Électrostatique (1èreS)

[invited6a4ea48]

Hey !

J'aurais besoin d'aide pour deux exos de physique, qu'est vraiment pas mon point fort... =(

I) On considère deux boules conductrices B(O1, R1) B(O2, R2) reliées par un fil conducteur. On pose d = O1O2. On suppose que : d >> R1 > R2. On relie la boule B(O1, R1) à un générateur délivrant une tension V0 (V0 > 0 ). Les deux boules portent des charges électriques Q1 et Q2.


1) a) Déterminer le potentiel électrostatique V(O1) en fonction de R1, R2, d, Q1, Q2

=> J'ai fait : V(O1) = Q2/9.10^9 * 1/d = Q2/9.10^9d

b) Déterminer le potentiel électrostatique V(O2) en fonction de R1, R2, d, Q1, Q2

=> J'ai fait : V(O2) = Q1/9.10^9d

2) En déduire Q1 et Q2

=> J'ai fait : les deux boules sont reliées par un fil conducteur donc V(O1) = V(O2), d'où Q1 = Q2 = V(O1) * 9.10^9d

3) Soit σ1 et σ2 les densités superficielles de charges portées respectivement par B(O1,R1) et B(O2,R2). Comme les deux boules conductrices sont en influence électrostatique, alors σ1 et σ2 ne sont pas uniformes ( σ1 non constant, σ2 non constant).
Comme les deux boules sont très éloignées l'une de l'autre, on peut considérer, en première approximation que σ1 et σ2 sont uniformes.
Ecrire l'expression de σ1 en fonction de Q1 et R1 => J'ai fait :Q1/PI*R^2
Ecrire l'expression de σ2 en fonction de Q2 et R2 => J'ai fait :Q2/PI*R^2
Exprimer alors le quotient σ1/σ2. COnclure sur l'idée du "pouvoir des pointes".

=> J'ai fait : σ1/σ2 = R2^2/R1^2 Or, R2 < R1, d'où σ1 < σ2
Donc pour les boules petites, il y aura un plus grand champ. Ainsi, dans une pointe, l'extrêmité représentée ici par la boule au plus petit diamètre, aura une valeur de champ plus importante, et aura donc plus d'influence.


N'étant pas sûr du tout, je passe quand même au II)...

II) On considère deux boules B(O1,R1) et B(O2,R2) initialement électriquement neutres. On pose d =O1O2. On suppose d >> R1 > R2. Ces deux boules sont alors reliées chacune à la terre. On place une charge électrique ponctuelle q positive au milieu de O1O2. Déterminer l'expression des charges électriques Q1 et Q2, portées respectivement par B(O1,R1) et B(O2,R2) en fonction de R1, R2, d.

=> Et là, je comprends pas, parce que si ce que j'ai fait au I) est bon, ça voudrait dire que :

le potentiel étant nul (relié à la terre ?), on a Q1 = Q2 = 0 ? =S

Donc bon, si quelqu'un pourrait m'aider svp !

Merci ! =)
++
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[invited6a4ea48]

Up svp, c'est assez urgent =S

Merci =)
++

[invite5768f8f7]

Salut

moi je suis en 1re année FST filiére MIPC moi aussi j'ai le module d'électrostatique
mais j'ai pas encore fait ce genre d'exercice on vient de commencer
tiens mon msn on peut echanger des idées comme même
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[invite21348749873]

Up svp, c'est assez urgent =S

Merci =)
++

Bonjour
Pour la question 1 comme d>>R1et R2 vous pouvez considerer que chaque shère est isolée dans l'espace et non influencée par l'autre.
Les capacités respectives sont donc C1= 4pi eps0 R1 et C2= 4pi eps0 R2.
Le potentiel de chaque sphere est V0 car elles sont reliées au generateur.
Les charges sont Q21=C1.V0 et Q2=C2.V0 ;l d n'intervient pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited6a4ea48]

Merci de votre réponse =)

Ainsi, on considère que le potentiel électrostatique en O1 est engendré par une des charges électrique de la boule 1, i.e. qui se trouve à sa surface (donc de distance R1 par rapport au point O1) ?

Merci encore =)

++

[invite21348749873]

Merci de votre réponse =)

Ainsi, on considère que le potentiel électrostatique en O1 est engendré par une des charges électrique de la boule 1, i.e. qui se trouve à sa surface (donc de distance R1 par rapport au point O1) ?

Merci encore =)

++

Oui
dV(O1) = dq/4 pi eps0 R1 (dq= sigma ds)
V(O1)= Q1/4 pi eps0 R1 = V0

[invited6a4ea48]

Merci =)

Pouvez-vous m'indiquer comment traiter le II) s'il vous plaît, je ne comprends pas.

Je ne vois pas la formule qu'il faut utiliser, si vous pouviez me mettre sur la voie svp...

Merci !
++

[invite21348749873]

Merci =)

Pouvez-vous m'indiquer comment traiter le II) s'il vous plaît, je ne comprends pas.

Je ne vois pas la formule qu'il faut utiliser, si vous pouviez me mettre sur la voie svp...

Merci !
++

Bonjour
Cette question est difficile ; les deux boules vont se charger négativement avec /Q1/=/Q2/ <q ; les densités ne seront pas uniformes et le calcul demande de faire appel aux images electriques.
Je ne vois pas comment traiter le probleme simplement.