Electrostatique
Chapitre 1. Cours
Chapitre 2. Applications
2.1. champ électrique d'un fil
2.2. Champ électrique d'un disque
2.3. Champ électrique d'un demi anneau
2.4. Expérience de Millikan
2.5. Force de Van Der Walls
2.6. Interaction de 2 dipôles
2.7. Potentiel créé par un dipôle
2.8. potentiel d'un cube
Page d'accueilTable des matièresNiveau supérieurPage précédenteBas de la pagePage suivante

2.1. champ électrique d'un fil PDF

Le but de cette application est de calculer le champ éléctrique créé par un fil infiniment long.

schéma

Soit un fil infiniment long de densité linéique eq
Soit un point P à la distance l de O. On isole un segment dlcentré sur P. (cf schéma ci-dessus). La charge électrique contenue dans dlest eq.
Cette charge électrique élémentaire, considérée comme ponctuelle, crée en M à la distance r  de P un champ électrique qui s’écrit :
eq avec eq vecteur unitaire orienté de la source du champ (P) vers le point M. (cf schéma)
Pour tout P, il existe un point P’ symétrique du point P par rapport à O. On note dE’M, le champ électrique créé par P’ en M. On s’aperçoit alors que les composantes des champs parallèles au fil s’annulent deux à deux. La direction du champ résultant est donc dirigée selon OM direction normale au fil.
Le champ électrique résultant sera donc la somme de l’ensemble des composantes normales au fil des champs élémentaires créés par l’ensemble des segments constituant le fil.
eq 
On choisit comme variable d’intégration alphaplutôt que l.
          
eq
On remplace dans (1) les expressions précédentes de dl et r : on obtient pour l’expression du champ au point M

eq
On « sort » les termes constants du signe somme : eq
On somme les segments élémentaires qui constitue le fil en faisant varier alpha de -pi sur 2 à +pi sur 2.

eq

La direction du champ résultant est normale au fil et dépend de la densité linéique et de la distance au fil.

 

Page d'accueilTable des matièresNiveau supérieurPage précédenteHaut de la pagePage suivante