Le Condensateur Plan [Condensateurs] / Lire Les Livre Pour Apprendre Maternelle

Comme la densité de charge \(\sigma_A\) est constante, on peut la mettre en facteur dans cette somme et il devient: \(Q_A = \sigma_A ~ \sum \mathrm d S_i\). Soit \(Q_A = \sigma_A~S\), en notant \(S\) l'aire de la face plane de l'armature \(A\), on obtient de même: \(Q_B =\sigma_B~S\) Et il résulte de \(\sigma_A = - \sigma_B\) que: \(Q_A = -Q_B\) b) Le champ électrique est uniforme: \(E = \frac{\sigma_A}{\epsilon_0}\) Démonstration: Pour calculer le champ électrique en un point \(P\), on considère un tube de champ élémentaire comprenant le point \(P\) et on ferme ce tube d'une part par une section droite passant par le point \(P\), d'autre part, par une surface \(\Sigma\) située dans l'armature \(\mathrm A\). On applique le théorème de Gauss à cette surface fermée. La quantité d'électricité dans le volume délimité par cette surface se trouve sur la face de l'armature \(\mathrm A\). Champ electrostatique condensateur plan dans. Elle vaut: \(\mathrm d Q = \sigma_A. \mathrm d S\) en désignant par \(\mathrm d S\) la section constante du tube de champ.

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Or, le champ électrique \(\vec E\) et le vecteur déplacement élémentaire \(\mathrm d \vec M\) ont même direction. D'où: \(\vec E. \mathrm d \vec M = E. \mathrm d M\) Comme \(E\) est constant: \(\displaystyle{V_A - V_B = \int_ \mathrm A ^ \mathrm B E. \mathrm d M = E \int_ \mathrm A^ \mathrm B \mathrm d M}\) Comme \(\mathrm d M\) est la distance \(d\) des deux conducteurs il vient: \(V_A - V_B = E~d\). Champ electrostatique condensateur plan paris. Soit: d) La quantité d'électricité portée par une armature est proportionnelle à la d. p. \(Q_A = \epsilon_0 \frac{S}{d} (V_A - V_B)\) D'où \(C = \frac{Q}{V_A - V_B} = \epsilon_0 \frac{S}{d}\) Démonstration: Les résultats précédents permettent de calculer la quantité d'électricité portée par une armature. Ainsi, l'armature \(A\) au potentiel le plus élevé, a la quantité d'électricité positive: \(Q_A = \sigma_A. S\) Eliminons \(\sigma_A\) de cette expression au moyen de la relation \(E = \frac{\sigma_A}{\epsilon_0}\), il vient: \(Q_A = \epsilon_0. E. S\) Puis en tenant compte de la relation \(E = \frac{\sigma_A}{\epsilon_0}\), on obtient: D'où: \(C = \frac{Q}{V_A - V_B} = \epsilon_0 \frac{S}{d}\)

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Supposons que la distance entre les armatures du condensateur soit d comme indiqué dans la figure ci-dessous. La différence de potentiel entre elles est donnée par: En utilisant le vecteur unitaire i pour écrire le vecteur champ électrique entre les plaques, nous avons: Nous pouvons écrire le vecteur d l sous la forme suivante: En substituant les deux vecteurs dans l'intégrale, nous obtenons: La capacité du condensateur plan est finalement: Durant la charge d'un condensateur, une charge dq positive est transférée depuis l'armature chargée négativement jusqu'à l'armature positive. Champ electrostatique condensateur plan triathlon. Il est nécessaire de lui fournir une certaine quantité d'énergie sous forme de travail, car sinon la charge positive serait repoussée par l'armature chargée positivement. Le travail nécessaire pour déplacer la charge dq depuis l'armature négative jusqu'à l'armature positive est donné par: Nous intégrons entre la charge nulle (condensateur déchargé) et la charge maximale du condensateur q pour obtenir: Et en écrivant q en fonction de la capacité du condensateur nous obtenons: L'énergie utilisée pour charger le condensateur reste stockée dans celui-ci.

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