Un peu d'electricité (forces, champs...)

[invite4740a046]

Bonjour!

Après plusieurs réflexion en groupe sur un petit problème QCM de base, nos avis/réponses divergent, je voudrais le vôtre !

Q:Soit le condensateur à lames parallèles et de dimensions infinies représenté en coupe sur la figure qui va suivre. Soit V la différence de portentiel entre les lames. Une particule de charge q positive et de masse m se déplace de A à B. On néglige les effets de gravitation. En A sa vitesse est nulle. En B, elle vaut :

a)(qV/2m)
b)V
c)racine carré(2qV/m)
d)0
e)racine carré(qV/m)

Mon raisonnement : comme il n'y a pas de forces appliquées, l'énergie mécanique est conservée, on peut en déduire que K'+U'=K+U (K=E cinétique, U=E potentiel)

K=0 (vitesse est nulle) => K'=U-U'

Donc nous avons K' =1/2*m*v(puissance 2) et Delta(U)=U'-U=q*delta(V)

on obtient la réponse c), est-ce correct (avec un signe négatif, bisarre peut-être)?

Certains me disent qu'il y a une force appliqué (il faudrait m'expliquer le pourquoi là ), et donc que K'=K+Wa, Wa étant le travail des forces appliquées...

Voilà à peu près les pistes dévellopées, merci d'avance pour votre aide !

Cordialement.
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[invite4740a046]

Mes excuses j'ai oublié le schéma (distance entre les 2 plaques = 1m)


++++++++++++++++++++++++
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¦
A }
¦ }0.5m (distance parcourues par la charge)
B }
¦
-----------------------------------------
-----------------------------------------

[invitea46d7942]

Bonjour,
il y a bien une force appliquée (s'il y en avait pas, la charge n'accelerait pas et n'acquiererait pas de vitesse), et pourtant, ton raisonnement est bon, même si ton résultat ne l'est pas . Ton erreur c'est d'oublier que la différence de potentiel entre A et B est la moitié de la différence de potentiel entre les deux plaques, car la distance entre A et B est la moitié que celle entre les deux plaques. Pour le signe moins,il doit disparaitre, car la différence de potentiel entre A et B est négatif, alors que la charge de l'électron est négatif : moins fois moins ça fait plus).
On peut résoudre le probleme en trouvant la force appliqué, puis en calculant le travail de cette force, mais on peut également trouver la réponse en faisant un simple bilan d'énergie, comme tu viens de le faire. Pour trouver la force, il faut trouver le champs électrique, qui est ici constant entre les deux plaques pour un tel condensateur . Le champ électrique est la différence de potentiel entre les armatures divisé par la distance entre les armatures. La force est la charge multiplié par le champ électrique. Une fois la force obtenue, il n'y a plus qu'à utiliser le théoreme de l'énergie cinétique, et tu retrouve le même résultat qu'avec la 1ere méthode

[invite5637435c]

Bonsoir,

oui c'est bien la réponse C/

Le champ E est orienté de A vers B et la particule q est soumise à la force F=qE.

On a bien 1/2mv²=q(VA-VB)=qV

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5637435c]

Ah mais oui, je n'avais pas vu que la particule ne parcourait que la moitié de la distance...
Bien vu Niels.

[invitea46d7942]

Mon raisonnement : comme il n'y a pas de forces appliquées, l'énergie mécanique est conservée

Attention, je n'avais pas rectifié ça dans le précédent poste. Lorsque la force appliquée dérive d'un potentiel qui ne dépend pas du temps(comme c'est le cas pour la force électrostatique et gravitationnel) , l'énergie mécanique est conservée. On parle de force conservatif.

[invite4740a046]

ok Merci, je vais vite essayer maintenant, mais juste la Charge est (+) dans la donnée !

Et aussi pour la force appliqué, comme c'est une charge (+), elle n'a pas besoin d'une force pour aller vers la charge (-), est sera attiré, non ?

[invite60be3959]

salut,

donc au final c'est la e) !!

ps: si elle est attirée c'est bien qu'il y a une force qui fait qu'elle le soit.