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Deux plaques à charges opposées

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La géométrie connue sous le nom de plaques parallèles peut être décrite comme deux plans infinis chargés électriquement de charges égales et opposées.

>Modèle

ID:(2076, 0)



Deux plaques à charges opposées

Storyboard

La géométrie connue sous le nom de plaques parallèles peut être décrite comme deux plans infinis chargés électriquement de charges égales et opposées.

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$E_d$
E_d
Champ électrique, deux plaques infinies
V/m
$Q$
Q
Charge
C
$q$
q
Charge d'essai
C
$\epsilon$
epsilon
Constante diélectrique
-
$\sigma$
sigma
Densité de charge par zone
C/m^2
$S$
S
Espace conducteur
m^2
$m$
m
Masse molaire
kg
$z_1$
z_1
Position à 1
m
$z_2$
z_2
Position à 2
m
$\varphi_1$
phi_1
Potentiel électrique 1
V
$\varphi_2$
phi_2
Potentiel électrique 2
V
$v_1$
v_1
Vitesse 1
m/s
$v_2$
v_2
Vitesse 2
m/s

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation:   à ,  puis, sélectionnez la variable:   à 

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations

Dans le cas d'une surface gaussienne plane, le champ électrique ($\vec{E}$) est constant dans la direction de le versor normal à la section ($\hat{n}$). Par cons quent, en utilisant les variables a charge ($Q$), a constante de champ électrique ($\epsilon_0$) et a constante diélectrique ($\epsilon$), on peut calculer en int grant sur a surface sur laquelle le champ électrique est constant ($dS$) :

equation=3213

De plus, a densité de charge par zone ($\sigma$) est calcul en utilisant a surface ($S$) et a charge ($Q$) selon l' quation suivante :

equation=11460

Par cons quent, il en r sulte que le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) est :

equation

Le potentiel électrique, deux plaques infinies ($\varphi_d$) en relation avec le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) et a position sur l'axe z ($z$) s'exprime comme suit :

equation=11578

De m me, le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) en relation avec a constante de champ électrique ($\epsilon_0$), a constante diélectrique ($\epsilon$) et a densité de charge par zone ($\sigma$) est d fini par :

equation=11449

En int grant depuis l'origine, nous obtenons :

$\varphi_d = -\displaystyle\int_0^z du \displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon }= -\displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon } z$



Ainsi, le potentiel électrique, deux plaques infinies ($\varphi_d$) est donn par :

equation

Le potentiel électrique, deux plaques infinies ($\varphi_d$) en relation avec le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) et a position sur l'axe z ($z$) s'exprime comme suit :

equation=11578

De m me, le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) en relation avec a constante de champ électrique ($\epsilon_0$), a constante diélectrique ($\epsilon$) et a densité de charge par zone ($\sigma$) est d fini par :

equation=11449

En int grant depuis l'origine, nous obtenons :

$\varphi_d = -\displaystyle\int_0^z du \displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon }= -\displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon } z$



Ainsi, le potentiel électrique, deux plaques infinies ($\varphi_d$) est donn par :

equation


Exemples


mechanisms

Dans le cas d'une surface gaussienne plane, le champ électrique ($\vec{E}$) est constant dans la direction de le versor normal à la section ($\hat{n}$). Par cons quent, en utilisant les variables a charge ($Q$), a constante de champ électrique ($\epsilon_0$) et a constante diélectrique ($\epsilon$), on peut calculer en int grant sur a surface sur laquelle le champ électrique est constant ($dS$) :

equation=3213

ce qui est montr dans le graphique

image

De plus, a densité de charge par zone ($\sigma$) est calcul en utilisant a surface ($S$) et a charge ($Q$) selon l' quation suivante :

equation=11460

Par cons quent, il en r sulte que le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) est :

equation=11449

Le potentiel électrique, deux plaques infinies ($\varphi_d$) en relation avec le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) et a position sur l'axe z ($z$) s'exprime comme suit :

equation=11578

De m me, le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) en relation avec a constante de champ électrique ($\epsilon_0$), a constante diélectrique ($\epsilon$) et a densité de charge par zone ($\sigma$) est d fini par :

equation=11449

En int grant depuis l'origine, nous obtenons :

