Série N°1 d'Activités Numériques - 1ère Année Secondaire (Cours & Correction)

Mouvement d'une Particule Chargée dans un Champ Électrique Uniforme (3ème Science) + Résumé et Exercices PDF

Cours complet, travail de la force électrique, accélération, déviation, et applications pratiques avec support PDF interactif.

Bienvenue chers élèves de 3ème Année Secondaire (Section Sciences) sur votre blog physique_math. Le chapitre du mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme est l'un des piliers fondamentaux du programme de physique, particulièrement en électricité.

Dans cet article, nous vous proposons un cours structuré, des formules clés, ainsi qu'un fichier PDF contenant des exercices résolus pour booster vos révisions.

1. Travail d'une Force Électrique et Potentiel

A. Travail élémentaire et total

Lorsqu'une particule ponctuelle de charge q se déplace dans un champ électrique uniforme E, elle est soumise à une force électrique constante F_e = q · E.

Formule du travail :
Le travail le long d'un trajet de A vers B est indépendant du chemin suivi :
WA→B(Fe) = q · E · AB = q(VA - VB) = q · UAB

B. Relation Champ - Tension

Entre deux plaques parallèles (P₁) et (P₂) distantes de d, le champ électrique uniforme E s'exprime par :

E = U_P1P2 / d

Règle importante : Le champ E est toujours dirigé dans le sens des potentiels décroissants.

2. Accélération d'une Particule Chargée

En négligeant le poids devant la force électrique (P « F_e) et en appliquant la deuxième loi de Newton, on obtient :

• Vecteur accélération : a = (q · E) / m = (q · U) / (m · d)
• Nature du mouvement : Mouvement Rectiligne Uniformément Accéléré (MRUA).
• Vitesse de sortie : En appliquant le théorème de l'énergie cinétique (ΔE_c = W(F_e)) :
  v = √( (2 · q · U) / m )

Application Pratique : Le canon à électrons

Utilisé pour produire et accélérer un faisceau d'électrons homocinétique grâce à des différences de potentiel bien contrôlées.

3. Déviation d'une Particule Chargée

Lorsqu'un électron pénètre horizontalement avec une vitesse v₀ entre deux plaques de déviation, sa trajectoire devient parabolique :

• Équation de la trajectoire : y = (e · U / (2 · m · d · v₀²)) · x²
• Déflexion électrique sur l'écran (Y) :
  Y = (D · l / (m · d · v02)) · U = K · U

Propriété fondamentale : La déflexion Y est directement proportionnelle à la tension U appliquée.

Aperçu du Document PDF (Cours et Exercices)

Vous pouvez consulter le fichier complet du Professeur Lotfi Gadhgadhi directement via le lecteur interactif ci-dessous :

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