H - Conducteurs en équilibre électrostatique - Condensateurs:
- conducteur parfait: dans tout son volume on a
.Il constitue un volume équipotentiel. Les lignes de champ "sortent ou entrent" perpendiculairement à sa surface (équipotentielle).Les seules charges qu'il peut porter sont superficielles, de densité et le champ électrostatique à sa surface a pour expression:
est la normale "sortante".
- Pouvoir des pointes: la charge surfacique d'un conducteur en équilibre électrostatique est plus élevée dans les régions où le rayon de courbure est plus faible; C'est par les pointes qu'un conducteur se décharge préférentiellement.
- Deux conducteurs A et B sont en influence totale si toutes les lignes de champ électrostatique vont de l'un sur l'autre.
- la charge portée par un conducteur seul est proportionnelle à son potentiel:
C est sa capacité propre qui s'exprime en farads (F).
Pour un conducteur sphérique:
Si R = 6,378.106 m ( rayon de la Terre) alors:
Le farad est une grande unité.
voir un tableau des préfixes des multiples et sous-multiples
- soient n conducteurs en influence mutuelle:
est la matrice capacité. On peut encore écrire:
Cii est le coefficient de capacité du conducteur Ai, différent de sa capacité propre.
Cij non diagonal est le coefficient d'influence du conducteur Ai sur le conducteur Aj.
Cij = Cji |
Cii > 0 |
Cij < 0 |
- condensateur: 2 conducteurs A et B en influence totale.
Condensateur plan |
Condensateur cylindrique |
Condensateur sphérique |
associations de condensateurs:
en série |
en parallèle |
C'est l'inverse des résistances.
I - Force et énergie électrostatiques
- force:
- force pressante électrostatique au voisinage d'un conducteur:
|
est la pression électrostatique. |
- travail des forces électrostatiques sur un trajet AB:
indépendant du chemin suivi.
- l'électron-volt (eV) est l'énergie acquise par un électron accéléré par une diffrence de potentiel de 1 volt.
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