Champ électrique dans un condensateur plan

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Exercices
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Champs et forces 


Un condensateur plan est constitué de deux armatures métalliques, que l’on appellera A et B, séparées par une distance d. On applique aux bornes de ce condensateur une tension positive : l’armature A se voit alors chargée positivement tandis que l’armature B est chargée négativement. Apparaît alors un champ électrostatique uniforme entre les deux armatures, dirigé de A vers B, et tel que : .

1. Calculer la valeur du champ électrique entre les armatures du condensateur.

2. Exprimer, en fonction de , d et q, la norme de la force électrostatique subie par une particule de charge q placée entre les armatures de ce condensateur.

3. Calculer l’intensité de cette force si la particule est un électron.

4. La position de l’électron entre les armatures a-t-elle une incidence sur la valeur de cette force ? Justifier.

5. Placer sur un schéma, sans souci d’échelle, l’électron, les armatures A et B, ainsi que les vecteurs représentant le champ et la force .

6. Vers quelle armature l’électron sera-t-il attiré ?

7. Refaire le même schéma en remplaçant l’électron par un proton.

8. Vers quelle armature le proton sera-t-il attiré ?

Données :  ;  ; .

3. Voir le chapitre 6 pour la charge électrique des particules élémentaires.