3 questions sur l'équation de différence de potentiel
1. Une charge électrique se déplace sur une distance de 20 cm dans un champ électrique homogène sous l'effet d'une force de 2√3 N. Si la direction de cette force forme un angle de 30 ° avec le déplacement de la charge, quelle est la différence d'énergie potentielle électrique entre les positions initiale et finale de la charge ?
Connu:
Force (F) = 2√3 N
Distance (s) = 20 cm = 0.2 m
Angle (θ) = 30 °
Recherche : Différence de potentiel électrique
Solution:
Le travail de transfert de la charge +q de a à b est égal à la différence d'énergie potentielle électrique aux points a et b.
ΔEP = ΔW
Si la direction de la force F par rapport à la direction du transfert de charge +q est inclinée θ, alors le travail du transfert de charge +q de a à b est :
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 )(0,2)(cos 30) = (0,4 √ 3 )(0,5 √ 3 ) = (0,2)(3) = 0,6 Joule
2. Si la charge et la capacité des condensateurs sont connues pour être respectivement de 5 µC et 20 µF, déterminez la différence de potentiel des condensateurs.
Connu:
Charge électrique (q) = 5 µC = 5 x 10⁻⁶ C
Capacité du condensateur (C) = 20 µF = 20 x 10⁻⁶ F
Recherche : Différence de potentiel du condensateur (V)
Solution:
Formule de la différence de potentiel, de la capacité et de la charge d'un condensateur :
V = q / C = (5 x 10 -6 ) / 20 x 10 -6 = 5/20 = 0,25 Volts
3. Deux charges ponctuelles QA = -4 µC et QB = 8 µC sont distantes de 16 cm. Déterminez le potentiel électrique à mi-chemin entre les deux charges.
Connu:
Charge électrique 1 (Q A ) = 4 x 10 -6 C
Charge électrique 2 (Q B ) = 8 x 10 -6 C
Distance (r) = 8 cm = 0,08 m
Constante de Coulomb (k) = 9 × 10⁹ Nm² / C²
Recherche : Le potentiel électrique en C (V C )
Solution:
V<sub> A</sub> = k<sub>Q</sub> / r = (9 × 10 <sup>9</sup> )(4 × 10 <sup>-6</sup> ) / 0,08 = (36 × 10<sup> 3</sup> ) / 0,08 = -450 volts
V<sub> B</sub> = kQ / r = (9 × 10 <sup>9</sup> )(8 × 10<sup> -6</sup> ) / 0,08 = (72 × 10<sup> 3</sup> ) / 0,08 = 900 volts
Le potentiel électrique en C (V<sub> C</sub> ) = 900 – 450 = 450 volts
