Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 18 sur 18

Electrostatique et conducteurs



  1. #1
    chuck nurris

    Electrostatique et conducteurs


    ------

    bonsoir. je suis actuellement en pleine revision de l'electrostatique. cependant, c'est pas encore tres clair dans ma tete, j'ai donc souhaité crée ce topic pour poser les questions qui me perturbent (certaines d'entre elles sont un peu betes...). je commence avec la premiere serie :

    - dans un espace, on pose deux conducteurs separés par une distance finie.
    le premier est porté a un potentiel alors que le deuxieme est relié au sol.
    d'apres mes connaissances, un conducteur relié au sol perd automatiquement sa charge lorsqu'il est relié au sol. cependant, lorsque j'ai vu la reponse j'ai trouvé que sa charge n'etait pas nulle a l'equilibre. comment se fait-il?

    - lorsqu'on relie un conducteur chargé negativement au sol; est-ce qu'il evacuera sa charge?

    voila merci beaucoup!

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    calculair

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par chuck nurris Voir le message
    bonsoir. je suis actuellement en pleine revision de l'electrostatique. cependant, c'est pas encore tres clair dans ma tete, j'ai donc souhaité crée ce topic pour poser les questions qui me perturbent (certaines d'entre elles sont un peu betes...). je commence avec la premiere serie :

    - dans un espace, on pose deux conducteurs separés par une distance finie.
    le premier est porté a un potentiel alors que le deuxieme est relié au sol.
    d'apres mes connaissances, un conducteur relié au sol perd automatiquement sa charge lorsqu'il est relié au sol. cependant, lorsque j'ai vu la reponse j'ai trouvé que sa charge n'etait pas nulle a l'equilibre. comment se fait-il?

    - lorsqu'on relie un conducteur chargé negativement au sol; est-ce qu'il evacuera sa charge?

    voila merci beaucoup!
    Le fait de relié un conducteur au sol, tu fixes son potentiel à celui du sol. Ce potentiel est fixé par convention à 0.

    Quant à la charge cela va dependre des charges envoironnantes. La condition à respecter est que le potentiel soit ègale à 0

  4. #3
    LPFR

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Bonjour.
    Une autre façon de voir les choses.
    Prenons un objet relié à la terre, en absence de champs électriques. Son potentiel est celui de la terre. Maintenant mettons un objet chargé positivement (par exemple) à proximité. Cet objet a un champ électrique autour de lui créé par ses charges. Ce champ, qui arrive sur le premier objet va attirer des charges (des électrons dans cet exemple) qui vont se placer vers le deuxième objet. Ces électrons viennent de la terre. Les lignes de champ finissent dans ces charges. La charge de l'objet relié à la terre n'est plus nulle.
    Si maintenant on coupe la connexion du premier objet à la terre, les électrons en excès restent dans l'objet et l'objet reste chargé. C'est ce qu'on appelait (appelle?) "électrification par influence".
    Donc: un objet relié à terre se décharge à condition qu'il n'ait pas du champ électrique produit par d'autres charges.
    Au revoir.

  5. #4
    calculair

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Une autre façon de voir les choses.
    Prenons un objet relié à la terre, en absence de champs électriques. Son potentiel est celui de la terre. Maintenant mettons un objet chargé positivement (par exemple) à proximité. Cet objet a un champ électrique autour de lui créé par ses charges. Ce champ, qui arrive sur le premier objet va attirer des charges (des électrons dans cet exemple) qui vont se placer vers le deuxième objet. Ces électrons viennent de la terre. Les lignes de champ finissent dans ces charges. La charge de l'objet relié à la terre n'est plus nulle.
    Si maintenant on coupe la connexion du premier objet à la terre, les électrons en excès restent dans l'objet et l'objet reste chargé. C'est ce qu'on appelait (appelle?) "électrification par influence".
    Donc: un objet relié à terre se décharge à condition qu'il n'ait pas du champ électrique produit par d'autres charges.
    Au revoir.

    Le scenario decrit par LPFR est interessant, je voudrais le poursuivre, car interessant.

