La cage de Faraday

Dans la simulation ci-dessus apparait un conducteur creux, relié à la Terre (non représentée) et ainsi maintenu à un potentiel constant (choisi nul par convention). Une charge ponctuelle, positive, peut être déplacée dans l’espace extérieur au conducteur creux, ou placée dans la cavité intérieure. Les points colorés rouges et bleus qui apparaissent à la surface du conducteur figurent la densité surfacique de charges (la couleur rouge est associée aux charges positives, la couleur bleue aux charges négatives). Observez la répartition des charges à la surface du conducteur creux lorsque vous déplacez les charges ponctuelles.

La simulation calcule le champ électrostatique en tout point de l’écran et en donne une représentation. La simulation calcule la charge totale (en pC) portée par le conducteur.

Si la mention Pas de convergence apparaît ou si la simulation ne semble pas démarrer, actualiser la fenêtre de votre navigateur pour relancer la simulation puis déplacez la charge ponctuelle.

La cage de Faraday

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D’où viennent les charges induites à la surface du conducteur ?

 du conducteur lui-même.
 de l’espace vide intérieur au conducteur.
 de la Terre.

Le conducteur creux (qui est fermé) protège la cavité intérieure contre les champs dus aux charges extérieures.

 Vrai.
 Faux.

Les charges induites qui apparaissent à la surface du conducteur se disposent de telle sorte que le champ qu’elles créent vient exactement compenser le champ créé par la charge ponctuelle…

 en tout point de l’espace.
 en tout point dans la cavité du conducteur.
 en tout point à l’intérieur du conducteur.

Quelle est la valeur de la charge ponctuelle (en pC) ? Pour répondre à cette question, placez la charge ponctuelle en différents points de la cavité et observez la valeur de la charge portée par le conducteur. Afin de minimiser les erreurs de calcul numérique réalisées par la simulation, prenez une valeur moyenne et arrondissez à une valeur entière (en pC).