Énoncé: Les plaques d'un condensateur plan ont une aire de 400 cm 2 et sont séparées d'une distance de 4 mm. Le condensateur est chargé avec une batterie ΔV = 220 V puis on le déconnecte. Calculer le champ électrique, la densité de charge σ, la capacité C, la charge q et l'énergie U du condensateur. Données: ε 0 = 8. 854 10 -12 C 2 / N m 2 Bloqueur de publicité détécté La connaissance est gratuite, mais les serveurs ne le sont pas. Aidez-nous à maintenir ce site en désactivant votre bloqueur de publicité sur YouPhysics. Merci! Comment calculer la charge et le champ d’un condensateur plan. Solution: Dans ce problème nous allons utiliser l'expression du champ électrique créé par un condensateur plan comme celui représenté dans la figure ci-dessous.
dq = - s dS. Dterminer la force lectrostatique dF qui agit sur l'lment dS. De quelle nature est cette force? La charge dq, place dans le champ de valeur s /(2 e 0), cre par l'armature positive, est soumise une force: dF = dq E = - s dS s /(2 e 0) n = - s 2 /(2 e 0) dS n avec n vecteur unitaire de l'axe Oz. En dduire la force totale qui s'exerce sur la surface S de l'armature. F S n soit en valeur: F = s 2 /(2 e 0) S. Montrer que l'on peut dfinir une pression dite lectrostatique qui s'exprime sous la forme p= s 2 /(2 e 0). Une force divise par une surface a la dimension d'une pression p = F/S = s 2 /(2 e 0). On fixe sur l'armature mobile un ressort de constante de raideur k. L'autre extrmit du ressort est fixe. ( figure 2) L'armature mobile peut se translater dans la direction Oz. Le Condensateur Plan [[ Électrostatique / physique ]] - YouTube. La position qui correspond au contact entre les armatures est choisie comme origine de l'axe Oz, pour cette position, z=0. On applique une tension rglable U entre les armatures du condensateur. En l'absence de tension ( U=0 V) et l'quilibre, la distance des armatures est z 0.
Sur cette figure, les armatures sont des plaques, mais l'essentiel est que les faces en regard soient planes et parallèles. Il passe une ligne de champ par chaque point de l'espace compris entre les armatures et toutes ces lignes ne sont évidemment pas tracées. La démonstration que nous allons effectuer comprend 4 parties. a) Les quantités d'électricité réparties sur les faces planes des armatures ont des valeurs opposées: \(Q_A= - Q_B\) Démonstration: Désignons respectivement par \(\sigma_A\) et \(\sigma_B\) les densités superficielles de charge sur les faces planes des armatures \(\mathrm A\) et \(\mathrm B\). Appliquons le théorème des éléments correspondants à un tube de champ élémentaire, c'est-à-dire à un tube de champ très étroit. Notons \(\mathrm d S\) l'aire de la section droite de ce tube de champ. Champ electrostatique condensateur plan la. Les deux éléments correspondants portent les charges \(\sigma_A. \mathrm d S\) et \(\sigma_B. \mathrm d S\) qui ont des valeurs opposées: \(\sigma_A. \mathrm d S = - \sigma_B. \mathrm d S\) d'où \(\sigma_A = - \sigma_B\) L'armature \(A\) porte la charge: \(\displaystyle{Q_A = \sum_i \sigma_A ~ \mathrm d S_i}\) La somme \(\displaystyle{\sum}\) étant faite pour tous les éléments de surface \(\mathrm d S_i\) qui composent la face plane de l'armature \(\mathrm A\).
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