CHAMP ELECTRIQUE. Matière : Physique Chimie. Niveau : 1 Bac S.M. I) Electrisation de la matière:

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1 Matèe : Physque Chme Nveau : 1 Bac S.M CHAMP ELECTRIQUE I) Electsaton de la matèe: 1) Electsaton pa fottement : Cetanes cops "pegne, ègle, stylo,...", losqu on les fotte, sont susceptbles de povoque des phénomènes supenants : ls devennent capable d'atte des petts cops léges on dt qu'l sont électsés pa fottement. ) Intepétaton mcoscopque de l'électsaton pa fottement : L électsaton pa fottement ésulte d un tansfet d électons d un cops ves un aute. Un cops chagé postvement possède un défaut d électons. Un cops chagé négatvement possède un excès d électons 3) Autes types d'électsatons : 3-1/ Electsaton pa contact : anmaton N 1 Un cops s'électse pa contact quand l touche un aute cops électsé en effet des électons se sont tansfèes d'un cops ves l'aute. 3-/ Electsaton pa nfluence : Electsaton pa nfluence coespond à une dssyméte de la épatton des électons dans un cops sous nfluence d'un aute cops chagé. 1 DELAHI Mohamed

2 4) Enoncé de la Lo de coulomb: «L'ntensté de la foce électostatque ente deux chages électques est popotonnelle au podut des deux chages et est nvesement popotonnelle au caé de la dstance ente les deux chages. La foce est potée pa la dote passant pa les deux chages.» 5) Valdté de la lo de Coulomb : La lo de Coulomb est valable pou des chages au epos ou à la lmte en mouvement elatf lent. Elle est auss valable dans le vde. 6) omule mathématques de la lo de coulomb: anmaton N : q/q et sont épulsves : q/q et sont attactves = = K Q q/q : ntensté de la foce execée de la chage Q su la chage q (N); : dstance (m) ; q/q : ntensté de la foce execée de la chage q su la chage Q (N) ; Q et q : chages (C) : constante de coulomb 1 K= = 9.1 m.kg.s.c 4πε ) oce électostatque et foce gavtatonnelle : q avec ε : la pemttvté du vde Chales coulomb INTENSITE DE LA ORCE ELECTROSTATIQUE INTENSITE DE LA ORCE GRAVITATIONNELLE qa qb m A m B A/B= B/A = K A /B B /A G d d A/B et B/A sont attactves ou A/B et B/A épulsves selon les chages q A et q B. sont toujous attactves Execce d applcaton 1 Dans le model de BOHR de l'atome d'hydogène, on consdèe que l'électon toune autou du poton su une obte cculae de ayon = 5, m. la masse du poton est DELAHI Mohamed

3 m p = 1, kg et celle de l'électon m e = 9, kg. la chage élémentae est e = 1, C. Les constantes G = 6, (SI) et k = (SI). Calcule et compae les ntenstés des nteactons gavtatonnelles et électostatques ente les patcules. conclue. II) Champ électostatque: 1) Défnton: Toute égon de l'espace où une chage électque q est soumse à une foce électostatque, est le sège d'un champ électque. ) Vecteu champ électostatque -1/ champ électque cée pa une chage ponctuelle. Un cops potant une chage ponctuelle q, placé au pont A cée un champ électque E dans l'espace autou de A. On place en un pont P de cet espace, tel que AP =.u avec u 1, espectvement des chages électques d'essae q 1, q, q 3,..., q. ces chages électques sont soums aux foces q q électostatques suvantes : 1; ; 3 ;...; tel que : K.u q q1 q q q q3 1=K.u ; =K.u ; 3=K.u ;... Calculons les appots : 1 3 ; ; ;...; q1 q q3 q 1 q q 3 q q =K.u ; =K.u ; =K.u ;...; K.u q q q q 1 3 On constate que : q = = = =. u q q q q 4 π ε 1 3 Sont égaux et ndépendants des chages d'essa q 1 ; q, q 3,...; q ; On pose : E est appelé vecteu champ électque cée pa la chage ponctuelle q au pont A. 1 q E.u 4πε E : valeu du champ électque (N.C -1 ) ou (V.m -1 ); ; q: chage de l'objet souce (C) : dstance (m) ; ε : la pemttvté du vde 8, (SI) 3 DELAHI Mohamed

4 On a 1 q q et E.u donc d'une façon généale : q K.u = q q q K.u 4πε = q. E E E : vecteu champ électque (N.C -1 ) ou (V.m -1 ); q: la chage (C) : vecteu foce électostatque (N) -/ Vecteu champ électque cée pa chages ponctuelles. Soent chages ponctuelles q A et q B placées espectvement en A et en B. Elles céent dans tout l'espace un champ électque E. Pou détemne les caactéstques du vecteu E au pont M plaçons y une chage d'essa q. E = E + E A Execce d applcaton 1 B Deux chages électques Qa et Qb, placées en A et B, sont telles que Qa= 1C ; Qb= -3C et AB = cm. 1-/ Détemne les caactéstques du vecteu champ électque au pont M, mleu du segment AB.(fae un schéma pécs pas de calcul) -/ En quel pont de la dote passant pa A et B, le champ électque est-l nul? (schéma pécs) Execce d applcaton Sot la dstbuton de chages ( mcocoulombs) c conte ;OC = OD = 1 dm. 1-/ Calcule E A le champ électque en A. -/ Pou annule le champ en A est qu l sufft de place en B une chage égale à - mcocoulombs? 4 DELAHI Mohamed

5 Execce d applcaton 3 Sot la dstbuton de chages (mcocoulombs) c conte ; AB = d = cm ; Les deux chages placées en A et B sont fxes; pa conte la chage placée en C est moble su la dote AB. Quelle est la poston d'équlbe de la chage placée en C, s elle exste? 3) Lgne de champ : Anmaton N 3 Une «lgne de champ» ; du champ électque est une coube (ou une dote) ; en chaque pont de laquelle la decton du vecteu champ» électque fount la decton de la tangente à la coube. 4) Champ électque unfome Un champ électque est dt unfome dans une égon de l espace s le vecteu champ électque E conseve en tout pont de cette égon la même decton, le même sens et la même ntensté Execce d applcaton 4 La boule d'un pett pendule électostatque, de masse,5 g, pote une chage de,5 C. Elle est placée dans un champ électque unfome et hozontal. A l'équlbe, le fl du pendule s'nclne d'un angle = 3 pa appot à la vetcale. Chosssez la bonne éponse de la valeu du champ électque est : 5,8 1 4 Vm -1 ;,9 1 4 Vm ;,9 1 4 Vm -1 ;,9 1-4 Vm = 3 E 5 DELAHI Mohamed

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