2.1 Quel est le champ électrique d'une sphère conductrice dont la charge est de +5 μC et le rayon est de 20 mm, en un point situé à
a) 5 mm de son centre?
b) 20,01 mm de son centre?
c) 50 mm de son centre?
2.2 La charge d'un fil conducteur mince de 200 mm de longeur est de +2 μC. Quel est son champ électrique en un point à 2 mm de son centre, sur une droite perpendiculaire à celui-ci?
2.3 Un cylindre conducteur creux a une charge de + 50 μC, une longueur de 600 mm et un rayon de 40 mm. Quel est son champ électrique en un point sur une droite, perpendiculaire à son axe de symétrie et qui passe par son centre géométrique, point qui se trouve à
a) 20 mm de ce dernier?
b) 50 mm de ce dernier?
2.4 Quel est le champ électrique d'un disque mince conducteur, de charge + 5 μC et de rayon 100 mm, en un point situé sur son axe de symétrie à 5 mm de son centre?
2.5 Une charge de + 50 μC est déposée sur une feuille d'or carrée, de 20 μm d'épaisseur et de 500 mm de côté. Quel est le champ électrique en un point situé sur une droite perpendiculaire à la feuille qui passe par son centre géométrique, à
a) 5 mm au-dessus de la feuille d'or?
b) 5 μm en-dedans de la feuille d'or?
2.6 Deux plaques de cuivre parallèles l'une à l'autre ont chacune une surface de 0,2 m par 0,2 m, une épaisseur de 2 mm et une charge de +20 μC. Elles sont séparées par 16 mm; la distance entre les surfaces externes est donc de 20 mm. Quel est le champ électrique en un point situé sur la droite passant par les centres géométriques de chacune, point situé, par rapport au centre géométrique de l'ensemble, à une distance de
a) 2 mm?
b) 9 mm?
c) 12 mm?
2.7 Un modèle électrique de l'atome d'hydrogène comprend une charge ponctuelle de +1,6⋅10-19 C, son proton, au centre d'une sphère de charge -1,6⋅10-19 C dont le rayon est de 10-10 m, son nuage électronique. Quel est le champ électrique de cet atome à
a) 10-14 m de son centre?
b) 10-9 m de son centre?
2.8 Une sphère métallique creuse, de 40 mm de rayon, possède une charge de + 1 μC. Une seconde, concentrique et de 100 mm de rayon, possède une charge de - 1 μC. Quel est le champ électrique en un point situé à
a) 50 mm de leur centre commun?
b) 200 mm de leur centre commun?
2.9 Deux cylindres métalliques coaxiaux de 1,2 m de longueur ont respectivement des charges de +2 μC et -2 μC, et des rayons de 20 mm et 50 mm. Quel est le champ électrique en un point situé sur la droite, perpendiculaire à leur axe commun de symétrie, qui passe par leur centre géométrique commun, et qui se trouve à la distance
a) de 10 mm de ce dernier?
b) de 40 mm de ce dernier?
c) de 80 mm de ce dernier?
2.10 Deux cylindres métalliques coaxiaux de 1,2 m de longueur ont respectivement des densités de charges de +2 μC/m2 et -2 μC/m2, et des rayons de 15 mm et 45 mm. Quel est le champ électrique en un point situé sur la droite, perpendiculaire à leur axe commun de symétrie, qui passe par leur centre géométrique commun, et qui se trouve à la distance
a) de 10 mm de ce dernier?
b) de 25 mm de ce dernier?
c) de 50 mm de ce dernier?
2.11 Deux charges, de +5 μC et de -3 μC, se trouvent à 50 mm l'une de l'autre. Une troisième charge, de +4 μC, est amenée (de l'infini) à un point distant de 90 mm de la charge de +5 μC et 40 mm de la charge de -3 μC. Quel travail a requis ce déplacement?
2.12 Une charge de +16 μC est située à 20 mm à droite d'une charge de -2 μC; et une autre, de -4 μC, est située à 10 mm en dessous de la charge de -2 μC. Quel est le potentiel électrique là où se trouve la charge de - 2 μC?
2.13 Quel est le travail requis pour prendre une charge de + 2 μC, située initialement en un point à une distance de 50 mm d'une charge de + 5 μC, et la mener en un point situé à une distance de 40 mm de la même charge de +5 μC?
2.14 Le plateau mobile, de 0,016 m2 de surface, est à 5 mm du plateau fixe d'un électromètre. S'il est maintenu à cette distance par une force mécanique de 1,02 mN, quelle est la différence de potentiel entre ces plateaux?
2.15 La surface du plateau mobile d'un électromètre est de 0,02 m2. Quelle force mécanique est requise pour maintenir le plateau mobile à 4 mm du plateau fixe si la différence de potentiel entre ceux-ci est de 800 V?