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éléctricité

Posté par
cocolisso
14-12-23 à 12:12

bonjour a tous !
je rencontre un soucis afin de cacluler l'energie potentielle electrostatique entre des ions,
enfin dans mon application numérique car j'ai toujours la bonne applications par rapport au corrigé mais jamais le bon resultat ! vous allez peut etre pouvoir m'éclairer sur le sujet...

ex: je cherche mon energie potentielle electrique entre 1 ions et 8 autres dans un cube, le premier et l'atome central les autres aux sommets du cube. ion central + les autres -
la distance entre l'ion central et les autres ions est de racine de 3*2.81angstrom
je pose donc mon calcul avec la formule :

e*-e/4PI*E0 x 8/racine3a

et je trouve des choses comme -6.63*10puissance-23 volt et donc -1.18*10puissance 20 ev.
et le corrigé me donne
U1=8×−e×e/4 π ε0√3 a
U3=8×(−2,96 eV )=−23,6eV

je ne comprends pas l'erreur que je fais dans mes calculs, si qq'un peut m'éclairer sur le sujet !! merci à vous

Posté par
vanoise
re : éléctricité 14-12-23 à 12:53

Bonjour
Que designe pour toi la lettre a ? S'il s'agit de la longueur d'une arête de cube, la distance entre le centre du cube et un de ses sommets vaut :

\frac{a\sqrt 3}{2}

Posté par
cocolisso
re : éléctricité 14-12-23 à 13:43

Bonjour,

A représente 2,81 angström c'est la distance entre l'ion central et l'ion le plus proche. Dans le corrigé c'est indiquer comme racine3a la longueur !?

Posté par
vanoise
re : éléctricité 14-12-23 à 14:11

Le fait de faire intervenir un \sqrt 3 dans la distance implique une référence à l'arête du cube. En effet pour un cube dont l'arête est de longueur "a", la diagonale du cube a pour longueur a\sqrt 3, ce qui donne une distance du centre du cube à un sommet égale à \frac{a\sqrt 3}{2} et non a\sqrt 3.
On pourrait penser que l'énoncé fournit la longueur de la demie arête mais cela me semble peu probable : j'ai sous les yeux un ouvrage de cristallographie qui me donne les longueurs des arêtes du cube pour les métaux cristallisant en cubique centré : ce sont des valeurs proches de 283pm : 286 pour le fer, 288pm pour le chrome...
Dans ces conditions, l'énergie potentielle d'un ion central dans le champ électrique créé par les ions de charge opposée situés aux huit sommets s'écrit :

U_{1}=8\cdot\dfrac{-e^{2}}{4\pi.\varepsilon_{o}\cdot\frac{a\sqrt{3}}{2}}=-16\cdot\dfrac{e^{2}}{4\pi.\varepsilon_{o}.a}

Pour obtenir directement l'énergie en électron-volts, il faut diviser par la valeur de « e ». Donc :

U_{1}=-\dfrac{16*9.10^{9}*1,6.10^{-19}}{2,81.10^{-10}.\sqrt{3}}\approx47,3eV

Soit le double de ce que fournit ton corrigé qui considère que 2,81.10-10m correspond à la moitié de l'arête du cube. Évidemment : on peut aussi considérer que ton correcteur a commis une étourderie en oubliant de diviser la distance par deux !

Posté par
vanoise
re : éléctricité 14-12-23 à 14:17

J'ignore si cela te sera utile : quelques rappels sur le cube ici :

Posté par
vanoise
re : éléctricité 14-12-23 à 15:18

Dans mon message de 14h11, j'ai oublié un 3 au terme de droite de la première formule. Simple étourderie car ce 3 se retrouve bien ensuite.

Posté par
beugg
re : éléctricité 14-12-23 à 16:56

Bonjour Vanoise

Pouvez-vous me proposer des fiches pour me relancer?

Je veux me remettre en niveau après une longue absence.

En fait, moi je n'avais pas la base nécessaire lorsque j'étais au Lycée.

Parce que je sautais des classes et je me suis inscrit au Lycée en choisissant la série S.
Alors je devais assumer les défis.

Finalement, j'ai décidé de changer de la série S à la série littéraire pour obtenir mon baccalauréat.

Actuellement je suis à l'étranger mais j'ai toujours envie de réaliser mon rêve en sciences.

Posté par
vanoise
re : éléctricité 14-12-23 à 19:46

Bonjour beugg
Il aurait été préférable que tu ouvres un nouveau sujet dans la rubrique "Autre" pour ne pas perturber la réflexion sur ce sujet de cristallographie. Je peux quand même te donner ton avis.
Si tu veux te remettre à niveau pour entreprendre des études scientifiques supérieures, le plus simple serait peut-être d'acheter ou de consulter en bibliothèque des livres de physique et chimie de l'enseignement secondaire programmes de 1997 à 2010 environ car depuis quelques années, avec la suppression de la série S... Tu en trouves d'occasion à par cher sur des sites comme la FNAC ou E-BAY.
Tu peux aussi consulter avec profit les différentes fiches disponibles sur ce site (cliquer sur "Fiches de Physique" en haut à gauche).
Bon courage !

Posté par
beugg
re : éléctricité 14-12-23 à 22:18

Je suis désolé et merci beaucoup pour votre conseil.

Je vais essayer avec tout ce que vous avez dit.

Merci



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