout le cours, les vecteurssont en caractères gras vLBorthogonal au plan (v, B) Règle de la main droitevers vous opposé II - Travail de la force de Lorentz et énergie mécanique Le travail élémentaire d"une force Fappliquée en M est le produit scalaire dW= F.dOM(unité: Joule) oùdOMest un déplacement élémentaire La puissance de la force Fest P= dW/dt = F.v avec v= dOM/dt (vecteur vitesse)F.v= q (E+ vLB).v
comme(vLB).vest un produit mixte nul (vorthogonal àvLB), alors La force magnétique ne travaille pas; seule la force électrique travailleLa puissance de la force de Lorentz est
P= q E.v
(unité: W) vB vLB Bv vLB pouceindex majeurpouce index majeur Si m désigne la masse de la particule, le PFD implique: m dv/dt = q E+ q (vLB) Effectuons le produit scalaire avec v: d(½ m v²)/dt = q E.vSi Edérive du potentiel électrostatique V
(unité: Volt), on a E= -grad(V) or dV= grad(V).dOM (par définition) d"où dV/dt = -E.vDonc la quantité E
m= ½ m v² + q V est conservéeC"est l"énergie mécanique
de la particule chargée. E c= ½ m v²est l"énergie cinétique et E p= q V est l"énergie potentielle (unité: Joule).Remarque: en présence de frottements, E
mn"est plus conservée et diminue.Application: le canon à électrons (accélération)Métal chauffé(cathode temp T) potentiel
V = 0Vitesse
d"émission thermique desélectrons
v0Émission
d"électronsPotentiel
V > 0Vitesse des
électrons
v à déterminer½ mv² - e V = ½ mv
0² + 0 = constante
Comme v0<< v v = (2 e V / m) 1/2V = 10 000 V
v = 0.2 C½ mv
0² = 3/2 k T (k constante de Boltzman) v
0= (3 k T / m)
1/2T = 1000 K v
0= 0.0007 C
v0<< CAccélération
E III - Mouvement d"une particule chargée dans un champ électrique constantLa particule de charge q et de masse m est soumise à la seule force électrique F= q E, oùEest
invariable dans l"espace et dans le tempsLe PFD s"écrit:
m d²OM/dt² = m dv/dt = F= q EL"accélération est
q E / m ce qui s"intègre vectoriellement et donne les équations horaires v(t) = dOM/dt = (q E / m) t+ v 0 oùv0est la vitesse initiale
de la charge.OM(t) = (½ q E / m) t²+ v
0t + OM
0 où M0est la position initiale
de la charge. Conclusion: le champ électrique accélère ou ralentit une charge dans son mouvement (dépend du sens de la force q Epar rapport àv 0) v0F = qE
mouvement accéléréF = qE
mouvement ralenti Exemple:la charge a pour coordonnées [x(t), y(t)] et pour vitesse [v x(t), v y(t)] dans le repère (xOy); en t=0, elle est au point O et possède la vitesse initiale v 0[v0cos(α), v
0 sin(α)]
vx(t) = v0cos(α) mouvement à vitesse constante
selon Ox v y(t) = (q E /m) t + v0 sin(α) mouvement accéléré ou ralenti
selon Oy x(t) = v0cos(α) t
y(t) = (½ q E / m) t² + v0sin(α) t
équation de la trajectoire:
y = (½ q E / m) (x / v0 cos(α))² + x tan(α)
Il s"agit d"une parabole. Si α= 0 (Eorthogonal àv0), y = (½ q E / m v
0² ) x²
Application1 : oscilloscope à écran cathodiqueEest créé par des plaques parallèles
distantes de d, de longueur l et de différence de potentiel U x = (½ q E x/ m v0²) l² où E
x= U x/d y = (½ q E y/ m v0²) l² où E
y= U y/d x, y proportionnels àU x, U yCi contre: variété de courbes de
Lissajous obtenues en appliquant
aux plaques de déflexion x et y les tension U x= cos(p t)Uy=sin(q t)
Pour p, q entiers (p = q donne un
cercle)Plaques de déflexion
E x E yl l Application 2: expérience de Millikan sur la quantification de la charge mgq E V>0 EV=0Goutte sphérique d"huile
rayon r, densitér charge q < 0 -6phr vPFD: m dv/dt = (4/3pr
3r) g - 6phr v +q E = 0 à l"équilibre poids force de frottement force électriqueE = -Ee
z6phr v = (4/3 pr
3 r) g + q E
v z= -(1/6phr ) (4/3 pr3 rg+ q E)
1)E = V/d = 0
la mesure de v zdonne le rayon r de la goutte2) On fixe E = V/d tel que
vz= 0 q = - 4/3 pr3 rg / E
Résultat: on trouve statistiquement que la charge q est multiple d"une même quantité, la charge de l"électron - e = - 1.6 10 -19 C v d liquide visqueux z IV - Mouvement d"une particule chargée dans un champ magnétique; pulsation gyromagnétique et rayon de girationLe PFD s"écrit:
m dv/dt = q vLB Le produit scalaire avec vdonne d(½ m v²) /dt = 0.L"énergie cinétique de la particule est constante. La norme ||v|| du vecteur vitesse est invariable.Supposons Binvariable dans le temps.
Considérons dérivée du produit scalaire v.Bpar rapport au temps: d(v.B)/dt = dv/dt . B= q/m (vLB) . B = 0 puisque vLB etB sont orthogonaux. On en déduit que le produit scalaire v.Best invariable dans le temps .v B vLB orthogonal au plan(v, B)Posons:
v = v //+ v v//dans la direction du champ magnétique v┴dans le plan orthogonal au champ Conséquence pour un champ magnétique uniforme et constant v//B = constante v// = constante v² = v //² + v ┴² = constante v┴= constante Si v //= 0 alors m v ┴²/ R = q v ┴B v ┴= ΩRLe mouvement est plan et circulaire
de rayon de courbureR = |v
La quantitéΩ=|q B / m| porte le nom de pulsation gyromagnétiqueC"est une vitesse angulaire
(unité: rd/s) de rotation dans un plan orthogonal au champ B. Si v //est non nulLe mouvement est une hélice de rayon R
dont l"axe est la direction du champ magnétique; son pas est h = v //T = v //(2π/Ω); la vitesse de dérive sur l"axe de l"hélice est v Conclusion: les charges sont déviées et guidées par un champ magnétique. L"énergie cinétique de la particule ne varie pas. Bquotesdbs_dbs44.pdfusesText_44[PDF] document préparatoire ? la déclaration 2016 partie 1
[PDF] document préparatoire ? la déclaration 2016 partie 2
[PDF] habitation du monde
[PDF] document préparatoire ? la déclaration 2017 partie 1
[PDF] brochure explicative déclaration fiscale 2016
[PDF] habitat en asie
[PDF] explication partie 1 déclaration fiscale 2017
[PDF] brochure explicative déclaration fiscale 2017 belgique
[PDF] brochure explicative déclaration fiscale 2017
[PDF] document préparatoire ? la déclaration 2017 partie 2
[PDF] controle geographie 6eme habiter une metropole
[PDF] habiter monde rural controle
[PDF] habiter un espace de faible densité 6ème
[PDF] resolution graphique inequation seconde