Electrostatique
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Electrostatique



  1. #1
    invited55f4262

    Electrostatique


    ------

    Dans une grande ampoule vidée d'air ont été disposés

    - un canon à électrons qui émet et accélère les électrons.Vo = 1,9 x 106 m/s à l'instant choisi pour origine.
    - trois grilles G1 et G2, G3, planes, conductrices, équidistantes (d = 10 mm) et parallèles au vecteur-vitesse Vo des électrons émis par le canon.
    Les grilles G1 et G3 sont reliées et portées à la même tension de - 200 V par rapport à G2.
    - une fenêtre d'entrée ne laisse passer que les électrons émis à 7 mm au-dessus de la grille G2 (point I).

    Pour les calculs éventuels, on prendra l'origine 0 du repère sur G2, de sorte que 01 = 7 mm soit porté par l'axe Oz ascendant et que G2 porte l'axe 0 x dans le sens du mouvement.
    la traversée d'une grille ne provoque aucune perturbation ; les électrons conservent la même vitesse VG à cet instant.

    A. L’électron traverse G1 et G3


    NON puisque les grilles G1 et G3 sont négatives , l’électron n’est aps attiré par celle ci mais par G vers laquelle ils se dirigent…


    B. L’énergie cinétique maximale de l’électron est 150 eV

    En fait là je me demandais si pour calculer on devait utiliser la formule ½*m*v² ou alors une autre…Je l’ai fait avec cette formule, alors je trouve quelle serait la vitesse de l’électron si c’était ça et après je vois si c’est possible, en l’occurrence OUI.

    C. L’électron traverse la grille G au point T d’abscisse xT = 3.8 mm

    D. la trajectoire suivie par l’électron est une sinusoïde.

    Oui puisque l’électron si dirige vers le grille G2, il la traverse et dès lors ils si dirigent vers G mais puisqu elle est négative il change de direction et repart vers G2 et ainsi de suite, donc c’est bien une sinusoïde…

    Voilà je me demandais aussi comment calculer le champ électrostatique parce qu’on ne connaît pas les charges des plaques ni les tension auxquelles elle sont soumises si ce n’est que G1 et G3 sont à – 200V par rapport à G2…

    J’espère que vous pourrez me dire si mes résultats sont juste et que vous pourrez répondre à mes quelques question.

    Merci.
    vio…

    -----

  2. #2
    invite19415392

    Re : Electrostatique

    Il faudrait faire un schéma, parce que là je ne vois pas du tout comment sont disposées tes grilles ... J'ai du mal à me les représenter toutes parallèles à Vo ?

    En outre, il faudrait savoir à quelle énergie potentielle sont tes électrons en sortie du canon ?

  3. #3
    invited55f4262

    Re : Electrostatique

    Voilà un petit schéma en pièc joint...
    Il est pas très beau désolé!
    Images attachées Images attachées

  4. #4
    invite19415392

    Re : Electrostatique

    Il manque encore une donnée : à quel potentiel sont les électrons en sortie du canon ? On va supposer que c'est le potentiel imposé par le condensateur plan//plan formé par G1//G2, auquel cas le potentiel varie linéairement.
    On a donc : U(z=7mm) = -140V (je note U le potentiel et V la vitesse pour respecter l'énoncé).
    Par ailleurs à ce moment là, Vo correspond à 10,28 eV (j'ai supposé que dans Vo le 106 correspondait à 10^6).
    Au maximum, on aura donc bien une énergie cinétique maximale d'environ 150 eV.
    Par contre, il n'y a qu'après avoir calculé cette énergie totale que tu peux affirmer que l'électron ne traversera pas G1 et G3 - il n'a pas l'énergie suffisante pour le faire. Une grille peut être relativement répulsive et pourtant être traversée par des électrons (c'est typiquement le cas des grilles qu'on place pour ralentir les électrons).

    Pour les questions suivantes, tu es dans un condensateur plan, donc tu devrais pouvoir calculer le champ électrostatique en présence, d'où la force (indice : elle est constante en norme et ne fait que changer de sens à la traversée de G2) exercée sur l'électron ; il ne reste plus qu'à résoudre.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invited55f4262

    Re : Electrostatique

    Ya quelques trucs que je comprends pas ...
    Je ais aller voir ça et si ya un pb ...

    En tt cas merci!

  7. #6
    invited55f4262

    Re : Electrostatique

    Non en fait je vois pas comment calculer le champ électrostatique...comment utiliser la donnée qui dit que G1 et G3 sont à -200V par rapport à G2??

