Physique
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Relier charge et potentiel d'un conducteur isolé
Le test comporte 5 questions :
Exercice 1
Exercice 2
Exercice 3
Exercice 4
Exercice 5
La durée indicative du test est de 19 minutes.
Commencer
Exercice 1

A l'intérieur d'un conducteur chargé en équilibre électrostatique, le champ est toujours nul ( sinon les charges seraient en mouvement sous l'effet de ce champ et le conducteur ne serait pas en équilibre). Les charges en excés ne peuvent être que superficielles.

Que peut-on dire du potentiel à l'intérieur du conducteur ?

Exercice 2

La surface d'un conducteur chargé en équilibre étant équipotentielle, que peut-on dire des lignes de champ au voisinage de la surface du conducteur ?

Exercice 3

Calculer le flux de à travers un cylindre de section infiniment petite , enfoncé complètement dans un conducteur ( de façon à ce que soit au voisinage immédiat du conducteur).

En appliquant le théorème de Gauss, déduire le champ au voisinage du conducteur en fonction de la densité superficielle de charges portée par celui-ci.

Exercice 4

Par frottement d'un bâton d'ébonite, on obtient une charge de . Cette charge est transférée par contact à une sphère métallique de rayon .

Quelle est le champ au voisinage de la sphère ?

Exercice 5

Par frottement d'un bâton d'ébonite, on obtient une charge de . Cette charge est transférée par contact à une sphère métallique de rayon .

A quel potentiel est portée la sphère ? Quelle est la capacité de la sphère ?

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Exercice 1

Entre deux points et du conducteur la différence de potentiel est : si

Tous les points du conducteur sont portés au même potentiel (en particulier la surface est équipotentielle). 10 pts

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Exercice 2

Entre deux points infiniment voisins et

car et sont aux même potentiel d'où

les lignes de champ partent du conducteur en lui étant orthogonales.

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Exercice 3

à l'intérieur du conducteur. Donc le flux à travers la surface du cylindre intérieur est nulle ( en pointillé sur la figure).

perpendiculaire au conducteur au voisinage de sa surface. Donc le flux à travers la surface latérale est nul.

Il reste le flux à travers :

La charge intérieure au cylindre est :

théorème de Gauss : 10pts

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Exercice 4

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Exercice 5

En prenant l'origine des potentiels à l'infini :

A.N. : 5pts

On appelle capacité du conducteur isolé le rapport

Pour la sphère

A.N. : 5pts

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Bilan
Nombre de questions :5
Score obtenu :/50
Seuil critique :35
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :19 min.
Conclusion :
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
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