Champ électrostatique, potentiel/Exercices/Énergie potentielle

Énergie potentielle
Image logo représentative de la faculté
Exercices no2
Leçon : Champ électrostatique, potentiel
Chapitre du cours : Potentiel

Exercices de niveau 14.

Exo préc. :Champs, potentiels
Exo suiv. :Analogie gravitationnelle
En raison de limitations techniques, la typographie souhaitable du titre, « Exercice : Énergie potentielle
Champ électrostatique, potentiel/Exercices/Énergie potentielle
 », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.




Énergie potentielle d'une charge ponctuelle modifier

Soit un disque de centre O, de rayon R, perpendiculaire à l'axe (Oz). On suppose que le disque porte une densité de charge surfacique σ uniforme.

1. Calculer le potentiel électrostatique en tout point de (Oz) (distinguer les expressions pour z > 0 et z < 0).

2. Calculer le champ électrique engendré par le disque en tout point de (Oz).

3. On suppose de plus le disque muni d'une ouverture d'influence négligeable en O permettant le passage d'une particule le long de (Oz). Soit une charge ponctuelle -q (q > 0) astreinte à se déplacer suivant (Oz)

a. Calculer l'énergie potentielle Ep de la charge en fonction de z.
b. Trouver les positions d'équilibre de la charge et déterminer l'état de stabilité de chacune de ces positions.