Calculer la valeur d'un champ électrostatique dans un condensateur plan Exercice

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Dernière modification : 25/05/2020 - Conforme au programme 2018-2019

Soit un condensateur plan dont les plaques sont écartées d'une distance d valant 1,0 mm.

Si la tension appliquée est U=4{,}0 V, que vaut le champ électrostatique entre les plaques ?

E= 4{,}0 \times 10^{3} V.m⁻¹

E= 6{,}0 \times 10^{3} V.m⁻¹

E= 8{,}0 \times 10^{3} V.m⁻¹

E= 10 \times 10^{3} V.m⁻¹

L'expression générale permettant de déterminer l'intensité d'un champ électrostatique entre deux potentiels V_a et V_b s'exprime :

E = \dfrac{\left|V_{a} - V_{b}\right|}{d}

Avec :

V_a, le potentiel au point a en Volts (V)
V_b, le potentiel au point b en Volts (V)
d, la distance séparant les deux points considérés en mètres (m)
E, le champ électrostatique (V.m^-1)

Ce qu'on peut aussi écrire sous la forme :

E = \dfrac{\left|U_{ab}\right|}{d}

Avec U_{ab} la tension entre les points a et b (en Volts)

Donc ici, en faisant l'application numérique (en faisant attention à convertir en mètres la distance fournie dans l'énoncé), on obtient :

E= \dfrac{4{,}0}{1{,}0\times10^{-3}}

E= 4{,}0 \times 10^{3} V.m^-1

Le champ électrostatique entre les plaques est de 4{,}0 \times 10^{3} V.m^-1.

Soit un condensateur plan dont les plaques sont écartées d'une distance d valant 2,5 mm.

Si la tension appliquée est U=3{,}0 V, que vaut le champ électrostatique entre les plaques ?

E= 1{,}2 \times 10^{3} V.m⁻¹

E= 2{,}1 \times 10^{3} V.m⁻¹

E= 1{,}2 \times 10^{4} V.m⁻¹

E= 2{,}1 \times 10^{4} V.m⁻¹

L'expression générale permettant de déterminer l'intensité d'un champ électrostatique entre deux potentiels V_a et V_b s'exprime :

E = \dfrac{\left|V_{a} - V_{b}\right|}{d}

Avec :

V_a, le potentiel au point a en Volts (V)
V_b, le potentiel au point b en Volts (V)
d, la distance séparant les deux points considérés en mètres (m)
E, le champ électrostatique (V.m^-1)

Ce qu'on peut aussi écrire sous la forme :

E = \dfrac{\left|U_{ab}\right|}{d}

Avec U_{ab} la tension entre les points a et b (en Volts)

Donc ici, en faisant l'application numérique (en faisant attention à convertir en mètres la distance fournie dans l'énoncé), on obtient :

E= \dfrac{3{,}0}{2{,}5\times10^{-3}}

E= 1{,}2 \times 10^{3} V.m^-1

Le champ électrostatique entre les plaques est de 1{,}2 \times 10^{3} V.m^-1.

Soit un condensateur plan dont les plaques sont écartées d'une distance d valant 5,0 mm.

Si la tension appliquée est U=4{,}0 V, que vaut le champ électrostatique entre les plaques ?

E= 8{,}0 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 6{,}0 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 4{,}0 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 2{,}0 \times 10^{2} V.m⁻¹

L'expression générale permettant de déterminer l'intensité d'un champ électrostatique entre deux potentiels V_a et V_b s'exprime :

E = \dfrac{\left|V_{a} - V_{b}\right|}{d}

Avec :

V_a, le potentiel au point a en Volts (V)
V_b, le potentiel au point b en Volts (V)
d, la distance séparant les deux points considérés en mètres (m)
E, le champ électrostatique (V.m^-1)

Ce qu'on peut aussi écrire sous la forme :

E = \dfrac{\left|U_{ab}\right|}{d}

Avec U_{ab} la tension entre les points a et b (en Volts)

Donc ici, en faisant l'application numérique (en faisant attention à convertir en mètres la distance fournie dans l'énoncé), on obtient :

E= \dfrac{4{,}0}{5{,}0\times10^{-3}}

E= 8{,}0 \times 10^{2} V.m^-1

Le champ électrostatique entre les plaques est de 8{,}0 \times 10^{2} V.m^-1.

Soit un condensateur plan dont les plaques sont écartées d'une distance d valant 0,50 cm.

Si la tension appliquée est U=1{,}5 V, que vaut le champ électrostatique entre les plaques ?

