Charge surfacique impossible

[Alex1504]

Bonjour, en refaisant le tour de mon cours d’électrostatique, je pense avoir mis la main sur un paradoxe:
On parle souvent d’une sphère métallique chargée uniformément en surface. Mais en réalité cette sphère est une boule en 3D avec un gros trou au milieu et ses charges sont cantonnées aux surfaces externes de la boule... des 2 côtés car un métal est toujours globalement neutre en électrostatique. Donc si on a des - sur la surface externe, on a des + sur celle intérieure. Or, on ne parle jamais des charges opposées des 2 surfaces car on raisonne en 2D (c’est ou bien tout + ou bien tout -) alors que la 2D n’est qu’un cas limite de la 3D donc on devrait en tenir compte. Pourquoi ignore-ton toujours la moitié des charges dans les surfaces métalliques au cours des calculs de champ électrostatiques (idem pour le condensateur plan: si l’armature du haut a sa face inférieure chargée + , alors sa face supérieure et chargée - mais «*ça ne compte pas dans le calcul du champ E dans le condensateur*», pourquoi?)
Merci d’avance pour vos réponses. A bientôt.
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[Sethy]

Je pense que l'erreur de raisonnement que tu fais est d'oublier qui si quelque part il y a une charge positive, ailleurs, il y a une charge négative.

Donc la sphère chargée (je reprends ton exemple) contient un excès d'électron. On peut supposer qu'il y a quelque part une autre sphère chargée (cette fois positivement) et qui a donné des électrons à l'autre. Autrement dit, même dans le cas d'une sphère creuse (par exemple la négative), ne va pas avoir des charges positives pour équilibrer.

Même chose avec le condensateur où "en gros", ce sont les électrons d'un côté de la plaque qui se retrouve de l'autre côté. Le condensateur est globalement neutre bien que ces deux plaques soient chargées.

[petitmousse49]

Bonsoir

car un métal est toujours globalement neutre en électrostatique

Bien sûr que non !
Imagine une boule métallique posée sur un support isolant : il est toujours possible de la charger, c'est à dire de lui apporter des charges extérieures. Cela peut se faire par contact avec un objet électrisé par exemple. Par rapport à l'électro neutralité, la boule possède alors un excès d'électrons ou un déficit en électrons.
Dans le cas d'un condensateur, les armatures peuvent être reliées à un générateur qui fournit des charges + à une plaque en enlevant des électrons à celle-ci et fournit des charges - à l'autre plaque en y introduisant un excès d'électrons par rapport à l'électro neutralité.

[petitmousse49]

Autre erreur dans le message de Alex1504 : Un conducteur creux se comporte en électrostatique comme un conducteur homogène. La cavité est au même potentiel que le métal et aucune charge surfacique n'apparaît sur la surface délimitant la cavité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Alex1504]

Merci pour vos réponses à tous. C’est plus clair maintenant.