  8. #7
    invite19415392

    Re : Electrostatique

    Petite question préliminaire : en quel niveau es-tu ? 1ère, Terminale, Sup ou Licence ? Parce que dans ton cours devrais figurer quelque part le fait que dans un condensateur plan, les lignes de potentiel sont équiréparties entre les deux électrodes.
    En particulier, si les deux plaques P1 (potentiel U1) et P2 (potentiel U2) sont distantes de D, alors pour un point distant de d de P1 (et donc de D-d de P2), le potentiel sera : U(d) = (P1.d+P2(D-d))/D
    Ce qui revient à dire que le champ est uniforme dans l'intervalle séparant les 2 plaques, et égal à (U1-U2)/D.

  9. #8
    invited55f4262

    Re : Electrostatique

    Citation Envoyé par Baygon_Jaune
    Petite question préliminaire : en quel niveau es-tu ? 1ère, Terminale, Sup ou Licence ? Parce que dans ton cours devrais figurer quelque part le fait que dans un condensateur plan, les lignes de potentiel sont équiréparties entre les deux électrodes.
    En particulier, si les deux plaques P1 (potentiel U1) et P2 (potentiel U2) sont distantes de D, alors pour un point distant de d de P1 (et donc de D-d de P2), le potentiel sera : U(d) = (P1.d+P2(D-d))/D
    Ce qui revient à dire que le champ est uniforme dans l'intervalle séparant les 2 plaques, et égal à (U1-U2)/D.
    Oui ok je comprends c que tu dis...
    déjà, en fait cette année j'étudie par le cned et c'est un enseignement censé préparé à l'entrée dans un enseignement supérieur scientifique, mais le cour ny est pas très clair je trouve...

    Ensuite est ce que qqun pourrait me rééxpliquer la notion le potentiel?
    U = V1 - V2, soit V1 et V2 potentiels de deux plaques mais ça représente koi excatement??

    Et dans mon cas ce que je ne comprends pas c'est qu'on me dit que G1 est à -200V par rapport à G2 mais je ne vois pas comment cela m'aide...quest ce que ça signifie??

    Merci d'avance.
    Vio

  10. #9
    yahou

    Re : Electrostatique

    Citation Envoyé par violette2401
    Ensuite est ce que qqun pourrait me rééxpliquer la notion le potentiel?
    C'est une question assez fréquente, fais une recherche sur le forum et tu trouveras surement ton bonheur. Parmi les posts récents, il y a ce premier fil (centré sur la loi d'ohm, mais qui aborde les notions de courant et de tension), et ce deuxième fil (qui développe quantitativement l'analogie avec l'énergie potentielle de pesanteur).

  11. #10
    invite92f8f0e7

    Re : Electrostatique

    Citation Envoyé par violette2401
    D. la trajectoire suivie par l’électron est une sinusoïde.

    Oui puisque l’électron si dirige vers le grille G2, il la traverse et dès lors ils si dirigent vers G mais puisqu elle est négative il change de direction et repart vers G2 et ainsi de suite, donc c’est bien une sinusoïde…

    Voilà je me demandais aussi comment calculer le champ électrostatique parce qu’on ne connaît pas les charges des plaques ni les tension auxquelles elle sont soumises si ce n’est que G1 et G3 sont à – 200V par rapport à G2…

    J’espère que vous pourrez me dire si mes résultats sont juste et que vous pourrez répondre à mes quelques question.

    Merci.
    vio…
    Bonjour,

    Juste une petite remarque en passant, la trajectoire est bien alternative mais n'est pas sinusoïdale ! Il s'agit en fait d'une succession de trajectoires paraboliques...

    A plus.

    Emilie.

  12. #11
    invited55f4262

    Re : Electrostatique

    et alors une succesion de trajectoire parabolique ne fait pas au final une sinusoïde??

  13. #12
    invited55f4262

    Re : Electrostatique

    en fait...parabole qui descend, puis ça ne fait pas un arc mais ça remonte directemen0t en parabole...
    Oui je crois comprendre ce que tu veux dire...

    Merci beaucoup Eminpearl!!

  14. #13
    invited55f4262

    Re : Electrostatique

    [QUOTE=yahou]C'est une question assez fréquente, fais une recherche sur le forum et tu trouveras surement ton bonheur.[QUOTE]


    Oui tu as raison j'ai trouvé pleins de choses bein intéressantes sur le moteur de recherche du forum...Désolé d'avoir posé une question redondante!!

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