Calcul de charge et transfert d'électrons
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5.20 On dispose d'une petite sphère A recouverte de papier d'aluminium sur laquelle on dépose une charge $Q_A = +10^{-8} C$. On approche un corps B portant une charge $Q_B$ de valeur absolue $10^{-7} C$ dont on ne connaît pas le signe. On observe une attraction.
1. Quel est le signe de la charge B?
2. Après l'attraction entre A et B il y a répulsion. On mesure la charge finale de A et trouve $Q_A' = -3,10^{-8} C$.
a. Déterminer le nombre N d'électrons qui sont passés sur la sphère A pour faire varier sa charge de $+10^{-8} C$ à $-3,10^{-8} C$.
b. En déduire la quantité d'électricité Q passée sur la sphère A.
c. Calculer la charge $Q_B'$ portée par B.
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Bonjour Jalil, résolvons cet exercice d'électrostatique ensemble.
Électrostatique : Interaction entre deux sphères
On nous donne une sphère A avec une charge positive égale à dix puissance moins huit Coulombs, et une sphère B avec une charge dont la valeur absolue est de dix puissance moins sept Coulombs.
Dans la première question, on observe une attraction entre A et B. Puisque A est positive, B doit être de signe opposé pour qu'il y ait attraction.
1. Signe de la charge $Q_B$
Donc, la charge Q indice b est négative. Sa valeur est de moins dix puissance moins sept Coulombs.
Pour la deuxième question, on nous dit qu'après contact, la charge finale de A est devenue négative : moins trois fois dix puissance moins huit Coulombs.
2. Analyse après contact
Calculons d'abord le nombre d'électrons gagnés par la sphère A. La variation de charge de A est donnée par la charge finale moins la charge initiale.
a. Nombre d'électrons $N$
En remplaçant par les valeurs, on trouve moins trois fois dix puissance moins huit moins dix puissance moins huit.
Cela nous donne une variation de moins quatre fois dix puissance moins huit Coulombs.
Pour trouver le nombre d'électrons N, nous divisons cette variation par la charge élémentaire d'un électron, notée moins e.
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