Intéraction entre sphères mettaliques

De la mécanique au nucléaire, nos physiciens sont à l'écoute
angelo69
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Intéraction entre sphères mettaliques

par angelo69 » 14 Sep 2007, 16:47

Bonjour la compagnie ^^

Voila j ai un petit probléme sur un exercice ...
Je n arrive pas a comprendre comment faire ...


Voila l énoncé


Trois sphères métalliques identiques S1 ,S2 et S3 portent respectivement les charges Q1=400pC, Q2 = 250pC et Q3 = 650pC

A) on met en contact S1 et S3

Quelles sont les charges Q'1 et Q'3 des sphéres S1 et S3 ?

B) On établit ensuite le contact entre S2 et S1 , on les sépares puis on met en contact S2 etS3 .
Quelles sont les charges portées par chacune des sphères à la fin de chaque manipulation et la charge totale du systeme S1 + S2 +S3 a la fin de l expérience



Je demande juste un petit coup de pouce ( formule ou m expliqué )

merci ...



Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 14 Sep 2007, 16:55

angelo69 a écrit:Bonjour la compagnie ^^

Voila j ai un petit probléme sur un exercice ...
Je n arrive pas a comprendre comment faire ...


Voila l énoncé


Trois sphères métalliques identiques S1 ,S2 et S3 portent respectivement les charges Q1=400pC, Q2 = 250pC et Q3 = 650pC

A) on met en contact S1 et S3

Quelles sont les charges Q'1 et Q'3 des sphéres S1 et S3 ?

B) On établit ensuite le contact entre S2 et S1 , on les sépares puis on met en contact S2 etS3 .
Quelles sont les charges portées par chacune des sphères à la fin de chaque manipulation et la charge totale du systeme S1 + S2 +S3 a la fin de l expérience



Je demande juste un petit coup de pouce ( formule ou m expliqué )

merci ...


Le point important est que les sphères sont métalliques. Demande toi ce qui se passant au niveau de la répartition des charges lorsque on met en contact deux conducteurs...

Flodelarab
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par Flodelarab » 14 Sep 2007, 16:59

Je ne savais pas qu'en physique, on étudiait les gens qui ont des couilles en or.

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 14 Sep 2007, 17:00

Flodelarab a écrit:Je ne savais pas qu'en physique, on étudiait les gens qui ont des couilles en or.


Trois!!!! :ptdr: :ptdr: Je sais qu'on est bizarre mais tout de même !

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 14 Sep 2007, 17:02

angelo69 a écrit:Bonjour la compagnie ^^

Voila j ai un petit probléme sur un exercice ...
Je n arrive pas a comprendre comment faire ...


Voila l énoncé


Trois sphères métalliques identiques S1 ,S2 et S3 portent respectivement les charges Q1=400pC, Q2 = 250pC et Q3 = 650pC

A) on met en contact S1 et S3

Quelles sont les charges Q'1 et Q'3 des sphéres S1 et S3 ?

B) On établit ensuite le contact entre S2 et S1 , on les sépares puis on met en contact S2 etS3 .
Quelles sont les charges portées par chacune des sphères à la fin de chaque manipulation et la charge totale du systeme S1 + S2 +S3 a la fin de l expérience



Je demande juste un petit coup de pouce ( formule ou m expliqué )

merci ...


Et j'oubliais pour répondre à la dernière question, la loi de conservation des charges en physique classique!

lapras
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par lapras » 14 Sep 2007, 17:05

Cette loi est elle au programme de 1ere S ?
sinon, elle me semble logique :happy2:

angelo69
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par angelo69 » 14 Sep 2007, 17:08

Dominique Lefebvre a écrit:Et j'oubliais pour répondre à la dernière question, la loi de conservation des charges en physique classique!


Merci je vais chercher , mais j ai lue 4 fois le chapitre et j ai pas trouvé ...




Et pour répondre a lapras

oui ...

lapras
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par lapras » 14 Sep 2007, 17:10

Ok quel chapitre stp ?

Flodelarab
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par Flodelarab » 14 Sep 2007, 17:10

Dominique Lefebvre a écrit:Trois!!!! :ptdr: :ptdr: Je sais qu'on est bizarre mais tout de même !
Tchernobyl a beaucoup passionné les scientifiques. non ?

angelo69
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par angelo69 » 14 Sep 2007, 17:12

Chapitre sur les charges et matières

Mais je vais chercher , j ai voulu demandé a la prof mais je l ai pas eu depuis ...
La loi je la sais mais je sais pas trop comment l appliqué

La loi au moins c est bien rien ne se creé rien ne se perd ?

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 14 Sep 2007, 17:50

angelo69 a écrit:Chapitre sur les charges et matières

Mais je vais chercher , j ai voulu demandé a la prof mais je l ai pas eu depuis ...
La loi je la sais mais je sais pas trop comment l appliqué


Si je comprends, tu es en 1S..

Ton cours t'explique que dans un conducteur métallique, les électrons (qui portent les charges électriques) peuvent circuler librement.
Lorsque tu mets en contact deux conducteurs différement chargés, celui qui possède le plus de charges va en céder à celui qui en à le moins, jusqu'à l'équilibre.

La loi au moins c est bien rien ne se creé rien ne se perd ?

Non, ça c'est Lavoisier et la chimie...
La loi de conservation de la charge (on dit aussi principe d'invariance ou de symétrie de jauge, ça fait plus savant) dit que dans un système fermé isolé, la charge totale du système doit être conservée.

