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La liste des exemples en électrostatique et leurs liens de téléchargement se trouve sur la page   Exemples d'utilisation de QuickField : Electrostatique

Note : Rouge : Utilisation d'une fonction spéciale. Bleu : Question. Vert : vers un lien interne. Orange : vers un lien externe.


 
Champ électrique d'une charge
 
  •   Quelle est la valeur du champ électrique a 30 cm d'une charge de 0.10 coulombs ?
  •    Definir un problème de symétrie axiale avec une charge en (0,0). Un contour allant jusque (r=0.3m, z=0) pour tracer la valeur "strength".
  •   Réponse : 1010 V/m.

champ électrique d'une charge

 
Champ électrique dans un conducteur

On considère un conducteur en cuivre de résistivité 1.72e-8 Ohm.m ayant une densité de courant de 2.54e6 A/m² ?
  •   Quelle est la différence de potentiel entre 2 points distants de 100 m ?
  •    Definir un problème de symétrie axiale avec un potentiel de reference de 0 V . On calculera le champ avec un conducteur de 4 mm, puis on applique une règle de proportionalité pour 100m.
  •   Réponse : 4.38e-2 V/m, pour une différence de potentiel sur 100 m de -4.38 V.

chute de tension dans un conducteur

 
Charge à proximité d'un conducteur parfait

Un matériau conducteur parfait semi-infini est limité par sa surface libre plane. On place à la distance h = 1mm une carge ponctuelle de charge 0.5 nC.
  •   Quelle est la force exercée par le conducteur sur la charge ?
  •    Les charges apparaissant sur la surface du conducteur forme une charge miroir -q à la distance 2h de la charge q. La force a pour valeur F = q² / (4πε0×(2h)²)
  •    Definir un problème de symétrie axiale avec un potentiel de reference de 0 V pour le conducteur que l'on prendra avec un rayon de 10mm. Pour le calcul, on utilisera un contour disposé autour de la charge.
  •    Dans un conducteur réel, la mobilité des charges entraine une "épaisseur d'écran", la charge du conducteur n'est en fait pas surfacique. Cependant pour un métal par exemple cette épaisseur est de l'ordre du nanomètre voire moins. Avec h = 1mm, il est possible d'ignorer ce phénomène.
  •   Réponse : 0.00049 N (Student) 0.00058 N (Fichiers Pro)

chute de tension dans un conducteur

 
Charge sur un disque

Un disque conducteur d'épaisseur 2cm et de rayon 10cm est porté à une tension de 6 kV.
  •   Tracer la densité de charge surfacique
  •    Definir un problème de symétrie axiale, on utilisera la relation
    Dn1 - Dn2 = σ ( D vecteur induction électrique, σ densité de charge).
  •   Réponse : Voir image ci-contre en remarquant le "pouvoir des pointes"

densité de charge sur un disque

 
Champ à proximité de 2 plans à 90° - Modèle original par Tera Analysis

Deux demi-plans conducteurs se croisent à un angle de 270°. Les plans sont maintenus au potentiel V
  •   Potentiel des plans : 100 V
  •   Comparer les valeurs du champ électrique sur le segment [(0,0),(0,3)] avec la valeur théorique 2 • π • s-1/3, s étant l'abscisse curviligne par rapport à l'origine (0,0).
  •   Réponse : les courbes ci-contre montre la bonne correspondance entre la simulation et la théorie. Le tableau ci-dessous donne les valeurs relevées. ( Remarque : La précision peut-être améliorée en utilisant le mode de précision "high".)
s (m) Théorie (V/m) Pro (V/m) Student (V/m)
0.1 13.54 13.51 11.43
0.2 10.74 10.70 11.15
0.5 7.92 7.87 7.89
1 6.28 6.24 6.33
1.5 5.49 5.44 5.51
2 4.99 4.93 4.98
2 4.36 4.28 4.31

chute de tension dans un conducteur
Interface Quickfield

chute de tension dans un conducteur
Courbe théorique et de simulation



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