From 3fdfde70a54398b09ab3a004cf07a4485f8d8a32 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Orestis <orestis.malaspinas@pm.me> Date: Thu, 3 Jun 2021 21:43:24 +0200 Subject: [PATCH] added new exs --- exercices/electricite.md | 109 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 109 insertions(+) create mode 100644 exercices/electricite.md diff --git a/exercices/electricite.md b/exercices/electricite.md new file mode 100644 index 0000000..ee53ff9 --- /dev/null +++ b/exercices/electricite.md @@ -0,0 +1,109 @@ +--- +# author: +# - Orestis Malaspinas +title: Exercices électrostatique +subtitle: Champs électrique, potentiel électrique, et condensateurs +autoSectionLabels: true +autoEqnLabels: false +eqnPrefix: + - "éq." + - "éqs." +chapters: true +numberSections: true +chaptersDepth: 1 +sectionsDepth: 3 +lang: fr +documentclass: article +papersize: A4 +cref: false +pandoc-numbering: + - category: exercice +urlcolor: blue +--- +\newcommand{\m}{\mathrm{m}} +\renewcommand{\C}{\mathrm{C}} +\newcommand{\V}{\mathrm{V}} +\newcommand{\mm}{\mathrm{mm}} +\newcommand{\cm}{\mathrm{cm}} + +# Problèmes divers {#unidim .unnumbered} + +Exercice (Électrons) # + +A quelle distances se trouvent deux électrons si la force électrique entre eux +est égale au poids de chacun à la surface de la terre? + +Indications: $e=1.6022\cdot 10^{-19} \mathrm{C}$, et $m_e=9\cdot +10^{-31}\mathrm{kg}$. + +Exercice (Pendules) # + +Soient deux charges, $Q_1$, $Q_2$, de masse $m_1$, $m_2$, suspendues chacune à +une ficelle de longueur $l$ et formant un angle $\theta_1$ et $\theta_2$ avec +la verticale respectivement. + +1. Si $Q_1=Q$ et $Q_2=2Q$ et $m_1=m_2=m$ déterminer $\theta_1/\theta_2$. +2. Quelle est la distance entre les charges? + +<!-- ![]() --> + +Exercice (Double dose) # + +Une charge de 0.2 $\mu\C$ se trouve dans un champ électrique. +Que se passe-t-il si cette charge est remplacée par une charge de $0.4$ +$\mu\C$? + +1. Le potentiel électrique double, mais l'énergie électrique potentielle reste + la même. +2. Le potentiel électrique reste le même mais l'énergie potentielle électrique + double. +3. Le potentiel électrique et l'énergie électrique potentielle doublent tous + les deux. +4. Le potentiel électrique et l'énergie potentielle électrique restent les + mêmes. + +Exercice (Super potentiel) # + +Quel est le travail effectué par le champ électrique pour déplacer un proton +d'un point à un potentiel de $125\V$ à un point à un potentiel de +$-45\V$? + +Exercice (Plaques parallèles) # + +Deux plaques parallèles, connectées à une alimentation de $45\V$, +sont séparées par un espace d'air. Quelle peut être la taille de cet espace pour que l'air +l'air ne devienne pas conducteur en dépassant sa valeur de claquage de +$E=3\cdot 10^6\V/\m$ (la valeur limite du champs électrique avant que le +condensateur se décharge à travers l'air)? + +Exercice (Distance) # + +Un champ électrique entre deux plaques parallèles connectées à une batterie de +$45\V$ est de $500\V/\m$. À quelle distance sont les plaques connectées à une +batterie de $45\V$ est de $500\V/\m$. À quelle distance sont les plaques?? + +Exercice (Potentiel d'une charge) # + +Quel est le potentiel électrique à $1\m$ d'une charge de $10\mu\C$? + +Exercice (Atome) # + +1. Quel est le potentiel électrique à $2.5\cdot 10^{-15}\m$ d'un proton (charge +$+e$)? +2. Quel est le potentiel électrique d'un système constitué de deux protons +distants de $2.5\cdot 10^{-15}\m$ - comme cela peut se produire à l'intérieur d'un noyau typique ? +<!-- Rappel: $\epsilon_0=8.85\cdot 10^{-12}\mathrm{C}^2/(\mathrm{N}\cdot \mathrm{m}^2)$. --> + +Exercice (Condensateur) # + +Un champ électrique de $8.50\cdot 10^5\V/\m$ est souhaité entre +deux plaques parallèles, chacune d'une surface de $45 \cm^2$ et séparées par +$2.45\mathrm{mm}$ d'air. Quelle charge doit se trouver sur chaque plaque ? + +Exercice (Farad) # + +Pour avoir une idée de la taille d'un farad, supposons que vous voulez +fabriquer un condensateur à plaques parallèles de $1\mathrm{F}$ rempli d'air pour un circuit +que vous construisez. Pour lui donner une taille raisonnable, supposons que vous +limitez la surface de la plaque à $1\cm^2$. Quel devrait être l'espace +entre les plaques ? Est-ce réalisable dans la pratique ? -- GitLab