Deux plaques métalliques planes et parallèles, distantes de d=5 cm, sont soumises à une tension U=200 V. Une particule chargée, de charge q=+2×10−9 C, est placée entre les deux plaques. PARTIE 1 — Champ électrostatique et force. Un même montage sert aux deux parties : d'abord le champ et la force, ensuite l'énergie.1) Calculer l'intensité du champ électrostatique uniforme E régnant entre les deux plaques. 2) Calculer l'intensité de la force électrostatique F subie par la particule chargée. PARTIE 2 — Travail et énergie potentielle électrique. 3) Calculer le travail W de cette force électrostatique lorsque la particule se déplace d'une plaque à l'autre, parallèlement au champ (sur une distance d). 4) En déduire la variation d'énergie potentielle électrique ΔEp de la particule au cours de ce déplacement. 5) Cette variation d'énergie potentielle correspond-elle à un gain ou à une perte d'énergie potentielle pour la particule ? Justifier à partir du signe de W.
إرشادات
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1 الإرشاد 1
Partie 1 : entre deux plaques parallèles le champ est uniforme et vaut $E = U/d$, avec la distance en mètres. La force sur la particule s'en déduit par $F = |q|\,E$.
2 الإرشاد 2
Partie 2 : la force étant constante et parallèle au déplacement, son travail vaut $W = F\,d$. L'énergie potentielle électrique varie exactement de l'opposé de ce travail.
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Prof Hicham peut t'expliquer pas à pas, en s'adaptant à ton niveau.
Partie 1 : entre deux plaques parallèles le champ est uniforme et vaut E=U/d, avec la distance en mètres. La force sur la particule s'en déduit par F=∣q∣E.
Partie 2 : la force étant constante et parallèle au déplacement, son travail vaut W=Fd. L'énergie potentielle électrique varie exactement de l'opposé de ce travail.