ÉLectrostatique Et MagnÉTostatique - 1ÈRe AnnÉE De Cpge Scientifique, Voie Pcsi - Menu: Debosselage Sans Peinture Chalons En Champagne
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Soit M un point quelconque de l'espace. 1) Indiquer les coordonnées dont dépend le champ électrostatique et déterminer sa direction. 2) a) Définir et justifier la surface de Gauss. b) Déterminer le champ en tout point M de l'espace (r < R et r > R). 3) a) Tracez l'allure de E(r) en fonction de r (où E(r) est la norme du champ). Cours electrostatique prepa dans. b) Le champ est-il continu à la traversée de la surface du cylindre. 4) En prenant comme référence du potentiel V(r = 0) = V0, calculez le potentiel V(r) en tout point M de l'espace. 5) a) Tracez l'allure de V(r) en fonction de r. b) Vérifier que le potentiel V(r) est continu à la traversée du cylindre. B/ Une couronne cylindrique (C) d'axe et de rayon intérieur R1 et extérieur R de longueur infinie, porte une charge volumique répartie entre les surfaces des deux cylindres avec une densité constante ρ > 0 (figure 2). 6) Précisez les invariances du champ électrostatique et déterminer sa direction. 7) a) En utilisant le théorème de Gauss, donner les expressions du champ électrostatique en tout point M de l'espace.
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b) Le champ est-il continu à la traversée des deux surfaces de la couronne cylindrique (C). 8) On fait tendre R1 → R, la charge totale de la distribution volumique de la couronne cylindrique est alors répartie sur la surface d'un cylindre creux de longueur infinie et de rayon R. Soit σ la densité de charges du cylindre creux. a) Exprimer σ en fonction de ρ, R1 et R. b) Retrouver les expressions de crée par un cylindre creux. 9) On se place maintenant dans le cas où R1 = 0 et on suppose que le rayon R est négligeable devant la longueur du cylindre chargé. Électromagnétisme - 1re année - PCSI - MPSI - PTSI - Les bons réflexes pour réussir - Classe Prépa. La charge totale de la distribution volumique peut être considérée répartie uniformément sur un fil infini. On désigne par λ la densité linéique du fil. a) Exprimer λ en fonction de ρ et R. b) En déduire l'expression du champ crée par le fil. c) Retrouver crée par un fil de longueur infinie à partir du théorème de Gauss. d) En déduire l'expression du potentiel V(M) crée par le fil infini à une constante additive près qu'on notera K. C/ On considère deux C/ On considère deux fils rectilignes, de longueurs infinies, portant des distributions linéiques de charges de densités constantes + λ et −λ ( λ > 0).
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Soit et V1(M) le champ et le potentiel électrostatiques créés en M par cette distribution de charges. 1) De quelles variables d'espace, le potentiel V1(M) dépend t-il? 2) Déduire la forme des surfaces équipotentielles et des lignes de champ. 3) Montrer que 4) Calculer le champ à l'aide du théorème de Gauss en tout point M de l'espace. 5) Déduire le potentiel V1(M). Cours electrostatique prépa kiné. On prendra V1(0, 0, 0) = 0. 6) Tracer les courbes de variations de E1 et V1 en fonction de z. 7) On se place dans le cas où l'épaisseur 2h est "très faible". La distribution de charges est alors assimilée au plan (Oxy) chargé surfaciquement avec une densité uniforme σ. a) Exprimer la densité surfacique σ en fonction de ρ et h. b) Déduire l'expression du champ et du potentiel électrostatiques créés par le plan chargé. c) Tracer les courbes de variations de en fonction de z. 8) Une distribution de charges sur un plan infini ou dans une tranche infinie peut-elle exister dans la réalité? Partie 2: Deux lames de charges opposées considère maintenant la distribution de charges représentée sur la figure 2 comprenant deux lames (I et II) infinies dans les directions y et z, d'épaisseur 2h, centrées en A et A', d'abscisses respectives +a et -a ( a > h), et de charges volumiques uniformes ρ et - ρ.
Auteur: Collection: Classe Prépa Présentation: Ces ouvrages font partie de la collection « Classe prépa », une collection d'ouvrages simples et accessibles couvrant l'ensemble des programmes des classes préparatoires aux Grandes Écoles scientifiques. Élaborée pour aider les élèves à surmonter leurs difficultés, cette collection est basée sur une approche pragmatique des programmes.
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