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Electricité: problème:l'éclair

Posté par
Gabrieledu69
10-04-20 à 01:08

Bonjours, je planche depuis quelques heure sur un exercice d'électricité dont voici l'intitulé:
Lors d'un orage se produisent des éclairs, qui correspondent à un courant électrique très bref entre deux nuages, ou entre un nuage et le sol. On étudie l'attaque d'un éclair, période pendant laquelle a lieu l'essentiel de la décharge électrique, entre un nuage situé à 100 m du sol et le sol. En formulant les hypothèses nécessaires et en proposant des valeurs cohérentes pour les éléments dont vous avez besoin, répondez aux questions suivantes :

1. Quelle est l'intensité électrique dans l'éclair ?
2. Quelle est la section de l'éclair ?

Données (approximatives):

-Energie libérée par l'éclair : E= 250 kWh (déjà ici je ne comprend pas je pensait que c'était une puissance et pas une énergie)
-Durée de l'attaque : 1 ms
-Champ électrique nécessaire pour obtenir un éclair dans l'air humide : 200 kV/m
-Résistivité de l'air ionisé pendant le passage du courant : p= 3.10^-3 m
-Résistance d'un fil : R= pL/S où :
-p est la résistivité du matériaux.
-L(m) la longueur du fil
-S(m^2) la section

Je pense savoir comment répondre à la question 2 à partir de la réponse de la question 1, en effet on obtient une intensité et une tension qui est U= 200x10^5V (200 kV/m x100 mètres), de cela on en déduit la résistance avec la loi d'Ohm U=R.I et de cela ont en déduit la section, mon problème vient donc de la question 1 en effet je n'arrive pas à trouver l'intensité électrique dans l'éclair (ayant regarder sur internet je sait quelle doit être comprise entre 1 kA et 100kA) moi je trouve 45 A de plus je ne voit pas quelle hypothèses nécessaire je doit formuler ni quelles valeurs cohérentes je doit proposer pour les éléments dont j'ai besoin.

Ce que j'ai fait:

E= 9.10^8 W = 9.10^5 J (sur 1 miliseconde), comme Q = E/U alors:
Q= (9.10^5)/(200.10^5)= 9/200 = 0,045 C  et comme I=Q/t alors:
I= 0,045/(10^-3)= 45 A .
A partir de cette valeur de je trouve une section de l'ordre de 10^-7 mètre ce que je trouve assez petit mais bon je n'y connait rien après tout au éclair donc c'st peut être vrai même si je trouve cela quand même très très petit.
Voilà en espérant avoir été compréhensible, merci de votre aide c'est mon premier message sur le forum donc si il y a des choses à changer dans mon message n'hésiter pas à me le dire.

Posté par
Gabrieledu69
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 01:45

Je pense que le problème vient du faite que j'ai confondu puissance et énergie, et que l'énergie dégager par l'éclair est de E= 250 kWh = 250.10^3.3600= 9.10^8 J est-ce bien cela ?

Posté par
Gabrieledu69
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 02:02

En considérant cela je trouve :
I=Q/t=(E/U)/t=E/Ut= (9.10^8/2.10^7.10-3)= 45 kA qui est déjà bien plus cohérent
Et pour la section :
R=U/I= (2.10^7)/(45.10^3)=444
S=pL/R= 3.10^-3x100/444= 6,75.10^-4 m^2 alors là je n'ai aucune idée de si c'est cohérent ou pas, est- bien cela ?

Posté par
Gabrieledu69
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 02:17

Enfaite la section me semble aussi cohérente cela fait S=6,76 cm^2 donc une section d'un peut plus de 2 cm x 3 cm.

Posté par
vanoise
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 10:11

Bonjour
Je pense que tu t'es corrigé tout seul. Il faut effectivement convertir les kWh en joules.
Utiliser E pour l'énergie alors qu'il s'agit de la lettre réservée au vecteur champ électrique n'est pas une très bonne idée !

Posté par
vanoise
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 11:19

Je viens de vérifier tous tes calculs : je suis d'accord avec toi !

Posté par
Gabrieledu69
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 16:23

De tout coeur merci, je risque de beaucoup solliciter ce site maintenant que je suis inscrit et si je suis vraiment bloquer

Posté par
gbm Webmaster
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 17:05

Bonsoir,

@Gabrieledu69 : pourquoi postes-tu en "licence" alors que le niveau scolaire de ton profil est "terminale" ?

Posté par
Gabrieledu69
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 17:41

gbm  Bonjours, car c'est un exercice de licence, j'ai du confondre concernant mon profil (niveau d'étude)  j'ai plus un niveau terminal que licence, je viens de reprendre une licence après 4 ans à travailler en cuisine, ça à été inconscient je vais modifier cela si c'est possible merci de me le faire remarquer

Posté par
gbm Webmaster
re : Electricité: problème:l'éclair 10-04-20 à 17:51

Merci pour ton retour et pour la mise à jour de ton profil

Bonne soirée



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