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2 2.2.2 Le champ électrique et les conducteurs On place un conducteur dans un champ électrique extérieur. La séparation de charge (qui résulte de ) produit un champ de sens opposé à. La séparation de la charge se poursuivra jusqu à ce que le module du champ à l intérieur est égal à celui de l extérieur le champ net à l intérieur est nul. Le conducteur est en équilibre électrostatique Conclusion : 1. À l équilibre électrostatique, le champ macroscopique total à l intérieur d un conducteur homogène est nul. champ macroscopique : dans l ensemble homogène : hétérogène peu produire des champ entre les 2 matériaux 2. À l équilibre électrostatique, le champ électrique à proximité du conducteur est perpendiculaire à la surface. ( en équilibre, il ne faut jamais tracer les lignes de champ à l intérieur du conducteur! ) 3. À l équilibre électrostatique, toute la charge nette d un conducteur (homogène) se répartit sur sa surface. Un champ électrique extérieur ne peut pas pénétrer à l intérieur du conducteur. Cage de Faraday

3 2.2.3 Charge en mouvement dans un champ électrique uniforme Si on considère des charges tels que électrons ou protons, les masses sont tellement petites, que le poids peut être négligé visàvis la force du champ électrique. si est uniforme, alors est constant en grandeur est en orientation mrua 1 Exemple : Tube à rayons cathodiques CRT ( TV, écrans, oscilloscope) 1 mrua : mouvement rectiligne uniformément accéléré

4 Exercices : 1. Figure montre les plaques de déflection d une imprimante à jet d encre. La masse de la goutte d encre est de kg est elle a une charge négative de Q = C ainsi qu une vitesse initiale de. On admet que E est uniforme et vaut N/C. Calculer la déviation de la goutte. 10. Supposons uniforme. Un proton p et un électron e sont simultanément lâchés aux extrémités des plaques (voir dessin) En négligent la force entre les particules, déterminer la position où elles vont se croiser!

5 2.2.4 Les dipôles (dipôle électrique) Le dipôle électrique est un ensemble constitué par deux (quantité de) charges de même grandeurs et signes opposés, séparées par une certaine distance d. Atome : Dans un atome il y a toujours autant d électrons que de protons ; dans l ensemble il a une charge nul. Dipôle induit : Sous l action du champ électrique un dipôle induit apparaît. Càd, le dipôle est crée par le champ électrique provenant de l extérieur. Molécules polaires : Certains molécules ( ; ) ont des dipôles permanents et sont appelées molécules polaires. : hydrogène a une tendance de «donner» un électron. : oxygène a une tendance de «prendre» 2 électrons. Le champ crée par un dipôle

6 Développent : Par définition : Le moment dipolaire électrique est égal au produit de l une des charges par la distance qui les sépare. : vecteur de la charge () vers le () Si on s éloigne du dipôle, alors Médiatrice : Idem sur l axe y : Un dipôle dans un champ uniforme

7 Applications : Four à microondes : Le four à microondes produit un champ électrique alternant de très haute fréquence (~2.5 GHz) Les dipôles ( molécules d eau) produisent de l énergie thermique dans le milieu où ils se trouvent. Des matériaux qui ne contiennent pas de dipôles (verre, carton) ne se chauffe pas directement. Savon : Les molécules savon ont une extrémité polaire et une extrémité nonpolaire. éxtr nonpolaire; éxtr. Polaire ; se combine avec la se combine avec goutte d huile l eau