Centre Universitaire d´Ain Temouchent IST
Physique 2 2
mesemestre 2009-2010
E&M
http://sites.google.com/site/cuatist/Fiche TD 1. Electrostatique: Loi de Coulomb
Chargé du module: K.Demmouche 09.03.2010
Ex. 1.1
Calculer la force électrique de répulsion entre deux protons dans une molécule d´hydrogène, leurs distance ètant 0.74 10−10 m.Comparer à leur attraction gravitationnelle1.
Ex. 1.2
Calculer la force d´attraction élec- trique entre éléctron et proton dans l´atome d´hydrogène, en supposant que l´éléctron décrit une orbite circulaire de rayon0.53 10−10m. Com- parer à leur attraction gravitationnelle.Ex. 1.3
Comparer la répulsion électrostatique de deux éléctrons et leur attraction gravitation- nelle à même distanced.Ex. 1.4
Deux boules chargées identiquement se trouvant à une distance r = 10 cm. Calculer la charge de chaque boule si la force d´interaction est F= 5 10−4 N.Ex. 1.5
Deux sphères de masse m = 9.81 g et de rayon R = 1 cm suspendue à deux fil de longueurl= 0.19cm en même point. Après avoir chargé les deux sphères avec la même chargeqles deux fil font un angleα= 90oentre eux.• Calculer la tension du fil.
• Calculer la valeur de la charge de chacune des sphères.
Ex. 1.6
(exercice oral) Étudier la stabilité d´une charge électrique q0 se trouvant au mi- lieu de la distance entre deux charges ponctuelles identiques dans les deux cas:2• La charge q0 est de même signe aux deux charges ponctuelles.
• La chargeq0 est de signe opposé aux deux charges ponctuelles.
Ex. 1.7
Quatre charges égales chacune q sont placées aux sommets d´un carré de côtéa. Quelle est la valeur de la chargeq0et de signe opposé qui doit être placée au centre du carrée pour que la force résultante exèrcée sur chacune des charges s´annule ?Ex. 1.8
Quelle charge doit porter une particule de masse 2 g pour rester à l´équilibre s´il existe un champ éléctrostatique vertical dirigé vers le bas de 500 N C−1 ?Ex. 1.9
Une charge de 2.5 10−8 C est placé dans un champ électrique vertical uniforme dirigé vers le haut de 5 104 N C−1. Quel est le travail de la force électrique quand celle-ci se déplacea. de 4.5 m vers la droite.
b. de 0.8 m vers le bas.
c. de 2.6 m vers le haut suivant une direction à 45ode l´horizentale.
Ex. 1.10
Soit la distribution de charges (de l´ordre du microcoulomb) ci-dessous ;AB=d= 0,2 m; Les deux charges placées enA et B sont fixes; par contre la charge placée en C est mo- bile sur la droite AB . Quelle est la position d´équilibre de la charge placée enC, si elle existe?
A C B
+2q x
−q +q
1qe=−1.6 10−19
C,me= 9.1 10−31
kg,mp+= 1.7 10−27
kg,Ke= 9 109 Nm2C−2,G= 6.67 10−11
m3kg−1s2.
2Si on écarte légèrement un point matériel de son point d´équilibreP, il tend à revenir enP, on dit que l´équilibre est stable. Dans le cas contraire l´équilibre estinstable.
