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[électricité] vitesse des électrons dans un fil de cuivre

Posté par
tulipe70
22-12-16 à 23:06

Bonsoir,

Je ne comprends pas la première question de cet énoncé:

<< On étudie la conduction dans un fil de cuivre de conductivité , de section S = 1mm² et parcouru par un courant d'intensité I = 1 A. La densité du cuivre est
d = 8.95 et sa masse molaire est M = 63.5 g/mol. On rappelle que le nombre d'Avogadro est Na = 6.02 x 1023 mol-1 , que la densité de l'eau est 0 = 1 kg/L et que la charge d'un électron est e = 1.6 x 10-19 C .

1) Chaque atome de cuivre libère un électron de conduction de charge q = -e. Quelle est l'expression et la valeur de la densité volumique des porteurs de charges mobiles, notée np ? >>

La réponse indique que np =  8.48 x 1023 m-3

On sait que la masse volumique du cuivre est Cu = d x  0 = 8.95 x 103 kg/m3 = 8.95 x 106 g/m3

J'ai tenté de faire V x n (avec n la masse molaire) = mV / M = 1.41  x 105 mol/m3
mais en prenant un volume V = 1 m3 ce qui est un peu de la triche

Puis j'ai fait N (nombre d'électrons) = nV x Na = 1.41  x 105 x 6.02 x 1023 = 8.49 electrons/m3

A cause de ce choix arbitraire pour V, je ne pense pas avoir bon mais j'ai du mal à obtenir ce résultat avec les bonnes dimensions (des électrons par m3 car c'est une densité volumique)

Merci d'avance à ceux qui accepteront de m'aider

Bonne soirée  à vous tous !

Posté par
sanantonio312
re : [électricité] vitesse des électrons dans un fil de cuivre 23-12-16 à 09:26

Bonjour ,
la densité demandée étant en m-3, il est normal de considérer 1 m3 de cuivre.
Y'a pas de triche la dedans...

Posté par
J-P
re : [électricité] vitesse des électrons dans un fil de cuivre 23-12-16 à 09:37

masse de 1 m³ de cuivre : m = 8950 kg = 8950.10^3 g

Quantité de matière d'atomes de cuivre dans 1 m³ de Cuivre : n = 8950.10^3/63,5 = 140945 mol

Nombre d'atomes de cuivre dans 1 m³ de cuivre : N = n * NA = 140945 * 6,02.10^23 = 8,49.10^28

densité volumique des porteurs de charges mobiles : 8,49.1028 m^-3



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