Exercice proposé S02-13 : champ et énergie accumulée dans un condensateur sphérique

Calculez les champs et , et la capacité C, d'un condensateur sphérique dont l'électrode centrale est une sphère creuse de rayon intérieur r1 et de rayon extérieur r2, tandis que l'électrode extérieure est une sphére creuse de rayon interne r3 et de rayon extérieur r4. L'intervalle r2 < r < r3 entre les deux électrodes contient un diélectrique linéaire uniforme. Calculez en utilisant la capacité C l'expression de l'énergie accumulée dans ce condensateur sous une tension u donnée. Montrez que cette énergie peut se comprendre comme l'intégrale de volume de la densité d'énergie (S02-21).

La solution obtenue est-elle valable même si la distance r3 - r2 est grande par rapport aux dimensions de l'électrode intérieure ?

 

Exemple de solution.

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Dernière mise à jour le 13-06-2001.