[PDF] Chapitre: les champs Exercice n°1 : On étudie





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Forces et champs électrostatiques 1S1 LSIRL 2019.2020 AAMMAA

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Chapitre: les champs

Exercice n°1 : On étudie le champ électrostatique créé par un objet ponctuel 1 portant une charge Q1>0 placé en O. Un corps-test.



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SERIE DEXERCICES N° 29 : CHAMP ET POTENTIEL

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Série dexercices : Force et champ électrostatiques - 1er s sunudaara

Exercice 1 : pendule et force électrostatique Une bille de masse m=20 

  • Comment calculer champ électrostatique ?

    L'équation aux dimensions du champ électrique est : [E] = M × L × I-1 × T. Les normes de ce vecteur s'expriment en volts par mètre ( V/m ) ou en newtons par coulomb ( N/C ) dans le Système international d'unités.
  • Comment calculer l'intensité du champ électrostatique créé par un électron ?

    « L'intensité de la force électrostatique entre deux charges électriques est proportionnelle au produit des deux charges et est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux charges. La force est portée par la droite passant par les deux charges. »
  • Quelle est la portée de l'interaction électrostatique ?

    La définition du champ électrique implique que toute particule possédant une charge q située dans un champ électrique est soumise à une force de coulomb : De valeur F = q.E. De même direction que le champ. De même sens que le champ pour une charge positive et de sens opposé pour une charge négative.

Chapitre: les champs

Exercice n°1 :

On étudie le champ électrostatique créé par un objet ponctuel 1 portant une charge Q1>0, placé en O. Un corps-test

ponctuel 2, de charge q2>0 est placé en A tel que OA = d.

1°) Quelles sont les caractéristiques de la force électrostatique exercée par 1 sur 2 ?

2°) Même question pour le champ électrostatique EA existant au point A.

3°) Représenter les 2 vecteurs, force et champ.

4°) Quelles sont les caractéristiques du champ électrostatiques EA' existant au point A' tel que OA' = 2 OA = 2d ? Tracer

EA'.

5°) Montrer que la ligne OAA' est compatible avec la définition d'une ligne de champ.

6°) En déduire l'ensemble des lignes de champ électrostatique créé par l'objet 1 placé en O. Orienter ces lignes de

champ.

7°) Où se trouvent les points du plan pour lesquels le champ électrostatique a une même valeur ?

Exercices corrigés avec conseils

. A' . A .O

Exercice n°2 :

Une petite sphère chargée de charge q d'un pendule est placée entre les plaques d'un condensateur plan. Lorsqu'on impose une tension UAB entre les plaques, elles se chargent selon le schéma ci-contre et la petite sphère prend la position représentée.

1°) Flécher la tension UAB. Quel est le signe de cette tension ?

2°) Quelles sont les caractéristiques du champ électrostatique à l'intérieur d'un condensateur plan ? Tracer ce champ.

3°) Dessiner et orienter 2 lignes de champ à l'intérieur du condensateur plan.

4°) Quel est le signe de la charge de la petite sphère ?

5°)a) Tracer le vecteur force électrostatique qui agit sur la petite sphère en justifiant la réponse.

b) Est-elle soumise à d'autres forces ? Si oui, lesquelles ? Les représenter sans souci d'échelle.

A + - B

Exercice n°3 :

Données : G = 6,67.10-11uSI MG = 1,49.1023kg MJ = 1,90.1024t

1°) Calculer la force gravitationnelle qu'exerce Jupiter sur son satellite Ganymède. On assimilera Jupiter et Ganymède à

2 corps ponctuels distants de r = 1,07.106km.

2°) Tracer le vecteur force gravitationnelle exercée par Jupiter sur le satellite. Echelle 1cm pour 1022N.

3°) Tracer le vecteur champ gravitationnel créé par Jupiter au point où est situé son satellite. Echelle 1cm pr 10-1N.kg-1.

Exercice n°4 : Données : MT = 5,98.1024kg ML = 7,4.1022kg G = 6,67.10-11uSI

Le centre de la Lune se situe à une distance d = 3,84.108m du centre de la Terre. Située dans le champ de gravitation de

la Terre, la Lune subit son attraction.

1°)a) Calculer la valeur de la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur la Lune.

b) Schématiser la situation et tracer le vecteur force calculé précédemment à une échelle à préciser.

2°) Tracer des lignes de champ gravitationnel terrestre.

Exercice n°5 :

1°) Que représente le schéma ci-contre ?

2°) Indiquer en justifiant la réponse les pôles de l'aimant.

3°) Orienter les lignes de champ qui ne le sont pas.

4°) Dessiner une aiguille aimantée de boussole (pôle N en rouge) aux

3 positions A0, A1 et A2.

5°) Tracer le vecteur champ magnétique en ces 3 points sans souci

d'échelle.

Aimant

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