electrostatique-condensateur

[inviteae492004]

bonjour,
j'ai fait mon exercice si quelqu'un pouvais me le corriger
mais je pense que je dois avoir une erreur quelque part car je trouve des chiffre enorme comme la tension

merci d'avance de votre aide

exercice
Entre les armatures planes d'un condensateur C de capacité 25pF séparées par une couche d'air de 0,5 mm, un electron est soumis à une force éléctrostatique F=0,16 pN

calculer:

1, l'intensité du cham electrique E
2, la d.d.p entre les deux armatures U
3, la quantité d'electricie d'eletricité emmagasinée Q
4, par 2 methode l'energie emmagasiné
4, l'aire de la surface commune aux 2 armatures

reponse

1,
F=9x10^9x(q/d^2)
q= (0,16x10^-12x(0,5x10^-3)^2)/9x10^9
q=4,44x10^-30C

F=qxE
E=(0,16x10^-12)/(4,44x10^-30)
E=3,6x10^16 V/M

2,

U=dxE
U=(0,5x10^-3)x3,6x10^16
U=1,8x10^13 V


3,

C=Q/U
Q=CxU
Q=25x10^-12x1,8x10^13
Q=450C

4,

W=0,5xQxU
W=0,5x450x1,8x10^13
W=4,05x10^15 J
ou

W=0,5xCxU^2
W=0,5x25x10^-12x(1,8x10^13)^2
W=4,05x10^15 J
5,

e=U/E
e=(1,8x10^13)/(3,6x10^16)
e=0,0005m

C=8,85x10^12x((Sx1)/e)
S=((25x10^-12)x0,0005)/(8,85x10^-12)
S=0,0014 m^2
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[Deedee81]

Bonjour Nicolas,

j'ai fait mon exercice si quelqu'un pouvais me le corriger
mais je pense que je dois avoir une erreur quelque part car je trouve des chiffre enorme comme la tension

Pas seulement la tension. Un champ électrique de 10 millions de milliards de volts par mètre c'est costaud, de quoi enclencher une fusion themonucléaire avec le clacage, et 4 millions de milliards de Joule de stocké, c'est carrément l'énergie du futur

Mais je crois que je vois l'erreur. Elle est tout au début est s'est bien évidemment répercutée.

F=9x10^9x(q/d^2)

On devrait avoir q.q', et comme la charge est identique sur les deux plaques (le signe n'a pas d'importance) F=9x10^9x(q^2/d^2)

Le reste à l'air correct, au niveau formules du moins (je n'ai pas vérifié les calculs, mais il est manifeste qu'en enlevant 15 ordres de grandeurs à q tu retrouves des chiffres raisonnables).

[inviteae492004]

1,
F=9x10^9x(q^2/d^2)
q^2= (0,16x10^-12x(0,5x10^-3)^2)/9x10^9
q=2,11x10^-15C

F=qxE
E=(0,16x10^-12)/2,11x10^-15
E=75,83 V/M

2,

U=dxE
U=(0,5x10^-3)x75,83
U=0,038 V


3,

C=Q/U
Q=CxU
Q=25x10^-12x0,038
Q=9,5 x10^-13 C
4,

W=0,5xQxU
W=0,5x9,5x10^-13x0,038
W=1,81x10^-14 J
ou

W=0,5xCxU^2
W=0,5x25x10^-12x(0,038)^2
W=1,81x10^14 J
5,

e=U/E
e=(0,038)/(75,83)
e=0,0005m

C=8,85x10^12x((Sx1)/e)
S=((25x10^-12)x0,0005)/(8,85x10^-12)
S=0,0014 m^2

[Deedee81]

E=75,83 V/M
U=0,038 V
W=1,81x10^14 J

Les chiffres sont déjà plus réalistes.
Ca m'a l'air correct (reste à prendre une calculette pour vérifier, c'est un des points sur lequel il faut se méfier de moi : je suis nase avec les chiffres )

[A voir en vidéo sur Futura]