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J’ai besoins d’aide pour la 4 et la 5 s’il vous plaît ..
(Terminale)

Consigne:
Pour déterminer la charge de
l'électron, l'Américain Robert
MILLIKAN a réalisé l'expérience
suivante, qui lui valut le prix
Nobel de physique en 1923.
Un pulvérisateur produit un
nuage de gouttelettes d'huile
chargées négativement. Ces gouttelettes tombent, sous
l'effet de leur poids, dans une zone où règne un champ
électrique E uniforme, vertical et dirigé vers le bas.
Pour maintenir en équilibre une gouttelette de
r = 2,0 um, R. MILLIKAN a appliqué un champ électrique de
valeur E = 1,83 x 105 N•C-1.

Questions:
1. Déterminer les caractéristiques (direction, sens et valeur)
de la force électrique F à laquelle est soumise la gouttelette.
2. Effectuer l'inventaire des forces qui s'exercent sur la
gouttelette d'huile assimilée à un point matériel.
3. Caractériser l'accélération de la gouttelette maintenue
en équilibre.
4. Déterminer la charge électrique q de la gouttelette.
5. Cette charge q étant due à un excès de 10 électrons,
déterminer la charge de l'électron.


Données:
Masse volumique de l'huile :
P = 890 kg•m-3
Intensité de la pesanteur:
g=9,81 m.s-2
Volume d'une sphère de rayon r:
V=4/3pi x r au cube


Répondre :

Bonjour,

1) F = qE (en vecteurs) avec q < 0

⇒ F verticale vers le haut (sens opposé à E) et d'intensité F = P (la gouttelette est en équilibre)

⇒ F = = m x g = V x ρ(huile) x g = 4/3 x π x r³ x ρ(huile) x g

Soit : F = 4/3 x π x (2,0.10⁻⁶)³ x 890 x 9,81 ≈ 2,92.10⁻¹³ N

3) a = 0 (équilibre)

4) q = F/E = 2,92.10⁻¹³/1,83.10⁵ ≈ 1,60.10⁻¹⁸ C

5) e = q/10 = 1,60.10⁻¹⁹ C