Mouvement d’une particule chargée dans un champ électromagnétique
Lorsqu’on connaît les forces auxquelles une particule est soumise, il est possible d’obtenir sa trajectoire.
Article mis en ligne le 19 janvier 2006
Lorsqu’une particule chargée se déplace dans un champ électromagnétique elle subit une force résultante qui dépend des champs électrique, magnétique et gravifique ainsi que du milieu dans lequel elle se déplace. Nous proposons ici de construire un modèle STELLA prenant en compte les forces électrique, magnétique et de frottement subies par la particule puis d’établir les projections de sa trajectoire dans les plans de référence xy, yz et xz.
Activités
Une particule de masse m et de charge q se déplace dans une région de l’espace où règnent un champ magnétique d’intensité B et un champ électrique d’intensité E :
Champ électromagnétique
Région de l’espace où règnent un champ magnétique d’intensité B selon Ox et un champ électrique d’intensité E selon Oz.
Champ électromagnétique : région de l’espace où règnent un champ magnétique d’intensité B selon Ox et un champ électrique d’intensité E selon Oz.
Connaissant les forces subies par la particule dans ce champ électromagnétique, construisez un modèle STELLA permettant d’obtenir les composantes x, y et z du vecteur position de la particule en fonction du temps et examinez les projections de sa trajectoire dans les plans de référence dans les cas suivants :
vitesse initiale selon Ox
vitesse initiale selon Oy
vitesse initiale selon Oz
vitesse initiale dans le plan xy
vitesse initiale dans le plan yz
vitesse initiale dans le plan xz
vitesse initiale quelconque.
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