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UNIVERSITE ABD EL MALEK ESSAADI
Ecole National des Sciences Appliquées

Tétouan

Année universitaire 201 1/2012
]~ CP

TD DE PHYSIQUE 1 (Electrostatique)
Série 2

Exercice 1

On considère l'interaction entre deux balles de même charge q. Sachant que pour une distance de 4
m, T intensité de cette interaction F est de 9 uN.

1- Déterminer la charge q.

2- Déterminer le nombre des électrons perdus

3- Estimer la fraction des électrons perdus pour chaque balle en fonction de M, m p et m n avec
M = 0, 055 Kg : la masse de chaque balle, m p la masse d'un proton et m n celle d'un neutron
(m p = m n =l,67 10- 27 kg).

Exercice 2

On considère une charge ponctuelle q positive placées en un point O : elle crée en tout point M de
r espace un champ électrostatique Ë (M) . Calculer le flux de Ë à travers une sphère de centre O

et de rayon R

Exercice 3

Deux charges ponctuelles q A et qn sont disposées en deux points fixes A et B.

1- D'après les lignes de champ dessinées sur la figure. Déterminer les signes de q A et q B .

2- Le champ global produit pat (q A , qB> est nul en un point M, situé 4 cm de A sur le segment
AB

Déterminer q B sachant que q A = 0.4 10 C et AB - 6 cm

Exercice 4

Quatre sommets A, B, C et D d'un carré de 10 cm de côté sont placées quatre charges ponctuelles.

q A = q B = 3 10-'C

q c = q D = -4 10- 8 C

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1- Déterminer les composantes et le module du champ créé au centre du carré.

2- Définir la force électrique F exercée sur une charge ponctuellle q = - 10" C placée en O.

3- Déterminer les composantes et le module du champ au point P situé au milieu de AB.

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Exercice 5

1- Trouver la charge répartie dans le volume défini par: < x < *o , < y < y et < z < zo où
Xo = yo = zo = 1 m, avec la densité volumique de charge : p = a x 2 y où a = 30 uC. m

2- Que se passe-t-il quand on change de limites pour y : - yo < y < ?

3- Trouver la charge contenue dans le volume défini en coordonnés sphériques (r, 9 , <p) P*r : 1
< r < t 2 où n = 1 m et r 2 = 2 m, répartie avec la densité volumique de charge :

p = bcos 2 (q>)/r\ oûb = 5C.m et

4- Trouver la charge contenue dans un disque de rayon r = 4 m, répartie avec la densité
surfacique de charge : <s = o sin (0) où Go ■ 1 2 C. m" .

Exercice 6

Un fil de longueur 2a porte une distribution linéique de charge uniformément répartie par unité de

longueur, K (, X > 0)-

1- Déterminer le champ sur le plan médian du fil.

2- Etudier le cas limite pour lequel le fil est de longueur infinie.

Exercice 7

Un fin demi-anneau de rayon R = 20 cm est chargé uniformément d'une charge q = 0.7 nC.

- Déterminer le vecteur champ électrique crée au centre de courbure de ce demi-anneau.

- Calculer sn module.

Exercice 8

Un disque de rayon a, est chargé uniformément avec une densité de charge superficielle a (c-a-d o

constante).

1- déterminer le vecteur champ électrostatique crée par le disque en un point M de cote X,

placé sur son axe de révolution.

2- Montrer, que pour a tendant vers l'infini, le champ électrique a une grandeur indépendante
de la distance x (c'est-à-dire que E est uniforme).

Exercice 9

Une sphère de rayon R est chargée avec la densité surfacique par a = 5 r où à est un vecteur
constant ( S = a k) et r est le rayon vecteur d'un point de la sphère par rapport à son centre.
Calculer le vecteur champ électrique au centre de la sphère.

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