Flashcards : Électrostatique : charges et champs (50 cartes)

Toutes les cartes

1Question

Que désigne l’électrostatique ?

Réponse

La branche de l’électricité qui étudie les attractions et répulsions entre corps chargés fixes et les distributions de charges qui en résultent.

2Question

Que font deux charges électriques de même signe ?

Réponse

Elles se repoussent.

3Question

Quelle formule donne la force entre deux charges ponctuelles dans le vide ?

Réponse

$F=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2}=9\times10^9\frac{|q_1q_2|}{r^2}$ , avec les charges en coulombs et la distance en mètres.

4Question

Selon quelle direction agit la force de Coulomb entre deux charges ?

Réponse

Suivant la droite qui relie les deux charges.

5Question

Comment la force de Coulomb dépend-elle des charges et de leur distance ?

Réponse

Son module est proportionnel au produit des charges et inversement proportionnel au carré de leur distance.

6Question

Quelle est la force de Coulomb exercée par $q_1$ en A sur $q_2$ en B ?

Réponse

$\vec F_{1\to2}=\frac{q_1q_2}{4\pi\varepsilon_0r^2}\vec u_{AB}=\frac{q_1q_2}{4\pi\varepsilon_0r^3}\overrightarrow{AB}$

7Question

Dans quel sens agit la force de Coulomb si $q_1q_2>0$ ?

Réponse

Dans le sens de $\vec u_{AB}$ .

8Question

Dans quel sens agit la force de Coulomb si $q_1q_2<0$ ?

Réponse

Dans le sens opposé à $\vec u_{AB}$ .

9Question

Comment calculer la force résultante de plusieurs charges ponctuelles ?

Réponse

$\vec F=\sum_{i=1}^{n}\vec F_i=\sum_{i=1}^{n}\frac{q q_i}{4\pi\varepsilon_0r_i^2}\vec u_i$

10Question

Quel est le champ élémentaire créé par $dq$ à distance $r$ ?

Réponse

$d\vec E=\frac{dq}{4\pi\varepsilon_0r^2}\vec u$

11Question

Comment s’écrit le champ total d’une distribution continue ?

Réponse

$\vec E=\int_D\frac{\vec u}{4\pi\varepsilon_0r^2}\,dq$

12Question

Que caractérise le champ électrique en un point ?

Réponse

L’action électrique présente en ce point.

13Question

Quelle expression donne le champ créé par une charge ponctuelle à distance $r$ ?

Réponse

$\vec E(M)=\frac{q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\vec u_{SM}$

14Question

Quelle force subit une charge $q'$ dans un champ électrique $\vec E$ ?

Réponse

$\vec f=q'\vec E$

15Question

Qu’est-ce que le potentiel électrique en un point ?

Réponse

Un champ scalaire associé à la présence de charges électriques.

16Question

Quelle expression donne le potentiel créé par une charge ponctuelle à distance $r$ ?

Réponse

$V(M)=\frac{q}{4\pi\varepsilon_0r}+C$

17Question

Quelle expression donne la circulation du champ électrique entre A et B ?

Réponse

$C_{AB}=\frac{q}{4\pi\varepsilon_0}\left(\frac{1}{r_A}-\frac{1}{r_B}\right)$

18Question

Quelle est la circulation du champ électrique le long d’une courbe fermée ?

Réponse

Elle est nulle.

19Question

Comment s’exprime la différence de potentiel entre A et B ?

Réponse

$C_{AB}=V_A-V_B$

20Question

Quelle relation vectorielle relie le champ électrique au potentiel ?

Réponse

$\vec E=-\operatorname{grad}V$

21Question

Comment les lignes de champ électrique se placent-elles par rapport aux surfaces équipotentielles ?

Réponse

Elles leur sont perpendiculaires.

22Question

Quel est le flux d’une charge ponctuelle à travers une surface fermée qui ne l’entoure pas ?

Réponse

Il est nul.

23Question

Quel flux traverse une surface fermée contenant une charge ponctuelle intérieure $q$ ?

Réponse

$\Phi=\frac{q}{\varepsilon_0}$

24Question

Comment le théorème de Gauss traite-t-il les charges situées sur une surface fermée ?

Réponse

Il compte la moitié de leur somme.

25Question

Comment s’écrit le théorème de Gauss pour une surface fermée ?

Réponse

$\Phi=\frac{1}{\varepsilon_0}\left(\sum_i q_i+\frac{1}{2}\sum_S q_S\right)$

26Question

Que désignent $q_i$ et $q_S$ dans la formule du théorème de Gauss ?

Réponse

$q_i$ désigne les charges intérieures et $q_S$ celles situées sur la surface.

27Question

Quelle est l’équation de Poisson du potentiel dans le vide ?

Réponse

$\Delta V=-\frac{\rho}{\varepsilon_0}$

28Question

Quelle équation vérifie le potentiel lorsque la charge volumique est nulle ?

