Champ electrique

[invite480a7607]

Bonjour,

Je n'ai pas encore eu de cours sur les champs électriques, cependant comme j'ai le bouqin j'esseye de m'avancé. Je me suis heurté à un exercice, et je ne comprend pas quelques notions de bases.

Voila l'exo :

Dans une région ou règne un champ electrique uniforme E=(100i-150j) N/C, on pose une charge pontuelle q1=3nC au point ( -1 cm; 3 cm; 2 cm).

a) Calculez le champ électrique E0 résultant à l’origine (0,0,0).

--> pour cette question, dois-je calculer l'energie généré par la charge ponctuelle q1 ou dois-je l'additionne avec la charge uniforme?

J'ai une question plus générale: qu'est ce que provoque le fait de rajouter une charge pontuelle dans une région déjà sous une charge électrique?

Mercid'avance pour votre aide,

Bonne journée à tous!
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Ce n'est pas l'énergie que vous devez calculer, mais le champ. Et réjouissez-vous: avec des charges ponctuelles vous trouveriez des énergies infinies. Attendez votre cours, vous aurez le temps de vous amuser.

Les champs électriques s'additionnent.
Donc, calculez le champ produit par la charge ponctuelle puis additionnez-le avec le champ uniforme.
Au revoir.

[invite480a7607]

Merci de votre aide. c'est bien du CHAMP electique que je parlais (et non de l'energie comme je les écris), mais je me mêlent les pinceaux..(difficile de travailé seul avec le bouquin)!
Donc je calcul le CHAMP généré par la charge ponctuelle, et l'additionée au CHAMP uniforme.

[invite6dffde4c]

Re.
Oui. Et additionné vectoriellement. J'ai oublié de le préciser.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite480a7607]

Re.
Voila ce que j'ai fait.

E1 ( le champ généré par q1 à l'origine) = K. q1/(r^2) = 9.10^9 . 3.10^-9/(14.10^-2) = 198 n/C

E0 ( a lorigine) : E1+E
vectoriellement :
Eox = E1x + Ex= -1 +100 = 99
E0y=...=-147
E0z= ...=2

c'est correct ?

dans la suite, il demande :
b) On ajoute une deuxième charge ponctuelle q2 = -2 nC au point ( 3 cm; -2 cm; 4 cm). Déterminez la force électrique totale exercée sur cette charge.

Alors avec ce que j'ai compris sur le livre, la force est dirigé vers le sens opposé car la charge est négative.
Ensuite on a la formule, F=Q. E, qui nous permetterais de calculé la force.

Mais dans ce cas E vaut quoi ? est ce qu'elle est égale au champ uniforme ou doit la calculer etant donné qu'on rajoutant une charge ponctuelle, le champ change?

Merci encore!

[invite480a7607]

Re.

On me relisant, les coordonées du champ à l'origine ne me semble pas logique du tout! Comment trouver les coordonées (x,y,z) de E1 ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Votre premier calcul est incorrect.
-Le dénominateur est faux. Mettez tout en mètres avant de commencer à calculer.

-Puis vous avez calculé le champ radial en prenant comme origine la charge, ce qui est correct.
Maintenant et faut que vous calculiez, à partir de ça, les trois composantes du champ. Ce n'est pas trop dur. Si on réécrit votre résultat en vectoriel:

Chacune des composantes est obtenue avec la composante correspondante du vecteur unitaire ur. Alors que vous avez additionné du champ plus des centimètres.
Au revoir.

[invite480a7607]

BOnjour,

merci de votre aide. J'ai re-calculé le champ généré par q1, et je trouve
E1= 9.10^9 . 3.10^-9/((10^-2)^2+ (3.10^-2)^2+(2.10^-2)^2)= 19286 n/C

pour calculé les composante x, y et z de E1 je ne sais vraiment pas comment m'y prendre. Avec x et y sa serais plus facile de retrouver l'angle..
pourriez vous me donné des méthodes?

merci merci!

[invite480a7607]

RE.

Quelqu'un voudrais bien m'aider, je suis largué lol.

Merci

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le plus facile est de faire comme je vous ai dit.
Je vous rappelle qu'un vecteur unitaire est un vecteur de longueur égal à 1. Pour transformer un vecteur quelconque en vecteur unitaire il suffit de le diviser (= diviser se composantes) par sa longueur. Ainsi, si vous avez un vecteur de composantes (a; b; c), sa longueur est d=sqrt(a² + b² + c²). Et le vecteur unitaire avec la direction du premier est (a/d; b/d; c/d).
Et n'oubliez pas que votre vecteur va du point où se situe la charge vers l'origine (et pas à l'inverse).
Au revoir.

[invite480a7607]

ouch! vraiment désolé, j'y arrive pas!
j'ai essayé voila ou j'en arrive ( mais c'est vraiment au hasard):
E1x= -E1.10^-2/( d) = -5154 ...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Faites un dessin (avec x et y uniquement).
Regardez le sens de la composante en x.
Au revoir.

[invite480a7607]

Je commence par calculé les composante y et z
E1y= E1.cos(alpha) ( alpha= l'angle entre E1 et l'axe y)
E1z= E1 sin(alpha)

cos(alpha)= y/r ( y étant l'ordonnée de q1 et r la distance entre l'origine et q1)
sin(alpha)= z/r ( z étant la cote de q1)

avec les chiffres sa donne :
E1y=15470
E1z=10513

pour retrouvé la composante x, j'ai fait : E1x = racine (E1^2-E1^2-E1z^2) = 5095.

C'est correct ?

Sa me parait logique..

Merci pour votre aide.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La démarche est valable, sauf que vous ne tenez pas compte de signes. Faites en dessin en perspective cavalière et vous verrez quels sont les composantes positives et négatives.
Au revoir.

[invite480a7607]

Bonjour,

Comme q1 est positive, le vecteur champ est dirigée à l'opposé de q1. donc, les composantes y et z sont négatif et la composante x positive.
J'y suis ?

merci merci

[invite6dffde4c]

Re.
Oui. C'est bien ça.
A+

[invite480a7607]

Re.

Merci!

Dans la question suivante on me demande :

b) On ajoute une deuxième charge ponctuelle q2 = -2 nC au point ( 3 cm; -2 cm; 4 cm). Déterminez la force électrique totale exercée sur cette charge.

Dans ce cas dois-je recalculé E1 au point q2 ? Je sai qu'il faut utilisé la relation F=Q.E, et que E vaut tous les champ présent sauf celui généré par q2.

[invite6dffde4c]

Re.
Oui. C'est bien ça. Mais sans oublier que tout ça ce sont des forces et qu'elles ont des directions et donc des composantes et x, y et z.
A+