Exercice proposé S10-15
:
deux sphères chargées
Deux sphères métalliques S1
et S2 , de rayons R1 = 50 cm
et R2 = 25 cm , sont placées dans l'air à une
distance d = 10 m , mesurée de centre à centre. Elles portent
chacune une charge q = 2 mC.
- 1. Moyennant une approximation simple, évaluez les
potentiels de S1 et S2 .
- 2. Faites un graphe qualitatif indiquant l'allure de quelques
lignes du champ.
- 3. Pouvez-vous évaluer le flux de
à travers une
sphère S de rayon R égal à 6 m centrée sur
S1 ?
- 4. A quelle force serait soumise une sphère
métallique S3 de rayon R3 = 1 cm, portant
une charge q' = - 5 mC , placée à
une distance r = 707 cm des centres de S1 et S2 ?
- 5. Avec le système considéré à la
question 4, doit-on craindre qu'il n'y ait percement de l'air ? Justifiez
votre réponse.
- 6. Revenons au système initial des deux sphères
S1 et S2 . Nous les relions par un fil conducteur
dont la résistance totale est R = 54 kW .
Pouvez-vous évaluer le courant électrique qui va circuler
où la connexion est établie.
- 7. Faites le bilan énergétique du système
avant et après l'établissement de la connexion
considérée au 6.
Exemple de réponse.
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Dernière mise à jour le 21-09-2001