$\varphi_d = -\displaystyle\int_0^z du \displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon }= -\displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon } z$



Ainsi, le potentiel électrique, deux plaques infinies ($\varphi_d$) est donn par :

equation=11587

Comme illustr dans le graphique suivant :

image

le champ en deux points doit poss der la m me nergie. Par cons quent, les variables a charge ($Q$), a masse molaire ($m$), a vitesse 1 ($v_1$), a vitesse 2 ($v_2$) et le potentiel électrique 1 ($\varphi_1$) selon l' quation :

equation=11587,1

et le potentiel électrique 2 ($\varphi_2$), selon l' quation :

equation=11587,2

doivent satisfaire la relation suivante :

equation=11596


model

La densit de charge superficielle est calcul e en divisant la charge totale par la surface. Par cons quent, la relation entre a densité de charge par zone ($\sigma$) et a charge ($Q$) avec a espace conducteur ($S$) est tablie comme suit :

kyon

Les potentiels lectriques, qui repr sentent l' nergie potentielle par unit de charge, influencent la variation de la vitesse d'une particule. Par cons quent, en raison de la conservation de l' nergie entre deux points, il s'ensuit que en pr sence des variables a charge ($q$), a masse molaire ($m$), a vitesse 1 ($v_1$), a vitesse 2 ($v_2$), le potentiel électrique 1 ($\varphi_1$), et le potentiel électrique 2 ($\varphi_2$), la relation suivante doit tre respect e :

kyon


>Modèle

ID:(2076, 0)



Mécanismes

Définition


ID:(15795, 0)



Particule dans un champ électrique infini à deux plaques

Image

Dans le cas d'une surface gaussienne plane, le champ électrique ($\vec{E}$) est constant dans la direction de le versor normal à la section ($\hat{n}$). Par conséquent, en utilisant les variables a charge ($Q$), a constante de champ électrique ($\epsilon_0$) et a constante diélectrique ($\epsilon$), on peut calculer en intégrant sur a surface sur laquelle le champ électrique est constant ($dS$) :



ce qui est montré dans le graphique



De plus, a densité de charge par zone ($\sigma$) est calculé en utilisant a surface ($S$) et a charge ($Q$) selon l'équation suivante :



Par conséquent, il en résulte que le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) est :

ID:(11836, 0)



Particule dans un potentiel électrique infini à deux plaques

Noter

Le potentiel électrique, deux plaques infinies ($\varphi_d$) en relation avec le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) et a position sur l'axe z ($z$) s'exprime comme suit :



De même, le champ électrique, deux plaques infinies ($E_d$) en relation avec a constante de champ électrique ($\epsilon_0$), a constante diélectrique ($\epsilon$) et a densité de charge par zone ($\sigma$) est défini par :



En intégrant depuis l'origine, nous obtenons :

$\varphi_d = -\displaystyle\int_0^z du \displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon }= -\displaystyle\frac{ \sigma }{ \epsilon_0 \epsilon } z$



Ainsi, le potentiel électrique, deux plaques infinies ($\varphi_d$) est donné par :



Comme illustré dans le graphique suivant :



le champ en deux points doit posséder la même énergie. Par conséquent, les variables a charge ($Q$), a masse molaire ($m$), a vitesse 1 ($v_1$), a vitesse 2 ($v_2$) et le potentiel électrique 1 ($\varphi_1$) selon l'équation :



et le potentiel électrique 2 ($\varphi_2$), selon l'équation :



doivent satisfaire la relation suivante :

ID:(11843, 0)



Modèle

Citation


ID:(15805, 0)