Problème 2

Un condensateur plan de surface

A

et d'écartement

d

est relié à une source de tension constante

V

. Un diélectrique de permittivité relative

\kappa

remplit la fraction

x

de la longueur des plaques, parallèlement à celles-ci; le reste est du vide. Négliger les effets de bord et déterminer la capacité, la charge de la plaque positive et l'énergie du champ. (a) Énoncer les hypothèses et établir l’équation qui régit la grandeur recherchée. (b) La résoudre avec les symboles donnés et préciser le sens, le signe ou la nature physique du résultat. (c) Vérifier une limite simple et indiquer les conditions de validité du modèle. Utiliser les unités SI de façon cohérente, conserver les symboles de l’énoncé et respecter les contraintes géométriques ainsi que les conditions initiales.

problems.proof.stepOf

problems.proof.prevStep problems.proof.nextStep

C_1=\frac{\kappa\varepsilon_0xA}{d},\quad C_2=\frac{\varepsilon_0(1-x)A}{d}

problems.proof.analysis

Chaque partie est un condensateur plan, de permittivité $\kappa\varepsilon_0$ dans le diélectrique et $\varepsilon_0$ dans le vide.

problems.proof.pitfall. Ne négligez ni condition initiale ni contrainte; une racine algébrique hors du domaine physique n’est pas une réponse.