TP Caractérisation d'un champ électrostatique en 2D

Thèmes abordés :

- Champ électrostatique

- Champ électrique (V/m)

- Condensateur plan

- Potentiel local

- Lignes équipotentielles

Principes et objectifs :

L’objectif de ce TP est d’étudier la répartition du champ électrostatique entre les 2 électrodes de cuivre modélisant un condensateur plan disposées à l’intérieur d’une cuve remplie d’une solution de sulfate de cuivre assurant la conductivité électrique.

Remplir la cuve d’une solution de sulfate de cuivre de concentration 0,01 mol/L.. Les 2 plaques de cuivre sont reliées à une alimentation continue délivrant une tension de 6 ou 12V par exemple.

Précautions :

Les 2 plaques doivent être au plus proche du fond de la cuve et la cuve remplir d’environ 1cm de liquide. La pointe de touche permettant de prélever les potentiels doit être tenue verticalement pour chaque prise de potentiel.

Approche qualitative :

Déplacer la sonde perpendiculairement aux plaques puis parallèlement aux plaques et noter les observations.

Approche quantitative :

Relever le potentiel perpendiculairement aux électrodes en fonction de la distance. On constate que la courbe obtenu est de la forme U=kx avec k =U/d représentant la valeur du champ électrique. Puis reporter sur du papier millimétré les potentiels entre la masse et la sonde qui vérifient U(masse-sonde)=constante afin de tracer les lignes équipotentielles. Tracer la représentation du champ électrique en traçant des lignes perpendiculaires aux lignes équipotentielles. L’électrode mobile permet d’obtenir diff érentes cartographies des lignes équipotentielles.

- Cuve rhéographique à électrode mobile (réf 280264)

- Alimentation 12V/1A (réf 281001)

- Jeu de cordons avec pointes de touche (réf 284089)

- Console Foxy 2 (réf 485000)

- Logiciel AS SUP (réf 000131)

Option :

- Sulfate de cuivre 250g (réf 105245)