1. Doc. 4 Placer la sonde à différents endroits des deux plaques. Commenter les mesures.

2. Doc. 2 et 4 Élaborer un protocole permettant de cartographier les potentiels

V

.

3. Mettre en œuvre le protocole de manière à cartographier les équipotentielles égales à 0,5 V, 1 V, 1,5 V, …, 5 V et 5,5 V.

4. Doc. 2 Tracer les équipotentielles puis en déduire les lignes de champ.

Couleurs

Formes

Dessinez ici

5. On peut calculer l’intensité du champ électrique

E

à partir du potentiel électrique à l’aide de la relation :

E=\dfrac{V}{x}

où

x

est la distance à la plaque

\text{B.}

Calculer

E

à différents endroits.

6. Représenter les vecteurs

\vec{E}

à différents points entre les plaques. Que constate-t-on ?

Doc. 3
Matériel nécessaire

Deux plaques de cuivre et deux pinces crocodiles ;
Un voltmètre ;
Trois fils électriques et une sonde ;
Un générateur de tension continue de 6 V ;
Une solution aqueuse de sulfate de cuivre (II) $\mathrm{CuSO}_{4}$ (0,01 mol·L^‑1) ;
Une cuve rectangulaire disposant d’un quadrillage.

Doc. 2
Du potentiel au champ

La tension électrique

U_{\mathrm{AB}}

entre deux points

\text{A}

\text{B}

est égale à la différence des potentiels électriques

V_{\mathrm{A}}

V_{\mathrm{B}}

de ces deux points,

U_{\mathrm{AB}}=V_{\mathrm{A}}-V_{\mathrm{B}}

. Dans le montage du doc. 1, une plaque est reliée à la masse du générateur donc

V_{\mathrm{B}}=

0 V. La sonde mesure donc directement

V_{\mathrm{A}}

. En reliant les points de même potentiel

V_{\mathrm{A}}=

0, on trace les lignes équipotentielles.

Ces équipotentielles sont perpendiculaires aux lignes de champs. Les lignes équipotentielles sont comparables aux lignes isothermes ou aux lignes isobares sur une carte météo par exemple.

Une opinion ?

La géométrie du condensateur nous donnet-elle des indices sur le champ électrostatique ?

Doc. 1
Le condensateur plan

Un condensateur est constitué de deux armatures conductrices, entre lesquelles on applique une différence de potentiel ou tension. Les armatures, portées à deux potentiels différents, vont se charger suite à un déplacement d’électrons.

Doc. 4
Modélisation d’un condensateur plan

Un condensateur est un objet capable de stocker de l’énergie grâce aux charges accumulées sur ses armatures.

➜ Comment décrire le champ électrostatique créé par le condensateur plan ?

Synthèse de l'activité

Voir les réponses

Le vecteur champ électrostatique créé entre les deux plaques est uniforme. Donner une définition d’un champ uniforme.

Compétences

✔ APP : Extraire l’information utile

✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement

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Physique-Chimie 1re

Chapitre 1

Composition chimique d'un système

Chapitre 2

Composition chimique des solutions

Chapitre 3

Évolution d'un système chimique

Chapitre 4

Réactions d'oxydoréduction

Chapitre 5

Détermination d'une quantité de matière par titrage

Chapitre 6

De la structure à la polarité d'une entité

Chapitre 7

Interpréter les propriétés d’une espèce chimique

Chapitre 8

Structure des entités organiques

Chapitre 9

Synthèse d'espèces chimiques organiques

Chapitre 10

Conversions d'énergie au cours d'une combustion

Chapitre 11

Modélisation d'interactions fondamentales

Chapitre 12

Description d'un fluide au repos

Chapitre 13

Mouvement d'un système

Chapitre 14

Études énergétiques en électricité

Chapitre 15

Études énergétiques en mécanique

Chapitre 16

Ondes mécaniques

Chapitre 17

Images et couleurs

Chapitre 18

Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière

Chapitre 19

Fiches méthode

Chapitre 20

Annexe

3 Le champ électrostatique d’un condensateur plan

Questions

Doc. 3 Matériel nécessaire

Doc. 2 Du potentiel au champ

Une opinion ?

Doc. 1 Le condensateur plan

Doc. 4 Modélisation d’un condensateur plan