Champ électrique

[iPhysics]

Bonjour à tous !

En refaisant des exercices d'électrostatique je me suis rendu compte que je ne savais plus faire grand chose.. Et j'avoue que là je sèche complètement sur un exo. Je connais le principe, je connais le théorème de Gauss et les formules usuelles en électrostatique, mais je ne sais vraiment pas comment m'y prendre ici.

Merci d'avance de m'aiguiller .

Voici l'énoncé :

Une sphère 1 conductrice est entourée de deux sphères creuses conductrices 2 et 3. Seule
la sphère creuse 2 porte une charge qui vaut . Le milieu séparant les sphères est
l'air.

On nous donne .



Il est demandé :

a) le vecteur champ électrique en P ;

b) le vecteur champ électrique en M ;

c) la charge surfacique en D (préciser le signe) ;

d) la différence de potentiel


Je ne sais même pas comment commencer, mais selon moi les lignes de champs sont centripètes dans la sphère creuse 2 et opposées à cela à l'extérieur..
-----

[Duke Alchemist]

Bonjour.

En attendant la validation de la PJ, je ne visualise pas ce que représentent les "r" indicés de lettre alors que les sphères sont numérotées...

Cordialement,
Duke.

[iPhysics]

PJ non validée ?

Sinon, les r indicés représentent la distance par rapport au centre de la sphère notée 1. La sphère 1 a un rayon A, la sphère creuse 2 a un grand rayon C et un petit rayon B, la sphère creuse 3 a un petit rayon D.

[albanxiii]

PJ non validée ?

Les pièces jointes ne sont visibles qu'après qu'un modérateur les ait approuvées. C'est pour éviter les problèmes de copyright et de droits divers.
Là, c'est bon, j'ai validé, elle est visible

Je ne sais même pas comment commencer, mais selon moi les lignes de champs sont centripètes dans la sphère creuse 2 et opposées à cela à l'extérieur..

Pour ma culture, c'est quoi une ligne de champ centripète ?
Vous vouliez peut-être dire radiale ? (on parle des lignes de champ, pas des équipotentielles qui elles sont sphériques).

[A voir en vidéo sur Futura]

[iPhysics]

Oui le terme adéquat est certainement radiale

[b@z66]

Je ne sais même pas comment commencer, mais selon moi les lignes de champs sont centripètes dans la sphère creuse 2 et opposées à cela à l'extérieur..

En commençant par le a), il suffit juste d'appliquer le théorème Gauss en se servant de l'indication "Seule la sphère creuse 2 porte une charge": on en devine direct la valeur du champ électrique en P (très, très simple).

PS: rappel, la charge prise en compte dans le théorème de Gauss est uniquement celle à l'intérieur de la surface choisie.

PS2: oui, les lignes de champ électrique de par la symétrie du problème sont par principe radiales.

[iPhysics]

Cela signifie qu'à l'intérieur de la sphère 2 (la partie creuse donc) il n'y a pas de charge et donc selon le théorème de Gauss :

avec donc (les intégrales sont de surfaces mais je ne sais comment faire en LaTeX)

Or la charge à l'intérieur de la sphère 2 est nulle. Donc E = 0 pour tous les points qui sont dans la partie creuse de la sphère 2.


Pour le b) j'utilise à nouveau le fait que le théorème de Gauss s'applique sur la partie inférieure (oui en fait j'avais tout compris à l'envers..), en prenant comme surface une sphère de rayon 0.05m, j'obtiens

Pour la c) il suffit j'imagine de prendre une surface sphérique de rayon 6 et donc la surface vaut . La charge totale divisée par la surface donne une charge surfacique de
En revanche, comment trouver le signe ??

Et pour la d) je ne sais pas comment faire, mais déjà merci pour l'aide !!