29/11/16 Electromagnétisme TSI2, Lycée Jules Ferry

(1)

Nom :

Interrogation de cours

1) Donner la loi de Coulomb en expliquant tous les termes entrant dans sa composition. Donner son analogie avec la force gravitationnelle.

Soit une particule chargée en O de charge Q,

respectivement M de charge q. On note r la distance entre ces deux points et u_r le vecteur unitaire de direction O vers

M , soit : _r OM u OM .

La force exercée par la charge Q sur la chargeq, appelée force électrostatique (ou de Coulomb), s’écrit dans le vide :

 

Q/q 2 3

0 0

1

4 ^r 4

Qq Qq OM

F u

r OM

 

 

La force exercée par la masse m₁ sur la massem₂ , appelée force gravitationnelle, s’écrit : _{1/ 2} m m¹₂² _r

F G u

  r

si Q et q de même signe

2) Donner l’expression du champ électrostatique créé par une charge ponctuelle. Comment trouver le champ électrostatique créé par un ensemble de charges ponctuelles ?

 

0 ² 0

 

³

1

4 4

Q r

Q Q OM

E M u

r OM

 

 

Le champ électrostatique total Etot

 

M créé au point M est égal à la superposition des champs électrostatiques créés par chacune des charges ponctuelles Q_i au point M.

3) Donner la définition des densités volumiques, surfaciques et linéiques de charge (unités comprises). Pour chacune de ces distributions, donner l’expression du champ électrostatique.

densité volumique de charges  (C.m^-3) :

   

 

³

4 0

dq P PM

dE M dV

dV PM

 

   

densité surfacique de charges  (C.m^-2) :

   

 

³

4 0

dq P PM

dE M dS

dS PM

 

   

densité linéique de charges  (C.m^-1) :

   

 

³

4 0

dq P PM

dE M dl

dl PM

 

   