    Prenons uns sphère metalliqie reliée à la terre par un conducteur.

    Approchons des charges electriques qui créent un champ E autour de cette sphère. Son potentiel est egale à 0

    Cette sphère prend des charges à la terre par influence

    Le scénario de LPFR coupe le conducteur qui relie la sphére à la terre.

    La sphère conserve les charges empruntées à la terre.

    Suite du scénario de LPFR

    Que devient le potentiel de cette sphère aprés la coupure de la liaison à la terre ?

    Les lignes de champs restent inchangées car la coupure du conducteur ne provoque pas ne circulation de charges

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    chuck nurris

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Le scenario decrit par LPFR est interessant, je voudrais le poursuivre, car interessant.

    Prenons uns sphère metalliqie reliée à la terre par un conducteur.

    Approchons des charges electriques qui créent un champ E autour de cette sphère. Son potentiel est egale à 0

    Cette sphère prend des charges à la terre par influence

    Le scénario de LPFR coupe le conducteur qui relie la sphére à la terre.

    La sphère conserve les charges empruntées à la terre.

    Suite du scénario de LPFR

    Que devient le potentiel de cette sphère aprés la coupure de la liaison à la terre ?

    Les lignes de champs restent inchangées car la coupure du conducteur ne provoque pas ne circulation de charges
    oui, je commence a beaucoup mieux comprendre...
    cependant, ta question me laisse un peu pensif. je ne sais pas si j'ai la bonne reponse:

    lorsque la sphere etait relié a la terre et sous l'influence des charges electriques, alors son potentiel obeissait a l'equation :

    sc => sc

    avec
    s le potentiel que crééraient les charges de cette sphere metallique (c'est a dire en étant isolé)
    c le potentiel créé par les charges
    lorsqu'on rompt la liaison avec la terre, puisque les charges sont conservées, alors le potentiel s rèste le meme c'est a dire c.

    Je doute que ce soit la bonne reponse. je pencherais plutot a dire qu'a l'equilibre ils aient le meme potentiel sauf que je ne vois pas comment le potentiel pourrait changer independemment de la charge...

  8. #6
    LPFR

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Bonjour.
    Lisez bien Calculair (message #4):
    "Les lignes de champs restent inchangées car la coupure du conducteur ne provoque pas de circulation de charges"
    Donc, le potentiel?
    Au revoir.

  9. Publicité
  10. #7
    chuck nurris

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Lisez bien Calculair (message #4):
    "Les lignes de champs restent inchangées car la coupure du conducteur ne provoque pas de circulation de charges"
    Donc, le potentiel?
    Au revoir.
    cela voudrait dire que la difference de potentiel entre les deux corps est constante?

    desolé, je ne vois vraiment pas...

  11. #8
    LPFR

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Re.
    Cela veut dire que le fait de couper la convexion à terre ne change rien, ni le champ électrique ni le potentiel. Tout reste tel quel. Le potentiel de la sphère qui était reliée à terre reste à zéro.

    Maintenant la suite du programme est: Qu'est ce qui arrive si on éloigne (à l'infini) les charges qui avaient créé le champ?
    A+

  12. #9
    chuck nurris

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re.
    Cela veut dire que le fait de couper la convexion à terre ne change rien, ni le champ électrique ni le potentiel. Tout reste tel quel. Le potentiel de la sphère qui était reliée à terre reste à zéro.

    Maintenant la suite du programme est: Qu'est ce qui arrive si on éloigne (à l'infini) les charges qui avaient créé le champ?
    A+
    oui c'est vrai. c'est tout a fait logique... merci beaucoup ce me sera tres utile.