E= 3{,}0 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 1{,}0 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 4{,}0 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 2{,}0 \times 10^{2} V.m⁻¹

L'expression générale permettant de déterminer l'intensité d'un champ électrostatique entre deux potentiels V_a et V_b s'exprime :

E = \dfrac{\left|V_{a} - V_{b}\right|}{d}

Avec :

V_a, le potentiel au point a en Volts (V)
V_b, le potentiel au point b en Volts (V)
d, la distance séparant les deux points considérés en mètres (m)
E, le champ électrostatique (V.m^-1)

Ce qu'on peut aussi écrire sous la forme :

E = \dfrac{\left|U_{ab}\right|}{d}

Avec U_{ab} la tension entre les points a et b (en Volts)

Donc ici, en faisant l'application numérique (en faisant attention à convertir en mètres la distance fournie dans l'énoncé), on obtient :

E= \dfrac{1{,}5}{0{,}50\times10^{-2}}

E= 3{,}0 \times 10^{2} V.m^-1

Le champ électrostatique entre les plaques est de 3{,}0 \times 10^{2} V.m^-1.

Soit un condensateur plan dont les plaques sont écartées d'une distance d valant 0,250 cm.

Si la tension appliquée est U=1{,}25 V, que vaut le champ électrostatique entre les plaques ?

E= 5{,}00 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 1{,}00 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 4{,}00 \times 10^{2} V.m⁻¹

E= 7{,}00 \times 10^{2} V.m⁻¹

L'expression générale permettant de déterminer l'intensité d'un champ électrostatique entre deux potentiels V_a et V_b s'exprime :

E = \dfrac{\left|V_{a} - V_{b}\right|}{d}

Avec :

V_a, le potentiel au point a en Volts (V)
V_b, le potentiel au point b en Volts (V)
d, la distance séparant les deux points considérés en mètres (m)
E, le champ électrostatique (V.m^-1)

Ce qu'on peut aussi écrire sous la forme :

E = \dfrac{\left|U_{ab}\right|}{d}

Avec U_{ab} la tension entre les points a et b (en Volts)

Donc ici, en faisant l'application numérique (en faisant attention à convertir en mètres la distance fournie dans l'énoncé), on obtient :

E= \dfrac{1{,}25}{0{,}250\times10^{-2}}

E= 5{,}00 \times 10^{2} V.m^-1

Le champ électrostatique entre les plaques est de 5{,}00 \times 10^{2} V.m^-1.

Soit un condensateur plan dont les plaques sont écartées d'une distance d valant 1,0 \mu m.

Si la tension appliquée est U=2{,}0 V, que vaut le champ électrostatique entre les plaques ?

E= 2{,}0 \times 10^{6} V.m⁻¹

E= 2{,}0 \times 10^{3} V.m⁻¹

E= 2{,}0 \times 10^{9} V.m⁻¹

E= 2{,}0 \times 10^{12} V.m⁻¹

L'expression générale permettant de déterminer l'intensité d'un champ électrostatique entre deux potentiels V_a et V_b s'exprime :

E = \dfrac{\left|V_{a} - V_{b}\right|}{d}

Avec :

V_a, le potentiel au point a en Volts (V)
V_b, le potentiel au point b en Volts (V)
d, la distance séparant les deux points considérés en mètres (m)
E, le champ électrostatique (V.m^-1)

Ce qu'on peut aussi écrire sous la forme :

E = \dfrac{\left|U_{ab}\right|}{d}

Avec U_{ab} la tension entre les points a et b (en Volts)

Donc ici, en faisant l'application numérique (en faisant attention à convertir en mètres la distance fournie dans l'énoncé), on obtient :

E= \dfrac{2{,}0}{1{,}0\times10^{-6}}

E= 2{,}0 \times 10^{6} V.m^-1

Le champ électrostatique entre les plaques est de 2{,}0 \times 10^{6} V.m^-1.

Soit un condensateur plan dont les plaques sont écartées d'une distance d valant 25,5 µm.

Si la tension appliquée est U=2{,}5 V, que vaut le champ électrostatique entre les plaques ?

E= 9{,}8 \times 10^{4} V.m⁻¹

E= 4{,}9 \times 10^{4} V.m⁻¹

E= 2{,}4 \times 10^{4} V.m⁻¹

E= 1{,}2 \times 10^{4} V.m⁻¹

L'expression générale permettant de déterminer l'intensité d'un champ électrostatique entre deux potentiels V_a et V_b s'exprime :

E = \dfrac{\left|V_{a} - V_{b}\right|}{d}

Avec :

V_a, le potentiel au point a en Volts (V)
V_b, le potentiel au point b en Volts (V)
d, la distance séparant les deux points considérés en mètres (m)
E, le champ électrostatique (V.m^-1)

Ce qu'on peut aussi écrire sous la forme :

E = \dfrac{\left|U_{ab}\right|}{d}

Avec U_{ab} la tension entre les points a et b (en Volts)

Donc ici, en faisant l'application numérique (en faisant attention à convertir en mètres la distance fournie dans l'énoncé), on obtient :

E= \dfrac{2{,}5}{25{,}5\times10^{-6}}

E= 9{,}8 \times 10^{4} V.m^-1

Le champ électrostatique entre les plaques est de 9{,}8 \times 10^{4} V.m^-1.