Leçons de niveau 14

Champ électrostatique, potentiel/Exercices/Énergie potentielle

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Énergie potentielle
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Exercices no2
Leçon : Champ électrostatique, potentiel
Chapitre du cours : Potentiel

Exercices de niveau 14.

Exo préc. :Champs, potentiels
Exo suiv. :Analogie gravitationnelle
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Champ électrostatique, potentiel/Exercices/Énergie potentielle
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Énergie potentielle d'une charge ponctuelle[modifier | modifier le wikicode]

Soit un disque de centre O, de rayon R, perpendiculaire à l'axe (Oz). On suppose que le disque porte une densité de charge surfacique σ uniforme.

1. Calculer le potentiel électrostatique en tout point de (Oz) (distinguer les expressions pour z > 0 et z < 0).

2. Calculer le champ électrique engendré par le disque en tout point de (Oz).

3. On suppose de plus le disque muni d'une ouverture d'influence négligeable en O permettant le passage d'une particule le long de (Oz). Soit une charge ponctuelle -q (q > 0) astreinte à se déplacer suivant (Oz)

a. Calculer l'énergie potentielle Ep de la charge en fonction de z.
b. Trouver les positions d'équilibre de la charge et déterminer l'état de stabilité de chacune de ces positions.