Énoncé(s) donné(s)
Expérience 1:
On frotte un barreau de Plexiglas avec un chiffon. On observe qu une charge positive apparaît et qu il existe une charge Qmax qu on ne peut pas dépasser.
1. Pourquoi une charge positive apparaît t elle?
2. Pourquoi existe t il une charge maximale Qmax?
3. Déterminer un ordre de grandeur de Qmax?
Expérience 2:
Une fois le barreau frotté, on le plonge dans un solénoïde.
Le solénoïde est parcouru pas un courant I. On change subitement le sens du courant. L expérimentateur s attend à ce que le barreau soit mis en rotation, mais rien ne se passe.
1. Pourquoi l expérimentateur s attend il a ce que le barreau soit mis en rotation?
2. Pourquoi ne l est il pas dans les faits?
Indication(s) fournie(s) par l'examinateur pendant l'épreuve
Pour l expérience 1, question 2, il m a demandé quelles étaient les propriétées électriques de l air.
Commentaires divers
Il faut penser au fait que l air peut être conducteur lorsqu il est plongé dans le champ disruptif. Dans ce cas les électrons arrachés par le chiffon peuvent revenir sur le barreau lorsque le champ créé au voisinage du barreau par les charges positives atteint la valeur du champ disruptif (10^^6 V/m). Cela explique l existence d une valeur maximale. On peut alors calculer la valeur de Qmax en acculant le champ au voisinage du barreau grâce au théorème de Gauss.
Pour l'expérience 2, l examinateur attend avant tout une réponse qualitative. Il fallait prendre l initiative d introduire le moment d inertie du barreau qui n était pas fourni dans l énoncé.
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