Dans ton cas, tu dois trouver la même charge après les manip que la charge initiale (somme des charges).

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 14 Sep 2007, 17:51

Flodelarab a écrit:Tchernobyl a beaucoup passionné les scientifiques. non ?


Pourquoi? pour la recherche des mutants?

Flodelarab
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par Flodelarab » 14 Sep 2007, 17:57

Ton cours t'explique que dans un conducteur métallique, les électrons (qui portent les charges électriques) peuvent circuler librement.
Lorsque tu mets en contact deux conducteurs différement chargés, celui qui possède le plus de charges va en céder à celui qui en à le moins, jusqu'à l'équilibre.


J'en profite pour caler une question bête qui m'est venu à l'esprit.

Dans une jonction PN (donc avec des semiconducteurs), la partie P a des trous, la partie N a des électrons. Pourtant, il faut appliquer un champ électrique pour que la recombinaison paire électron-trou se fasse.

Pourquoi ?
J'imagine que c sa capacité à conduire.
Qu'est ce qui fait qu'un matériau est ou n'est pas conducteur ?
C'est à cause de l'electronégativité ?

angelo69
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par angelo69 » 14 Sep 2007, 17:58

Dominique Lefebvre a écrit:Si je comprends, tu es en 1S..

Ton cours t'explique que dans un conducteur métallique, les électrons (qui portent les charges électriques) peuvent circuler librement.
Lorsque tu mets en contact deux conducteurs différement chargés, celui qui possède le plus de charges va en céder à celui qui en à le moins, jusqu'à l'équilibre.


Non, ça c'est Lavoisier et la chimie...
La loi de conservation de la charge (on dit aussi principe d'invariance ou de symétrie de jauge, ça fait plus savant) dit que dans un système fermé isolé, la charge totale du système doit être conservée.

Dans ton cas, tu dois trouver la même charge après les manip que la charge initiale (somme des charges).


Merci beaucoup , Pour tes explications ...

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 14 Sep 2007, 18:13

Flodelarab a écrit:J'en profite pour caler une question bête qui m'est venu à l'esprit.

Dans une jonction PN (donc avec des semiconducteurs), la partie P a des trous, la partie N a des électrons. Pourtant, il faut appliquer un champ électrique pour que la recombinaison paire électron-trou se fasse.

Pourquoi ?
J'imagine que c sa capacité à conduire.
Qu'est ce qui fait qu'un matériau est ou n'est pas conducteur ?
C'est à cause de l'electronégativité ?


Pas simple ta question... Est-ce que les notions de bande de valence, bande de conduction et bande interdite te disent quelque chose?

Flodelarab
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par Flodelarab » 14 Sep 2007, 18:21

Dominique Lefebvre a écrit:Pas simple ta question... Est-ce que les notions de bande de valence, bande de conduction et bande interdite te disent quelque chose?

Oui. Faut applique une tension supérieure à la taille de la bande interdite pour que ça marche.

non ?

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 14 Sep 2007, 18:29

Flodelarab a écrit:Oui. Faut applique une tension supérieure à la taille de la bande interdite pour que ça marche.

non ?


Oui c'est ça: dans un isolant, la bande interdite est très large (> 10 eV typiquement) et donc les électrons de valence n'ont pas assez d'énergie pour passer de la bande de valence à la bande de conduction à travers la bande interdite (que c'est poétique...)

Dans un SEMCO, la bande interdite est très faible (l'écart énergétique entre les bandes de valence et de conduction est faible) et donc sous certaines conditions d'excitation (ton champ électrique), il y a conduction...

Flodelarab
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par Flodelarab » 14 Sep 2007, 20:45

Merci :++:

angelo69
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par angelo69 » 15 Sep 2007, 09:35

Dominique Lefebvre a écrit:Si je comprends, tu es en 1S..

Ton cours t'explique que dans un conducteur métallique, les électrons (qui portent les charges électriques) peuvent circuler librement.
Lorsque tu mets en contact deux conducteurs différement chargés, celui qui possède le plus de charges va en céder à celui qui en à le moins, jusqu'à l'équilibre.


Dans ton cas, tu dois trouver la même charge après les manip que la charge initiale (somme des charges).


Si je comprends bien ,

Q'1 et Q'3 doivent etre égale , puisque les spères S1 etS3 sont mises en contact (pour qu il y est équilibres ?)
donc S1 donne des charges a S3

Qui fait 400-650 /2 = -125 (donc 525 charges élementaires vont etres cédée ?)

J avoue etre perplex sur cet exo ...

flaja
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par flaja » 15 Sep 2007, 22:18

Bonsoir.
Les sphères étant identiques, elles se répartiront les charges à égalité.
S1(400) + S3(650) ---> S1=S3 ((400+650)/2) soit S1(525) + S3(525)
ensuite, on sépare S1 et S3 avant de mettre S1 et S2 en contact.

Si on répétait indéfiniment ces mises au contact 2 par 2,
elles finiraient par avoir la même charge.

Remarque : que les sphères soient pleines ou creuses,
les charges se répartissent à leur surface.
d'où le potentiel des sphères isolées : U = 1/(4 pi epsilon0) Q/R = Q/C

Il faut également que la sphère qui n'est pas mise en contact avec les 2 autres soit assez éloignée pour ne pas exercer d'influence ou placée de manière symétrique pour exercer une influence égale sur les 2 autres.

 

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