Un MOOC pour la Physique

Pour tester sa connaissance du cours

Question

  • Quelle est l'énergie potentielle d'interaction électrostatique d'une charge placée en un point où existe un potentiel électrique  ?

  • Quelle est l'énergie potentielle d'interaction électrostatique de n charges placées en des points où existe un potentiel  ?

Solution

  • L'énergie potentielle électrostatique d'une charge q placée en un point où existe un potentiel électrique V est :

  • L'énergie potentielle d'interaction électrostatique de n charges placées en des points où existe un potentiel  est :

Question

Définir l'eV.

Solution

L'eV est une unité d'énergie : c'est l'énergie cinétique acquise par un électron accéléré par une ddp de . Soit :

Question

  • Donner l'énergie potentielle d'interaction électrostatique d'un dipôle électrique de moment dipolaire plongé dans un champ électrique extérieur uniforme .

  • Donner l'énergie potentielle d'interaction électrostatique d'un dipôle magnétique de moment magnétique plongé dans un champ électrique extérieur uniforme .

Solution

  • L'énergie potentielle d'interaction électrostatique d'un dipôle électrique de moment dipolaire plongé dans un champ électrique extérieur uniforme est :

  • énergie potentielle d'interaction électrostatique d'un dipôle magnétique de moment magnétique plongé dans un champ électrique extérieur uniforme est :

Question

  • Définir le moment dipolaire électrique d'un ensemble de deux charges +q en P et –q en N.

  • Définir le moment magnétique d'un circuit parcouru par un courant i(t). Cas d'une boucle circulaire de rayon R.

Solution

  • Le moment dipolaire est alors :

  • Le moment magnétique vaut :

    où S est la surface du circuit et le vecteur normal du circuit orienté (obtenu par la règle du tire bouchon).

    Pour une boucle circulaire dont l'axe normal est l'axe (Oz) par exemple :

Question

  • Donner l'expression du potentiel créé par un dipôle dans le cadre de l'approximation dipolaire.

  • En déduire le champ électrique dû au dipôle.

Solution

  • Le potentiel du dipôle est :

  • Le champ électrique est donné par :

Question

  • Énoncer le théorème de Gauss

  • Énoncer le théorème d'Ampère

Solution

  • Théorème de Gauss :

  • Théorème d'Ampère :

Question

Huit gouttes identiques de mercure de forme sphérique sont chargées jusqu'au potentiel de 10 V.

Quelle sera la valeur du potentiel de la grande goutte obtenue de la fusion des huit gouttes ?

Question

Un noyau de Néon est accéléré par une ddp de 2 000 V.

Trouver sa vitesse sachant que la masse atomique du néon est égale à 20 et son numéro dans le tableau périodique est 10.

La masse du proton est .

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