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Exercice 1 : Champ électrostatique crée par des charges Trois charges ponctuelles +q, -q et -q sont placées aux sommets d'un triangle équilatéral de côté a

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Calculer la valeur du champ électrostatique généré par ces trois charges ponctuelles en un point M situé l'axe (Oz) 3 Justifier que le module du champ

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Déterminer le champ et le potentiel au point Exercice 5 : Examen de rattrapage 2018-2019 Soient , et trois charges ponctuelles placées respectivement aux

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Exercice 1 : Champ électrostatique créé par des charges Trois charges ponctuelles +q, -q et -q sont placées aux sommets d'un triangle équilatéral de côté a

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EXERCICES D"ELECTROSTATIQUE

NONCES

Exercice 1 : Champ électrostatique crée par des charges

Trois charges ponctuelles +q, -q et -q sont placées aux sommets d"un triangle équilatéral de

côté a. Déterminer les caractéristiques du champ électrostatique régnant au centre du triangle. Application numérique : q = 0,1 nC et a = 10 cm.

Exercice 2

: Champ électrostatique crée par deux plans Considérons deux plans parallèles distants de d. Le premier plan est chargé positivement avec une densité surfacique de charge +s (en C/m²). Le second plan est chargé négativement avec une densité surfacique de charge -s. Déterminer le champ électrostatique crée par les deux plans en un point quelconque de l"espace.

Exercice 3

: Expérience de Millikan (1911) Entre deux plaques métalliques horizontales distantes de 1,5 cm, on applique une différence de potentiel de 3 kV. On constate alors que de petites gouttes d"huile chargées négativement sont en équilibres entre les deux plaques. a) Quelles sont les polarités des plaques ? b) Quelle est la charge d"une goutte d"huile ?

Comparer à la charge d"un électron.

On donne :

- masse volumique de l"huile : r = 900 kg/m 3 - diamètre d"une goutte : D = 4,1 μm - intensité du champ de pesanteur : g = 9,8 m/s²

Exercice 4

: Champ électrostatique crée par une boule métallique Considérons une boule en métal de rayon R ayant une charge globale Q. A l"équilibre, comment se répartissent les charges dans le conducteur ? En déduire l"expression de la densité surfacique de charge s (en C/m²). Que vaut le champ électrostatique dans le conducteur ? En appliquant le théorème de Coulomb, vérifier qu"à la surface du conducteur :

²RQ

41E0pe=

En utilisant le théorème de Gauss, montrer que l"intensité du champ électrostatique crée à la

distance r (r ³ R) du centre du conducteur est :

²rQ

41E0pe=

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Exercice 5 : Association de condensateurs

Montrer que pour des condensateurs branchés en parallèle les capacités s"additionnent. Montrer que pour des condensateurs branchés en série les inverses des capacités s"additionnent.

Exercice 6 : Décharge de condensateurs

Un condensateur de capacité C = 100 nF est chargé sous une tension U=20 V. On le relie à un condensateur de même capacité C, mais initialement déchargé. a) Calculer la tension qui apparaît aux bornes de l"ensemble. b) Faire le bilan énergétique avant et après connexion. Commentaire ?

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