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Si une autre charge se trouve dans ce champ, elle subira l'action de la force électrique exercée à distance par la particule: le champ électrique est en quelque sorte le "mmédiateur" de cette action à distance. Télécharger un polycopié des Exercices Corrigés Electrostatique L1.: ICI Des TD Corrigés Electrostatique L1.:
ρ(x,y,z)dV=Z
a 0 dxZ a 0 dyZ a 0 dzρ0a6xy2z3
ρ0a
6×Z
a 0 xdxZ a 0 y2dyZ a 0 z3dzρ0a
6×a22
×a33
×a44
=ρ024 a3.3xy3? ???????
Q rect=ZZ rectσ(x,y)dS=σ0ab
3Z a 0 xdxZ b 0 y3dyσ0ab
3a22 b 44=abσ08 dΦ =∂Φ∂x dx+∂Φ∂y dy+∂Φ∂z dz .????? dΦ =---→gradΦ·d---→OM.????? grad=bx∂∂x +by∂∂y +bz∂∂z ?? ?????M???-→r? ??? ?????? ??? x=ρcosϕ y=ρsinϕ z=z .?????? b
ρ,bϕ?bz
bρ,bϕ?bz
bρ? fO z x y r r M r z f r bρ,bϕ,bz
E(M) =Eρbρ+Eϕbϕ+Ezbz??-→E(M) = E E E bρ,bϕ?bz
b --→OM∂ρ ∂--→OM∂ρ = cosϕbx+ sinϕby b --→OM∂ϕ ∂--→OM∂ϕ =-sinϕbx+ cosϕby b z≡∂--→OM∂z ∂--→OM∂z bz,?????? b bϕ b cosϕsinϕ0 -sinϕcosϕ0 b x b y b =T b x b y b bρ,bϕ?bz
b x b y b =Tt b bϕ b cosϕ-sinϕ0 sinϕcosϕ0 b bϕ b b x= cosϕbρ-sinϕbϕ b y= sinϕbρ+ cosϕbϕ b z=bz.?????? ---→OM=ρbρ+zbz, d ---→OM=∂---→OM∂ρ dρ+∂---→OM∂ϕ dϕ+∂---→OM∂z dz . ---→OM∂ρ =bρ+ρ∂bρ∂ρ =bρ puisque∂bρ∂ρ =0 ---→OM∂ϕ =ρ∂bρ∂ϕ (cosϕbx+ sinϕby) =ρ(-sinϕbx+ cosϕby) =ρbϕ. ---→OM=bρdρ+bϕρdϕ+bzdz .?????? -→dS=bρρdϕdz+bϕdρdz+bzdρρdϕ .?????? cylindre dV=Z R 0 dρZ 2π 0ρdϕZ
L 0 dz=LZ R 0ρdρZ
2π 0 dϕ = 2πLZ R 0ρdρ=πR2L .
Q disque=ZZ disqueσ(ρ)dS=Z
a 0ρdρZ
2π 0 dϕσ0ρ2a
22πσ0a
2Z a 0ρ3dρ=2πσ0a
2ρ44
a 0 =πσ0a22 dΦ =∂Φ∂ρ dρ+∂Φ∂ϕ dϕ+∂Φ∂z dz .?????? dΦ =---→gradΦ·d---→OM.?????? gradΦ =∂Φ∂ρ bρ+1ρ bϕ+∂Φ∂z bz??????E(ρ,ϕ,z) =----→gradV(ρ,ϕ,z)
E=Eρbρ+Eϕbϕ+EzbzE
ρ=-∂V∂ρ
Eϕ=-1ρ
∂V∂ϕ E z=-∂V∂z E(ρ) =----→gradV(ρ) =λ2πϵ0ρbρ. ???O? ?? ?????M??? ?????? xOy.?ϕ= (-→Ox,---→OM′) x=rsinθcosϕ y=rsinθsinϕ z=rcosθ??????M! fO z x y r M q rf M!! b r,bθ,bϕE(M) =Erbr+Eθbθ+Eϕbϕ,
bϕ???-→uϕ? ??? ??????? ??M?? ?????? ?? ??????M′′?? ?? ?????M′′M=OM′? ??????? ????
