Objectif : Cartographier un champ électrostatique et un champ magnétique créé par un aimant

TP de physique Champs et forces Objectif : Cartographier un champ électrostatique et un champ magnétique créé par un aimant. I-Etude d’un champ électrostatique 1°) Montage Placer deux lames de cuivre, disposées parallèlement dans une cuve contenant une solution de sulfate de cuivre et soumises à une tension continue de 6V. Des charges électriques apparaissent sur les plaques (positives sur l’une, négatives sur l’autre) ; Un champ électrostatique est créé entre les deux plaques et dans leur voisinage. La cuve transparente est placée sur une feuille de papier millimétré. L’expérience consiste à mesurer la tension entre la plaque reliée à la borne négative du générateur et un point quelconque de la cuve, à l’aide d’une sonde reliée à un multimètre, pour pouvoir préciser les caractéristiques du champ E créé 2°) Manipulation a- Quelle est la valeur de U quand la sonde est au contact de la plaque positive ?................. Quelle est la valeur de U quand la sonde est au contact de la plaque négative ?................. Ces valeurs dépendent-elles du point de mesure sur les électrodes ? ..................................... b- Que remarque-t-on si la sonde est déplacée sur une ligne parallèle aux deux électrodes ? En déduire l’allure des lignes équipotentielles entre les deux plaques. c- Etude quantitative. Soit d la distance entre la plaque négative et la sonde. Mesurer U pour différentes valeurs de la distance d. Consigner les résultats dans le tableau suivant : d (cm) U(V) Tracer la courbe U = f(d). Commenter l’allure. Donner l’équation de la courbe. 3°) Caractéristiques du champ électrostatique entre les deux plaques. Le champ électrostatique entre les deux plaques a : -pour direction la perpendiculaire aux plaques ; -son sens va de la plaque chargée positivement à la plaque chargée négativement ; -sa valeur est donnée par la relation : E = U/d Unité:…………………………… Préciser sa valeur dans le cas de l’étude expérimentale précédente :……………………………… Comment peut-on caractériser le champ électrostatique créé ? Justifier. Tracer le vecteur E sur un schéma du montage. II-Exploration du champ magnétique créé par un aimant 1°) Aimant droit Observer une petite aiguille aimantée placée en différents points autour d’un aimant droit. Schématiser. Spectre magnétique : Placer une plaque de verre sur l’aimant, puis la saupoudrer de limaille de fer. Schématiser la figure obtenue, dans le cadre ci-dessous. Ces lignes observées se nomment « lignes de champ ». par convention, à l’extérieur de l’aimant, elles sont orientées du pôle Nord vers le pôle Sud. Représenter le champ magnétique B en quelques points 2°)Aimant en U Même travail. Comment peut-on qualifier le champ magnétique B entre les des deux branches d’un aimant en U ? Que faudrait-il vérifier, dans ce cas ?

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