Réponse

$\Delta V=0$

29Question

Quelles charges forment un dipôle électrostatique ?

Réponse

Deux charges ponctuelles opposées, $-q$ et $+q$ .

30Question

Quelle distance sépare les charges d’un dipôle électrostatique ?

Réponse

La distance $a$ .

31Question

Quel est le potentiel du dipôle en coordonnées polaires lorsque $a\ll r$ ?

Réponse

$V(r,\theta)=\frac{qa\cos\theta}{4\pi\varepsilon_0r^2}$ .

32Question

Quelle est la permittivité absolue du vide ?

Réponse

$\varepsilon_0=\frac{1}{36\pi}\times10^{-9}\ \mathrm{F\,m^{-1}}$ .

33Question

Quelle relation unit les forces réciproques de deux charges ponctuelles ?

Réponse

Elles sont opposées, conformément au principe de l’action et de la réaction.

34Question

Quelles permittivités relatives sont données pour le vide, l’air et le mica ?

Réponse

$\varepsilon_r=1$ pour le vide, $\varepsilon_r=1{,}00057$ pour l’air et $\varepsilon_r=5{,}4$ pour le mica.

35Question

Comment exprimer $dq$ pour une distribution linéique ?

Réponse

$dq=\lambda\,dl$

36Question

Comment exprimer $dq$ pour une distribution surfacique ou volumique ?

Réponse

$dq=\sigma\,dS$ pour une distribution surfacique et $dq=\rho\,dv$ pour une distribution volumique.

37Question

Dans quelle direction est orienté le champ d’une charge positive ?

Réponse

De la charge vers le point considéré.

38Question

Quelle expression donne le potentiel créé par plusieurs charges ponctuelles en $M$ ?

Réponse

$V(M)=\sum_{i=1}^{n}\frac{q_i}{4\pi\varepsilon_0r_i}$ , à une constante additive près.

39Question

Quelle intégrale donne le potentiel d’une distribution continue en $M$ ?

Réponse

$V(M)=\int_D\frac{dq}{4\pi\varepsilon_0r}+C$

40Question

Comment sont orientées et disposées les lignes de champ électrique ?

Réponse

Elles suivent le sens du champ et lui sont tangentes en chaque point.

41Question

Qu’est-ce qu’un tube de champ ?

Réponse

L’ensemble des lignes de champ s’appuyant sur un contour fermé.

42Question

Qu’est-ce qu’une surface équipotentielle ?

Réponse

Une surface où le potentiel électrique est constant.

43Question

Comment se définit le flux électrique à travers une surface ?

Réponse

C’est l’intégrale du produit scalaire du champ électrique par l’élément de surface orienté.

44Question

Comment exprime-t-on le flux élémentaire d’une charge ponctuelle avec l’angle solide ?

Réponse

$d\Phi=\frac{q}{4\pi\varepsilon_0}\,d\Omega$

45Question

Que représente $d\Omega$ dans le flux d’une charge ponctuelle ?

Réponse

L’angle solide sous lequel la surface est vue depuis la charge.

46Question

Quelle est l’équation de Poisson dans un milieu de permittivité relative $\varepsilon_r$ ?

Réponse

$\Delta V=-\frac{\rho}{\varepsilon_0\varepsilon_r}$

47Question

Comment s’écrit l’équation de Laplace en coordonnées cartésiennes ?

Réponse

$\frac{\partial^2V}{\partial x^2}+\frac{\partial^2V}{\partial y^2}+\frac{\partial^2V}{\partial z^2}=0$

48Question

Quelle approximation est utilisée pour le dipôle de l’exercice ?

Réponse

$a\ll r$ .

49Question

Que calcule-t-on au centre d’un demi-cercle uniformément chargé ?

Réponse

Le champ et le potentiel électriques.

50Question

Que calcule-t-on sur l’axe d’un disque uniformément chargé ?

Réponse

Le champ et le potentiel électriques.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 20 questions sur Électrostatique : charges et champs.

1. Concernant l’électrostatique :

2. Deux charges ponctuelles de même signe sont placées à proximité l’une de l’autre. Parmi les propositions suivantes concernant leur interaction, laquelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Faire le QCM →

Consultez la fiche

Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Électrostatique : charges et champs.

Voir la fiche →

Crée tes propres flashcards

Importe ton cours et l'IA génère des flashcards en 30 secondes.

Générateur de flashcards

Flashcards : Électrostatique : charges et champs (50 cartes)

Toutes les cartes

Teste-toi avec le QCM

Consultez la fiche

Cours similaires

Chap1 : (rappel) Comparaison et continuité

Identités remarquables et factorisation

Fonctions usuelles et intégration

Système endomembranaire et membranes

Propriétés des oses et osides

Divisions cellulaires des eucaryotes

Crée tes propres flashcards