Bonjour pouvez vous m'aider à résoudre l'exercice suivant Un fil cylindrique de cuivre a pour section s=5mm^2 comme vous le savez la conductibilité électrique du cuivre est due à la présence de électron libre dans le métal il y en a environ 8,5.10^23 par mètre cube tous les élections libres se déplacents perpendiculairement a la section a la même vitesse v=0,20mm/s. 1)quelle quantité de électricité traverse une section s du circuit pendant une durée ∆t=10s. 2) comparer le sens de déplacement de ces électrons au sens conventionnelle du courant calculer le intensité du courant mon problème est la première question je sais que q=ne mais là je ne comprends pas
Bonjour,
Pour répondre à la question 1, il suffit de la décomposer :
Quelle distance parcourt un électron en 10 s ?
Tous les électrons libres contenus dans le volume de fil défini par cette distance vont traverser la section du fil pendant ces 10 s.
Quel est le volume de Cu correspondant ?
Quel est le nombre d'électrons contenus dans ce volume de Cu ?
Quelle est la charge d'un électron ?
etc.
La distance parcourue par un electron en 10s d=V×T donc d=10×0,20=2mm. Le volume du cuivre v(cu)=π×r×h alors v(cu)=π×(5)^2×2 donc v(cu)=157mm^3 et en ce qui concerne le nombre de le nombre d'électrons contenu dans ce volume on a n=0,157×8,5.10^28=1,3345.10^28
Pour le volume j'ai :
V = S.h = 5x2 = 10 mm3
Tu dois donc recalculer le nombre d'électrons libres qui traversent la section de 5 mm2 en 10 s.
La charge d'un électron a une unité...
Je te laisse aussi calculer la charge qui traverse la section en 10 s.
Alors le nombre d électron qui traverse la section de 5mm^2 en 10s est n=0,01×8,5.10^28=8,5.10^26 électron et q=ne avec e= 1,6.10^(-19)c donc q=1,6.10^(-19)×8,5.10^(26)=136000000c est ce juste
Pour le volume j'ai :
1 m3 = 109 mm3
Tu dois donc etc.
Courage tu es presque au bout de tes peines !
PS : Le millimètre cube n'est pas le millième du mètre cube comme son nom pourrait le laisser croire.
Alors on v=10/10^9=10^(-8)m^3 donc n=8,5.10^(28)×1,6.10^(-8)=8,5.10^(20) électron q=ne donc q=8,5.10^(20)×1,6.10^(-19)=136c
Bonjour,
Un détail a attiré mon attention dans la résolution de cet exercice :
La valeur utilisée par modou15 concernant le nombre d'électrons libres par unité de volume est 105 fois plus grande que celle qui figure dans l'énoncé.
Banale erreur de frappe ou de transcription, je ne sais, mais je me suis demandé laquelle des deux valeurs devait être validée.
En moyenne, chaque atome de cuivre donne naissance à un électron libre.
1m³ de cuivre a une masse de 8960 kg ( à 20°C ) ce qui équivaut à 8,96.106 / 63,5 = 1,41.105 moles de ce métal.
Le nombre d'atomes ( donc d'électrons libres ) correspondant est alors de :
6,02.1023 * 1,41.105 = 8,5.1028 électrons libres par m³
C'est donc dans l'énoncé et non dans sa résolution que ce situe l'erreur de frappe.
modou15 aura peut être l'occasion de confirmer ...
Bonjour,
@ odbugt1
Je ne sais que dire parce que j'avais vérifié aussi sur un site agreg donnant 8,48.1028 mais j'ai laissé courir pour ne pas dérouter modou15.
Je prends donc cette erreur à ma charge.
C'est vrai tu as raison odbugt1 j'ai fais une erreur au niveau de l'énoncé en réalité c'est 8,5.10^(28) électron par m^3 je vous remercie pour m'avoir aider
Tes remerciements doivent être adressés à neajD qui t'a patiemment guidé vers le bon résultat.
Je n'ai fait que relever un détail qui servira peut être à de futurs lecteurs de ce topic.
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