Sphères métalliques

[invitebf01973a]

Bonjour, j'ai besoin d'aide car j'ai un exercice de physique à rendre demain que je ne comprend pas:

Trois sphères métalliques identiques S1, S2 et S3 portent respectivement les charges q1=400pC, q2=250pC, et q3=-650pC. Elles sont munies d'un manche parfaitement isolant qui permet de les déplacer sans toucher leur surface metallique.

a) On met en contact S1 et S3. Quelles sont alors les charges des spheres S1 et S3.
b) S1 et S3 étant toujours en contact, on établit le contact entre S2 et les deux autres spheres. On separe ensuite les 3 spheres, quelles sont alors les charges portées par chacune de ces spheres?

Merci de votre aide!
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenue au forum.
Ce que l'on veut que vous fassiez est que vous utilisiez la relation entre la charge électrique d'une sphère métallique et de son potentiel électrique par rapport à l'infini.

Vous avez sans doute déjà fait l'exercice qui consiste à calculer le champ électrique d'une sphère chargée et du potentiel de sa surface par rapport à l'infini. Si non, il faut que vous commenciez par le faire.

Maintenant ce que l'on veut que vous dissiez est que quand on met en contact électrique deux ou plus de sphères, leurs potentiels deviennent identiques et ceci implique qu'il y a eu un transfert de charges.
Donc, il faut que vous écriviez que pour chaque sphère, la nouvelle charge est Q'_i (inconnue) avec un nouveau potentiel V (inconnu, mais le même pour tout le monde).
Vous avez une relation supplémentaire dans le fait que la somme de toutes les charges reste la même avant et après le contact.


Pour votre culture personnelle (mais ce n'est pas la peine de faire de la peine à votre prof), tout cela est faux, car la relation entre la charge et le potentiel n'est pas la même quand l'objet n'est pas une sphère unique mais deux en contact. Mais le calcul correct est extrêmement compliqué. Donc, vous gardez ceci pour vous.
Au revoir.

[invitea774bcd7]

C'est tout bête : les charges s'équilibrent
À chaque fois que deux sphères se touchent, leurs charges deviennent identiques à la valeur moyenne arithmétique des deux charges avant contact.

[invite6dffde4c]

C'est tout bête : les charges s'équilibrent
À chaque fois que deux sphères se touchent, leurs charges deviennent identiques à la valeur moyenne arithmétique des deux charges avant contact.

Re.
Ça n'est vrai que si les sphères ont le même diamètre, comme ici. Mais ce n'est pas le cas en général.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite21348749873]

Bonjour et bienvenue au forum.
Ce que l'on veut que vous fassiez est que vous utilisiez la relation entre la charge électrique d'une sphère métallique et de son potentiel électrique par rapport à l'infini.

Vous avez sans doute déjà fait l'exercice qui consiste à calculer le champ électrique d'une sphère chargée et du potentiel de sa surface par rapport à l'infini. Si non, il faut que vous commenciez par le faire.

Maintenant ce que l'on veut que vous dissiez est que quand on met en contact électrique deux ou plus de sphères, leurs potentiels deviennent identiques et ceci implique qu'il y a eu un transfert de charges.
Donc, il faut que vous écriviez que pour chaque sphère, la nouvelle charge est Q'_i (inconnue) avec un nouveau potentiel V (inconnu, mais le même pour tout le monde).
Vous avez une relation supplémentaire dans le fait que la somme de toutes les charges reste la même avant et après le contact.


Pour votre culture personnelle (mais ce n'est pas la peine de faire de la peine à votre prof), tout cela est faux, car la relation entre la charge et le potentiel n'est pas la même quand l'objet n'est pas une sphère unique mais deux en contact. Mais le calcul correct est extrêmement compliqué. Donc, vous gardez ceci pour vous.
Au revoir.

Bonjour
Effectivement, cela est faux pour deux sphères quelconques.
Mais si les deux spheres sont identiques, les potentiels et les charges de chaque sphère seront identiques

[invite6dffde4c]

Bonjour
Effectivement, cela est faux pour deux sphères quelconques.
Mais si les deux spheres sont identiques, les potentiels et les charges de chaque sphère seront identiques

Re.
Oui. Et dans ce cas l'équipartition de charges se fait même si le problème a perdu la symétrie sphérique. C'est bien plus simple... et c'est heureux pour Charlotte99.
A+