Exercice 1 - EXOPHYS

ÉLECTROSTATIQUE

Chapitre I DISTRIBUTION DE CHARGE

exercice 1 Distribution de charge dans un atome 5
exercice 2 Semi-conducteur 6
exercice 3 Sphère chargée surfaciquement 7
exercice 4 Niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène 8
exercice 5 Expérience de Millikan 11
exercice 6 Charge d'un condensateur dièdrique 13

Chapitre II CHAMP ET POTENTIEL
exercice 1 Charges placées aux sommets d'un hexagone 15
exercice 2 Champ au centre d'une demi-sphère 16
exercice 3 Champ sur l'axe d'une spire chargée 17
exercice 4 Demies circonférences de charges opposées 20
exercice 5 Particule dans un coaxial 23
exercice 6 Champ créé par un ruban de longueur finie 29
exercice 7 Champ créé par un plan percé 33

Chapitre III ÉNERGIE ÉLECTROSTATIQUE
exercice 1 Expérience de Bertozzi 35
exercice 2 Énergie d'un atome 38
exercice 3 Énergie d'un cristal 40
exercice 4 Oscillation de deux boules chargées 43

Chapitre IV THÉORÈME DE GAUSS
exercice 1 Champ créé par deux charges ponctuelles 45
exercice 2 Pression au centre d'un astre 46
exercice 3 Champ créé par une sphère ayant une cavité 49
exercice 4 Modèle quantique de l'atome d'hydrogène 51
exercice 5 Condensateur plan 52
exercice 6 Plasma 56
exercice 7 Capacité d'un coaxial 59

Chapitre V DIPÔLE ÉLECTROSTATIQUE
exercice 1 Interaction de deux dipôles 61
exercice 2 Ligne bifilaire 63
exercice 3 Assemblée de dipôles 67
exercice 4 Action d'un dipôle sur une molécule polarisable 69

Chapitre VI PROBLÈMES D'ÉLECTROSTATIQUE
problème 1 Diode à vide 75
problème 2 Plasma 78
problème 3 Optoélectronique 85

MAGNÉTOSTATIQUE

Chapitre VII COURANTS-FORCE DE LAPLACE

exercice 1 Courant dans un câble coaxial 99
exercice 2 Distribution de courant annulaire 100
exercice 3 Effet Hall 103
exercice 4 Effet Joule dans un fil 106
exercice 5 Equilibre d'une tige 109
exercice 6 Cage à écureuil 110
exercice 7 Ascension d'un liquide conducteur 111
exercice 8 Action d'un fil sur un cadre 113
exercice 9 Roue de Barlow 115

Chapitre VIII LOI DE BIOT ET SAVART
exercice 1 Relation entre permittivité et perméabilité 119
exercice 2 Mesure absolue d'une intensité 121
exercice 3 Champ créé par un fil enroulé en spirale 127
exercice 4 Approximation du fil infini 129
exercice 5 Champ créé par une sphère chargée en rotation 133
exercice 6 Solénoïde de longueur finie 135

Chapitre IX THÉORÈME D'AMPÈRE
exercice 1 Champ créé par un coaxial 139
exercice 2 Champ créé par une nappe de courant 143
exercice 3 Solénoïde de longueur infinie 146
exercice 4 Cavité excentrée dans un cylindre infini 149
exercice 5 Champ créé par un tore 151

Chapitre X DIPÔLE MAGNÉTIQUE
exercice 1 Champ créé par un dipôle magnétique 153
exercice 2 Précession de Larmor 158
exercice 3 Équilibre d'un dipôle 160
exercice 4 Dipôles en interaction 165
exercice 5 Quadripôle magnétique 169

Chapitre XI PROBLÈMES DE MAGNÉTOSTATIQUE
problème 1 Autofocalisation d'un faisceau de particules 173
problème 2 Ligne bifilaire 176
problème 3 Confinement magnétique 181
problème 4 Ferromagnétisme 185