    Reponse a la question :

    Lorsqu'on eloigne les charges qui avaient créé le champ, alors la sphére ne serait soumis qu'a son propre potentiel.
    Ce qui veut dire que s sera egale a c avec le potentiel initial (avant qu'on eloigne la sphere).
    Finalement, s sera egale a c (j'espere que c'est juste )

  13. #10
    LPFR

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Bonjour.
    Oui. C'est cela.
    En fait, les objets on tendance à se mettre au potentiel de l'espace où ils sont. Évidemment ils ne le peuvent pas s'ils n'ont pas un moyen d'acquérir des charges. On peut les aider en les branchant à la terre mais avec le fil de connexion on change nécessairement le champ électrique existant. Pour le faire plus doucement, on peut ajouter des ions dans l'air autant de positifs que des négatifs. L'objet prend alors les charges qu'il faut pour être en équilibre avec le potentiel de l'endroit. On peut ajouter ces ions simplement avec une petite flamme.
    Au revoir.

  14. #11
    chuck nurris

    Re : Electrostatique et conducteurs

    merci beaucoup pour votre aide. j'ai encore une question:
    comment est ce que le potentiel d'un conducteur isolé pourrait changer (sachant qu'un conducteur isolé ne peut pas perdre sa charge). en clair, comment peut varier le potentiel independemment de la charge?

  15. #12
    LPFR

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par chuck nurris Voir le message
    comment est ce que le potentiel d'un conducteur isolé pourrait changer (sachant qu'un conducteur isolé ne peut pas perdre sa charge). en clair, comment peut varier le potentiel independemment de la charge?
    Bonjour.
    Je ne sais pas répondre de but en blanc à votre question d'une manière générale. Mais je peux vous donner un exemple: un conducteur isolé à l'intérieur d'une sphère conductrice. La charge du conducteur reste constante (mettons zéro), mais il sera toujours au potentiel qu'on donnera à la sphère.
    En attendant d'autres idées d'autres foristes (ou miennes), qui répondent d'une façon plus générale.
    Au revoir.

  16. Publicité
  17. #13
    calculair

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par chuck nurris Voir le message
    merci beaucoup pour votre aide. j'ai encore une question:
    comment est ce que le potentiel d'un conducteur isolé pourrait changer (sachant qu'un conducteur isolé ne peut pas perdre sa charge). en clair, comment peut varier le potentiel independemment de la charge?
    C'est comme on dit une excellente question.
    C'est une bonne réaction de physicien.

    La raison c'est que le potentiel est independant de la charge du moins directement. 2 spheres isolées portant la même charge mais de rayon different sont à des potentiels differents.

    D'ailleurs on pourrait imaginer un ballon spherique que l'on gonffle portant la charge Q. le rayon R croit et son potentiel diminue

    La valeur du condensateur spheriqie est C = 4 pi e° R si sa charge est Q son potentiel est V = Q/C = Q/( 4 pi e°R)

    En fait cela vient de la definition du potentiel V = somme de E dl et cela depend uniquement de la valeur que peut prendre cette integrale.

    Nous avons eu une illustration de cela dans mon message 4. et dans les reponses que tu as faite ensuite sur l'evolution du potentiel de la sphére isolée.
    Des que les lignes de champ E autour de la sphère ont evolué, la circulation de E a evoluée comme son potentiel.

    J'espère que tu sens mieux ce qui se passe physiquement.

  18. #14
    chuck nurris

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    C'est comme on dit une excellente question.
    C'est une bonne réaction de physicien.
    lol merci c'est tres flatteur.

    je comprends parfaitement ce que tu veux dire. cependant, j'ai été confronté a un exercice qui se resumait a l'exemple donné par LFPR. le voici :

    cliquez sur le lien pour voir l'image

    ils demandent ce qui se passe pour le potentiel du conducteur A lorsque b varie.

    dans la solution ils disent que Va varie de sorte a ce que ba Cst

  19. #15
    chuck nurris

    Re : Electrostatique et conducteurs

    quelqu'un pourrait m'aider pour la question precedente?

