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Problème 2

Un condensateur plan de capacité initiale C est chargé sous V₀ puis entièrement déconnecté de la source et des fils. Un diélectrique linéaire de permittivité relative κ>1 remplit l’espace; négliger les effets de bord et supposer les plaques immobiles. (a) Déterminer la charge initiale Q₀ conservée pendant l’insertion. (b) Calculer capacité finale et tension V_f. (c) Comparer les énergies initiale et finale et préciser le travail de l’agent extérieur lors d’une insertion lente. Utiliser les unités SI et les modèles idéaux indiqués. Préciser les conventions de signe dans les équations et conserver les unités dans les résultats.
ΔU=Uf−Ui<0;external work is \DeltaU if quasistatic, with decrease transferred to agent\Delta U=U_f-U_i<0; \text{external work is \Delta U if quasistatic, with decrease transferred to agent}
problems.proof.analysis

On rassemble les résultats dans l’ordre demandé. Dimensions et signes physiques offrent un contrôle indépendant sans remplacer le raisonnement.