b r,bθ?bϕ b r≡∂--→OM∂r ∂--→OM∂r = sinθcosϕbx+ sinθsinϕby+ cosθbz bθ≡∂--→OM∂θ
∂--→OM∂θ = cosθcosϕbx+ cosθsinϕby-sinθbz b --→OM∂ϕ ∂--→OM∂ϕ =-sinϕbx+ cosϕby,?????? b r bθ cosθcosϕcosθsinϕ-sinθ b x b y b =T b x b y b b x b y b =T-1 b r bθ =Tt b r bθ sinθsinϕcosθsinϕcosϕ b r bθV(r) =q4πϵ01r
-→E(-→r) =q4πϵ0b rr2=q4πϵ0-→
rr3(????-→r=rbr),
V(x,y,z) =q4πϵ01px
2+y2+z2-→E(x,y,z) =q4πϵ0x
bx+yby+zbz(x2+y2+z2)3/2.OM=rbr.
d ---→OM=∂---→OM∂r dr+∂---→OM∂θ dθ+∂---→OM∂ϕ dϕ . ---→OM∂r =br+r∂br∂r =br ---→OM∂θ =r∂br∂θ =rbθ ---→OM∂ϕ =r∂br∂ϕ =rsinθbϕ. -→dS=brr2sinθdθdϕ+bθrsinθdrdϕ+bϕrdrdθ .?????? ?????? ?? ?????R=ZZZ sph`ere dV=Z R 0 drZ 0 dθZ 2π 0 r2sinθdϕ=Z R 0 r2drZ 0 sinθdθZ 2π 0 dϕ = 2πZ R 0 r2drZ 1 -1du= 4πZ R 0 r2dr=4π3 R3. du=-sinθdθ??? ?? ??????? ? Z 0 sinθdθ⇒Z 1 -1du= 2. 0rR Q ??????=ZZZ sph`ere v(r)dV=Z R 0 drZ 0 dθZ 2π 0 0rR r2sinθdϕ = 4πρ0Z R 0r 3R dr=4πρ0R r 44R 0 =πρ0R3. Q ???????=ZZ
σ(θ)dS=Z
0 dθZ 2π 0 dϕa2σ0sin2θsinθ = 2πa2σ0Z 0 sin2θsinθdθ= 2πa2σ0Z 1 -11-cos2θd(cosθ) = 2πa2σ0Z 1 -11-u2du= 2πa2σ0 u-u33 1 -1=8πa2σ03 dΦ =∂Φ∂r dr+∂Φ∂θ dθ+∂Φ∂ϕ gradΦ =br∂Φ∂r +bθ1r +bϕ1rsinθ∂Φ∂ϕ E(-→r) =----→gradV(r) =-br∂V∂r =-q4πϵ0br∂∂r 1r q4πϵ0b rr 2V(x,y,z) =q4πϵ01(x2+y2+z2)1/2
E(x,y,z) =----→gradV(x,y,z) =-q4πϵ0
b x∂V∂x +by∂V∂y +bz∂V∂z q4πϵ0 q4πϵ0x rr 36429Cu?
?????? ?q= +e= 1,605 10-19? ?mp= 1,672 10-27kg ??????? ?q= 0? ?mn= 1,674 10-27kg212br12≡14πϵ0q
1q2r212br12,?????
---→P1P2=-→r12r12,?????P1P
2 q 2 q 1r P122=P1
-1??-3??4??2) ?????? ??? ??????-→Fb→a=--→Fa→b??? ?? ???????a? eF g=e24πϵ01Gm2e≈41042.
F eg =14πϵ01(103)2110
≈103kg. -→E1(M) =14πϵ0q 1r q r= MO r?? -→E(M) =14πϵ0qr ME1( )M
P22( )q
E2( )M
E4( )MP44( )qP
33( )q
F(M) =NX
i=1-→Fi(M) =NX
i=1q4πϵ0q iP iM2bui=qNX i=114πϵ0q iP iM2bui=q-→E(M), bui≡---→PiMP iM? ?? ?? ?? ??????? ???? ????E(M) =NX
i=114πϵ0q iP iM2bui,????? dVPPM u dE( )ME(M) =Z
distribution d-→E(M)????d-→E(M) =14πϵ0dqPM2bu?????
E(M) =14πϵ0ZZZ
ρ(P)---→PMPM
3dV=14πϵ0ZZZ
ρ(P)PM
2budV.?????
E(M) =14πϵ0ZZ
σ(P)PM
2budS.?????
E(M) =14πϵ0Z
λ(P)PM
2budℓ .?????
E(M) =14πϵ0Z
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