  20. #16
    calculair

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par chuck nurris Voir le message
    lol merci c'est tres flatteur.

    je comprends parfaitement ce que tu veux dire. cependant, j'ai été confronté a un exercice qui se resumait a l'exemple donné par LFPR. le voici :

    cliquez sur le lien pour voir l'image

    ils demandent ce qui se passe pour le potentiel du conducteur A lorsque b varie.

    dans la solution ils disent que Va varie de sorte a ce que ba Cst
    Dois je comprendre la situation suivante

    Le conducteur A spherique à une charge Q et il est isolé dans l'espace

    Son potentiel est V'(isolé)

    On entoure ensuite ce conducteur par la sphère B fixé au potentiel V par rapport au sol

    On a donc un condensateur spherique ( armature A et B )
    La charge est Q portée par l'armature centrale

    La difference de potentiel AB est donc fixée par cette charge
    Vab = Q/C

    Si le potentiel de l'armature externe varie selon Vext ( celui de la source )

    Il faut ajouter ce potentiel en valeur algebrique pour connaitre le potentiel de l'armature interne

    V( armature interne/ sol ) = Vext + Q/C

    C etant la capacité spherique constituée par les 2 sphères de rayon R1 et R2

    Cela est il clair ?
    Dernière modification par calculair ; 12/05/2008 à 14h46.

  21. #17
    chuck nurris

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Dois je comprendre la situation suivante

    Le conducteur A spherique à une charge Q et il est isolé dans l'espace

    Son potentiel est V'(isolé)

    On entoure ensuite ce conducteur par la sphère B fixé au potentiel V par rapport au sol

    On a donc un condensateur spherique ( armature A et B )
    La charge est Q portée par l'armature centrale

    La difference de potentiel AB est donc fixée par cette charge
    Vab = Q/C
    je suis entierement convaincu par cette partie. j'ai compris pourquoi la variation de Vb causait la variation de Va.

    Si le potentiel de l'armature externe varie selon Vext ( celui de la source )

    Il faut ajouter ce potentiel en valeur algébrique pour connaitre le potentiel de l'armature interne

    V( armature interne/ sol ) = Vext + Q/C

    C étant la capacité spherique constituée par les 2 sphères de rayon R1 et R2

    Cela est il clair ?
    par contre cette parie la je ne l'ai pas vraiment comprise. donc tu pouvais éclaircir avec un petite exemple ou plus d'explication ce serait bien.

    merci

  22. #18
    calculair

    Re : Electrostatique et conducteurs

    Citation Envoyé par chuck nurris Voir le message
    je suis entierement convaincu par cette partie. j'ai compris pourquoi la variation de Vb causait la variation de Va.



    par contre cette parie la je ne l'ai pas vraiment comprise. donc tu pouvais éclaircir avec un petite exemple ou plus d'explication ce serait bien.

    merci
    J'ai de la chance car c'est la partie la plus simple. !

    En effet tu as bien compris que le condensateur sphérique chargé à Q a une difference de potentiel Vab = Q/C. C'est comme une pile qui a une force electromotice Vab

    Maintenant tu mets en serie avec la terre un generateur de force electromotrice Vext

    Si tu mesures avec un voltmètre La difference de potentiel entre la terre et le point situé entre la sortie de ce generateur exterieur et le condensateur, il indiquera evidemment V ext
    Si maintenant tu mesures la difference de potentiel entre la terre et l'armature centrale du condensateur, tu as les 2 sources de tension en serie, le voltmètre indiquera Vext + Vab.

    Es tu d'accord avec cette vision des choses..........

  23. Publicité

Discussions similaires

  1. Semi-conducteurs
    Par thibaut123 dans le forum Physique
    Réponses: 5
    Dernier message: 13/03/2010, 14h09
  2. les conducteurs électriques
    Par gasquet dans le forum Physique
    Réponses: 14
    Dernier message: 31/07/2007, 18h45
  3. semi conducteurs : configurations
    Par fansdefoot dans le forum Électronique
    Réponses: 0
    Dernier message: 12/12/2005, 13h34
  4. Probleme semi conducteurs
    Par invite432123 dans le forum Physique
    Réponses: 9
    Dernier message: 19/05/2005, 19h09
  5. plastiques conducteurs
    Par scoubi dans le forum Électronique
    Réponses: 2
    Dernier message: 21/01/2003, 12h43