On donne :
1 +
1
2 3 +
1
3 3 + . . . 1,2
1 −
1
2 3 +
1
3 3 − . . . 0,9
5.4. Un condensateur plan est constitué par deux plaques métalliques de surface
S = 30 cm 2 distantes de x = 5 cm. Il est chargé sous une ddp de 500 V puis isolé.
1) Quelles sont :
– sa capacité C ?
– la charge Q de ses armatures ?
– son énergie potentielle E p ?
Faire l’application numérique
2) On écarte les armatures de façon à porter leur distance à x = 10 cm.
a) Quelles sont, à la fin de l’opération :
– la tension finale V ?
– l’énergie potentielle E
p du condensateur ?
En déduire la variation d’énergie potentielle F
p du condensateur au cours de l’opération.
b) On suppose que l’écartement des plaques est réalisé par un opérateur de façon
quasi statique. Quel est le travail W fourni par l’opérateur ?
Comparer W et E
p .
3) On effectue la même opération mais en maintenant constante la ddp à 500 V grâce
à une liaison avec un générateur de tension. On néglige la résistance du générateur et
des fils de jonction.
a) Quelles sont, à la fin de cette opération :
– la nouvelle charge Q des armatures ?
– l’énergie potentielle E
p du condensateur ?
Quelle a été la variation d’énergie potentielle E
p du condensateur au cours de cette
opération ?
b) Comme dans la question 2b, l’écartement des plaques est réalisé par un opérateur.
Quel est le travail W fourni par cet opérateur ? Comparer W et E
p . Établir le bilan
énergétique de l’opération.
Exercices
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