⚡ 10 Exercices: Champ Électrostatique
1ère Bac Sciences Expérimentales SExp
Exercice 1: Calcul de champ électrique
Calculer le champ électrique créé par une charge ponctuelle \( q = 2 \, \mu C \) à une distance \( r = 10 \, cm \).
Donnée : \( k = 9 \times 10^9 \, \text{SI} \).
Exercice 2: Force électrique
Une charge \( q’ = -3 \, \mu C \) est placée dans le champ précédent. Calculer la force électrique subie.
Exercice 3: Champ créé par deux charges
Deux charges \( q_1 = +1 \, \mu C \) et \( q_2 = -1 \, \mu C \) sont distantes de 20 cm. Calculer le champ au milieu.
Exercice 4: Lignes de champ
Représenter les lignes de champ pour :
1. Une charge positive isolée
2. Deux charges égales et opposées
Exercice 5: Comparaison champ gravité/électrique
Calculer le rapport \( \frac{F_e}{F_g} \) entre forces électrique et gravitationnelle pour deux électrons distants de 1 m.
Données : \( m_e = 9,1 \times 10^{-31} \, \text{kg} \), \( q_e = -1,6 \times 10^{-19} \, \text{C} \), \( G = 6,67 \times 10^{-11} \, \text{SI} \).
Exercice 6: Champ uniforme
Dans un champ uniforme \( E = 1000 \, \text{N/C} \), une charge \( q = 2 \, \mu C \) se déplace de 5 cm parallèlement aux lignes de champ.
Calculer le travail de la force électrique.
Exercice 7: Particule en équilibre
Une particule de masse \( m = 10^{-6} \, \text{kg} \) et charge \( q = -10^{-9} \, \text{C} \) est en équilibre dans un champ électrique vertical. Déterminer \( \vec{E} \).
Exercice 8: Potentiel électrique
Calculer le potentiel électrique à 5 cm d’une charge \( q = 5 \, \mu C \).
Exercice 9: Énergie potentielle
Deux charges \( q_1 = 2 \, \mu C \) et \( q_2 = -3 \, \mu C \) sont distantes de 10 cm. Calculer leur énergie potentielle électrique.
Exercice 10: Synthèse
Une sphère conductrice de rayon 5 cm porte une charge \( Q = 1 \, \mu C \).
1. Calculer le champ à 10 cm du centre.
2. Quelle est la force sur une charge \( q = -0,5 \, \mu C \) placée à cette distance?
3. Calculer le potentiel à cette position.