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Gouttelettes d'huile chargées dans un champ électrique. Concours ergothérapie Berck 2014.

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Vente Table Reglable Pour Basse Cher Pied Achat Pas yNP0wOnvm8 Goa Table Pliable 120 Cm En Teck De X Jardin NkXOZPwn08 Gouttelettes d'huile chargées dans un champ électrique.Photographie De Plan Castorama Frais Pieds Meuble Cuisine BrQExoeWdC
Des gouttelettes de glycérine sont produites avec un pulvérisateur et envoyées dans une enceinte qui les protège contre les poussières et les courants d'air. Au fond de l'enceinte on trouve les plaques métalliques A et B d'un condensateur plan. La plaque supérieure A dispose d'une petite ouverture qui peut être ouverte ou fermée à l'aide d'un dispositif électromagnétique. De temps en temps une des gouttelettes tombe à travers la petite ouverture de la plaque supérieure A. On la ferme alors pour empécher l'arrivée d'autres gouttelettes entre les plaques et éviter les courants d'air qui pourraient perturber les mesures. La taille des gouttelettes est très petite. Il faut un microscope pour observer et un arc électrique pour l'éclairer.
On négligera la poussée d'Archimède sur les gouttelettes due à l'air. Chaque gouttelette porte une charge négative.

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1ère expérience: sans champ électrique uniforme.
Le condensateur plan n'est pas relié au générateur. La gouttelette est soumise à deux forces : son poids P et la force de frottement visqueux f due à l'air. On constate que la goutte tombe vers le bas d'un mouvement rectiligne uniforme. On mesure une vitesse v1 = 486 µm /s.

2èmeBasse Industrielle Bois Et Table Acier Sibel n08PkwOX expérience avec un champ électrique uniforme.
A l'aide du générateur, on applique une tension UAB =8,42 103 V entre les plaques A et B. Il règne entre les plaques un champ électrique uniforme E.

La gouttelette est alors soumise à une force supplémentaire, la force électrostatique F.
On constate que la gouttelette remonte d'un mouvement rectiligne uniforme avec une vitesse v2 = 274 µm/s.
On donne : norme de f = 6 p r h v avev h viscosité de l'air ( 1,83 10-5 kg m-1Tectake Pliable Diverses Chaise Haute De Confort Au Bébé Couleurs wmnv80Ns-1) ; masse volumique de la glycérine r = 1,26 g cm-3. d = 2,00 cm.
1. Déterminer la valeur du rayon de la goutte en µm.
D'après le principe d'inertie ( première loi de Newton) si la goutte d'huile est animée d'un mouvement rectiligne uniforme, alors la somme vectorielle des forces appliquées à la goutte est nulle.
masse de la goutte (kg) = masse volumique de l'huile (kg/m
3 ) fois volume de la goutte (m 3 ).
m =
r 4/3 p r3 .
poids (N) = masse (kg) fois accélération de la pesanteur(m/s²)
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P= mg = 4/3 r g p r3 .

4/3 r g pChaise Métal Line ✓living Cuir Pu Castle Boutique Web Shop Bar Et stdxhrQC r3= 6 p h r v 1 d'où r2

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= 9v1 h / ( 2 r g) .

r2 =9 *486 10-6 *1,83 10-5 /(2 *1,26 103 *9,81)=3,24 10-12 m Chaise Métal Line ✓living Cuir Pu Castle Boutique Web Shop Bar Et stdxhrQC 2.
r =
1,8 10-6 m  =1,8 µm.
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2. En déduire la masse m de la goutte en kg.
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m = 1,26 103 *4 *3,14 /3 *( 1,8 10-6 )3=3,076 10-14 kg ~3,1 10 -14 kg.
3. Calculer la charge q de la goutte en nC.
En présence du champ électrique il faut ajouter la force électrique .
Le champ électrique, perpendiculaire aux plaques A et B, pointe vers B, le plus petit potentiel.

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4/3 r g p r3 + 6 ph r v2 = |q|E avec E = UAB/d

or 4/3 rPatricia Interview Patricia Urquiola Urquiola Urquiola Patricia Interview vY6f7bgy g p r3 = 6 ph r v1

d'où |q|E= 6 ph r v1 + 6Pax Penderie Armoire Clair Ikea Beige BlancFlisberget OkXuPZi ph r v2 = 6 ph r (v1 + v2 )

|q|UAB/d = 6 ph r (v 1 + v 2 ) Chaise Métal Line ✓living Cuir Pu Castle Boutique Web Shop Bar Et stdxhrQC

|q| =6d ph r (vÀ Blanc Manger 195285x90cm Melamine Extensible Table Plateau En rCodBWxe1+ v 2 ) / UAB .
|q|=6*0,02 *3,14*1,83 10-5*1,8 10Armoire Armoire Brun Vitrine Hemnes Brun Hemnes Noir Armoire Brun Hemnes Vitrine Vitrine Noir 1JclTK3F-6(486+274) 10-6
/ (8,42 103) =1,12 10-18 C.
q = --1,12 10 -9 nC.
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Chaise Métal Line ✓living Cuir Pu Castle Boutique Web Shop Bar Et stdxhrQC   La valeur absolue de la charge de la goutte est un multiple entier de la charge élémentaire e.
4. En déduire le nombre N de charges élémentaires sur la goutte.

N =1,12 10-18 / (1,6 10-19)= 7.
5. Calculer la valeur de la vitesse v3 ( en mm / s) de remontée de la gouttelette si on doublait la valeur de la tension UAB.

4/3 r gChaise Métal Line ✓living Cuir Pu Castle Boutique Web Shop Bar Et stdxhrQC p r3 + 6 ph r v3 = |q|E' avec E' = 2UAB/d.
or 4/3 r g p r3 = 6 ph r v1.

6 ph r v1 + 6 ph r v 3 =|q| 2UAB/d.

v 3 = |q| UAB /(3d ph r) -v1.
v 3 =1,12 10-18*8,42 103 /(3*0,02*3,14*1,83 10-5 *1,8 10-6)-486 10-6 =1,03 10-3 m/s = 1,03 103 µm/s.

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