Charges et Potentiel électrique - Électricité

[Luzgar88]

Bonjour à tous,




Je ne sais pas trop comment partir cet exercice de physique électrique. J'aimerais bien que vous m'aidez.



Cordialement,


Luzgar88
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[phys4]

Bonjour,
Vous n'avez pas indiqué quelles voies vous avez essayé.
Un point de départ simple, une seule formule donnant le potentiel autour d'une charge suffit pour répondre à toutes les questions.
Il faut connaitre aussi l'énergie d'une charge dans un potentiel !

[Luzgar88]

Comment je dois aborder le problème.

[phys4]

Vous appliquez la formule donnant le potentiel d'une charge à une distance quelconque, avec plusieurs charges, ce sera la somme des potentiels.
Vous devez savoir quelle est l'énergie d'une charge dans un potentiel connu, il suffit de vous lancer.

En cas d'erreur nous vous corrigerons, et rassurez vous, il n'y aura pas de punition corporelle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Luzgar88]

Bonjour,


Voici une début de ma démarche :
En mettant selon les unités du SI.

k= constante de Coulomb = 8,98755*10^9 Nm^2/C^2
rAB= distance entre QA et QB

A) Je prend donc l'équation de l'énergie potentielle électrique du système des charges QA et QB UAB=(k* (QA*QB))/rAB

J'arrive avec UAB = -0,0241 J (est-ce correcte?)



B) Le problème doit se résoudre par V=kq1/r1 mais je prend les distances par rapport à quoi ou quelle charge, je comprend pas point d'interêt?

[phys4]

A) Je prend donc l'équation de l'énergie potentielle électrique du système des charges QA et QB UAB=(k* (QA*QB))/rAB

J'arrive avec UAB = -0,0241 J (est-ce correcte?)

C'est parfait pour la première question. L'énergie est négative car ce système a fourni de l'énergie depuis la distance infinie : avec le terme en 1/r l'origine des potentiels est prise à l'infini.

Pour la question B, il suffit de faire de même pour la charge C par rapport aux charges A et B.

[Luzgar88]

Question générale : Entre deux charges peut-elle être négative ??? ex. q1 à (-1,0)m et q2 à (0,0)m si mon axe est défini selon l'axe des x positifs , la distance séparant q1 et q2 est -1 ou 1 m ?

Réponses aux autres questions: Regarder si c'est correcte sinon indiquez moi quelle question et quoi faire comme changement.


Question A)
QA et QB

UAB=(k* (QA*QB))/rAB

UAB = -0,0241 J (Bonne réponse)


Question B)

VC= kQA/rAC + kQA/rBC

VC = 2,08*10^4 V

Wext= ΔU
Wext= QC*VC

Wext = -0,000478 J


Question C)
VD= k*QC/rCD
VD= k*(-2,3*10^-7)/(-0,0102) (distance rCD = c = hypothénuse d'un triangle trouver à partir de Pythagore ayant les cathètes a= -0,031 m b = 0,097 m

VD = 2,03*10^5 V

Question D)

Wext = ΔK + ΔU où Ki = 0 puisque vi =0, je cherche donc vf

0= m/2 (vf)^2 + QC*VD (remplace les variables connues par les valeurs)

0= 0,110(vf)^2 - 0,0467


vf = racine carrée ( 0,0467/0,110) vu que c'est + ou - une racine comment je fais pour savoir si la vitesse est négative ?

vf = 0,652 m/s


Question E) Ki = 0, donc vi = 0

Wext = ΔK + ΔU

0 = m/2 (vf)^2 + QC*VC

0= 0,110(0,0652)^2 + (-2,3*10^-7 )* VC

0=0,0468 - (2,3*10^-7 )* VC

-0,0468 =-(2,3*10^-7 )* VC

VC= -0,0468/ -2,3*10^-7

VC= 2,03*10^5 V



Merci de m'aider et de corriger mes erreurs.


Cordialement,



Luzgar88

[phys4]

Pour le calcul du potentiel comme pour le calcul des énergies, la distance a utilisé est toujours une valeur positive il ne faut pas mettre de signe sur les distances, seulement pour les charges.
Le calcul B est correct, bien que la valeur de l'énergie s'écarte un peu de celle attendue ?

Pour C, il faut donc ajouter les potentiels créés par les 3 charges, comme vous avez fait en B pour deux charges.
Le potentiel a utilisé en D n'est pas celui de la question précédente car il ne faut pas prendre en compte la charge Qc dans le potentiel vu par la charge.

Bonne suite.

[Luzgar88]

Est-ce qu'on utiliser Pythagore ? pour trouver les distances ?

[invite50625854]

C'est la norme qu'il faut utiliser à priori.
Oui. C'est presque toujours. On a alors un espace vectoriel hilbertien munie de la norme pytagoricienne (on dit euclidien en vrai)...

Franchement arrete d'inventer des exercices ...

Le pauvres,
Si tu veux des exos de mécanique du point, il se trouve que j'ai étais profs de math.
Comme toi j'ai trouvé souvent discutable, et je te conseil de parler de parabole, plutot que l'ellipse,
Je ne sais pas vraiment ce que aimerait/pense/espère faire.
Je suis certain que tu n'y arrivera pas !!!

Et c'est comme ça, le prof il doit enseigner l'aldulte. (accésoirement la mathématique !!!!)

Edit: surtout avec collégien.


Merci d'arrêter le flood systématique.

[phys4]

Est-ce qu'on utiliser Pythagore ? pour trouver les distances ?

Bien sur, il faut calculer chaque distance par cette méthode.

[Luzgar88]

Commence par écrire sans faute après on s'en reparlera. Ton message est totalement inapproprié. J'arrive toujours à mes fins.

[Luzgar88]

Salut phys4,

Après que tu m'aies confirmé que mes démarches et réponses aux questions A) et B) étaient bonnes voici les autres questions:
où la constante de Coulomb k = 8,98755*10^9 Nm^2/C^2



Question A)

UAB = -0,0241 J (Bonne réponse)


Question B)

Wext = -0,000478 J (Bonne réponse)

Question C


VD = kQA/rAD + kQB/rBD + kQC/rCD

VD = k*(QA/0,031 + QB/0,083 + QC/0,102)

VD = k ( 1,551*10^-5 -3,49*10^-6 - 2,26*10^-6)

VD = k * (9,75*10^-6)

VD = 8,76*10^4 V

Question D)

Wext = ΔK + ΔU --- où Ki = 0 puisque vi =0, je cherche donc vf

0 = m/2 (vf)^2 + QC*VD --- (remplace les variables connues par les valeurs)

0 = (0,220/2)(vf)^2 +(-2,30*10^7) *( 8,76*10^4)

0 = 0,110 (vf)^2 - 2,01*10^-2

2,01*10^-2 = 0,110(vf)^2

(vf)^2 = (2,01*10^-2) /(0,110)

vf = racine carrée ((2,01*10^-2) /(0,110))

vf= 0,427 m/s

Question E)

Ki = 0, donc vi = 0

Wext = ΔK + ΔU

0 = m/2 (vf)^2 + QC*VC

0 = 0,110(0,427)^2 + (-2,3*10^-7 )* VC

0 = 0,0470 - (2,3*10^-7 )* VC

-0,0470 = -(2,3*10^-7 ) * VC

VC = -0,0470/ -2,3*10^-7

VC = 2,04*10^5 V



Vérifier si mes démarches et réponses sont correctes. Merci d'avance.


Cordialement,



Luzgar88

[Luzgar88]

Merci aux pros en physique de vérifier si ma démarche fonctionne svp