Exercices corrigés — Électrostatique (électromagnétisme (MPI))

20 exercices avec corrigé rédigé, du plus simple au plus exigeant.

A. Champ et potentiel d'une charge ponctuelle

• Deux charges inégales : champ nul, équipotentielle sphérique, pas d'équilibre stable Exercice de TD

C. Propriétés de symétrie et d'invariance

• Symétries et invariances : ce qu'elles disent, ce qu'elles taisent Exercice de TD

E. Théorème de Gauss

• Le champ électrique de beau temps : la Terre est chargée, l'air aussi Exercice de TD
• Superposition : une cavité où le champ est uniforme Exercice de TD
• Câble coaxial : capacité linéique et rayon optimal $R_2/R_1=e$ Exercice de TD

H. Analogie avec le champ gravitationnel

• Gauss pour la gravitation : le tunnel à travers la Terre et le maximum de $g$ Exercice de TD

G. Aspects énergétiques

• Problème : capacité du condensateur plan et pression électrostatique, l'électromètre absolu de Kelvin Exercice de TD

• Ordre de grandeur d'un champ ; Coulomb et gravitation Application directe du cours
• Champ sur l'axe d'un anneau chargé Application directe du cours
• Champ à partir d'équipotentielles Application directe du cours
• Cylindre plein uniformément chargé Application directe du cours
• Sphère chargée en surface : champ et potentiel Application directe du cours
• Modèle de l'atome : le noyau rappelé au centre du nuage Application directe du cours
• Dipôle : champ dans l'axe, dans le plan équatorial, et validité de l'approximation dipolaire Application directe du cours
• Équipotentielles d'un dipôle Application directe du cours
• Oscillations d'une molécule polaire Application directe du cours
• Dipôle dans un champ non uniforme Application directe du cours
• Interaction ion-dipôle : la solvatation Application directe du cours
• Énergie d'un condensateur chargé Application directe du cours
• Vitesse de libération électrostatique Application directe du cours

Lire le cours de ce chapitre