Bonjour voila l'énoncé d'un exercice:
Un LEP collisionneur d'électrons/positons a une circonférence C=27km. Environ n=2.1012 électrons et positons sont injecftés dans l'anneau et ces derniers, après accélération, ont une vitesse proche de la vitesse c de la lumière.
Quelle est l'intensité I associé à la boucle de courant constituée par ce faisceau de particules?
Données: c=3,0108Cm.s-1; e=1.6
10-19C
Ma réponse:
On sait que le temps de propagation est t = C / c = (27.103)/(1,610-19) = 9.10-5s
q = 2.10²1,6.10-19
7.10-19C
i = dq/dt = (2,7.10-19)/(9.10-5) 7,8.10-15A
Bon si je poste c'est que je pense qu'il y a une erreure, l'intensité que je trouve est extremement faible...
Merci de bien vouloir me corriger
Bonsoir,
C'est quoi ce temps de propagation ??
Tu sais que i = dq/dt = d[e.n.r]/dt = e.n.dr/dt = e.n.v = 3.10⁸*1.6*10^(-19)*2*10^(12) = 3*1.6*2 = 9.6*10^(-19+12+8) = 96 A.
Tu as un courant de 96 A d'électron et de 96 A de positrons de sens contraire.
Dans mon cours j'ai une formule qui me dit que le temps de propagation est égale au dimension caractéristique d'un circuit sur la vitesse de la lumière dans le vide.
tu utilises q = e.n.r, quel est cette formule?
Que représente r? c'est une primitive de la vitesse de la lumière?
La donnée C = 27 km ne sert donc à rien?
Pour répondre à ta question. Vois l'intensité comme le débit de charge. Ma formule traduit cela, le débit de charge en débit d'électron. Cependant, l'analogie a un piège. Les électrons ne se répartisse pas dans le tuyau, ils sont ensembles. Donc, t'a un débit de charge en un point pour un instant t. Et en considérant les e- contenue dans v.dt, on peut dire que toutes les e- passe en même temps.
r, est juste une variable traduisant le vecteur position (position monodimentionnele dans le cercle pour simplifier).
C ne sert à rien. Pour te donner une autre analogie. Quand tu fais un circuit électrique, la longueur du câble ne compte pas .
ce n'est pas mon topic mais j'ai tenté aussi,
boltzmann solver, je comprends bien le coup de la longueur du cable mais ce que je ne comprends pas c'est l'analyse dimensionnelle.. tu écris," i = dq/dt = d[e.n.r]/dt = e.n.dr/dt = e.n.v " mais dq/dt, cela s'exprime bien en Coulomb/seconde nan? alors que e est en coulomb, n sans dimension et v en Metre/seconde! je voulais juste par curiosité comprendre.. merci!
C'est vraie le coup de l'analyse dimensionnelle me pose aussi problème
Je comprends ce que tu fais mais en fait je n'ai jamais vu cette formule et je suis censé pourtant réussir cet exercice sans. Tu as pas un
C'est vraie que le coup de l'analyse dimensionnelle me pose aussi problème.
Sinon je n'ai jamais vu la formule que tu me donnes (le passage du débit de charges au débit d'életrons) et je suis censé pourtant réussir l'exercice sans. Tu n'aurais pas un autre raisonnement en tête à me proposer
J'ai du faire une ânerie dans mon calcul. Mais j'en ai commis une seconde en supposant la distribution de charge hérérogène.
En admettant la distribution homogène (j'étais parti sur de l'hétérogène), on a une densité linéique de charge l = n/C.
Durant dt, on a dn = lvdt particules qui ont traversée le conduction linéique. Or, I = dQ/dt = e*dn/dt = e*v*n/C = evn/C
Je regarde pour faire le calcul hétérogène.
@ Yoann : La physique n'est pas qu'un histoire de formule ! Il faut aussi réfléchir à leurs significations !
Ps : en effet, j'ai oublié de prendre en compte l'épaisseur du nuage d'électron de la modèle hétérogène, d'ou une distance en trop. Dsl..
Boltzmann s'il te plait j'ai cherché mon exercice de chimie que j'ai posté dans "cinétique" mais il n'y a personne pour le moment..tu peux me donner des pistes s'il te plait? merci si possible bien sur!
le coup de q = n e est tout à fait logique finallement, dsl de la question idiote
sinon je ne comprends pas comment tu passes de edn/dt à evn/C
que représente v? c'est la vitesse de la lumière?
finallement tu utilises bien la circonférence C dans ton raisonnement non?
Oui, je l'utilise pour avoir l'homogénérité de la distribution (moi, j'étais parti pour un départ groupé)
Sans dessin, c'est dur à voir. En faite, on considère un conducteur linéïque En un point M et M + dl. On connait la vitesse de déplacement au sein de ce conducteur (c), la densité linéïque de charge l = n/C.
Pour qu'une charge traverse M+dM en dt, il faut que la charge se trouve entre M et M + dM avec dM=v.dt. Donc, le nombre de charge dn passant M+dx en dt vaut dn = l.dx = l.v.dt ==> dn/dt = l.v.
L'intensité, par définition vaut I = dq/dt = e.dn/dt = e*l*v = e*n*v/C.
Bonjour Boltzmann,
Bon je comprends à peu près ce que tu essayes de me dire mais le passage de dn = l.dx = l.v.dt c'est pas encore très clair. En tout cas merci de ton aide car je comprends déjà bcp mieux mon exercice que par rapport au début
Pour te donner une image.
Prends un sprint sur 100m.
Tu prends en rafale des photos de la ligne d'arrivée avec la ligne au milieu.
Tu regardes la k ième photo et tu vois un certains nombre de coureurs avant la ligne d'arrivée. Et ensuite, tu regardes la photo suivante et tu comptes les coureurs qui ont franchi la ligne entre temps en comparant les deux photos. L'intensité de passage sera ce nombre de coureurs ayant franchi la ligne entre les deux photos divisé par par le temps entre les deux photos.
Hum ok je comprends mieux, donc nous ici le nombre de coureurs correspondrait à n? mais dans ce cas je ne vois plus trop à quoi servirait C
Non, c'est plus compliqué que ça. Dans une course, il arrivent tous à peu près en même temps. Dans l'accélérateur, tu as toujours des charges qui circulent.
Tiens voila un nouveau raisonnement que j'ai trouvé mais je ne suis pas sur de la rédaction:
I= dq/dt = edn/dt
c = C/dt dt = C/c
Donc I = (eq
C)/c
Dans la dernière égalité je ne sais pas trop si je dois mettre dq ou q? je peux bien remplacer dt par C/c?
Comme ça, ça ne veut rien dire le c = C/dt. Une équation sans mot n'a aucun sens en science.
La méthode que je t'ai donné avec les bilans entrés sorties est la bonne.
Pour quoi tu dis que ça n'a pas de sens?
c représente la vitesse, C la distance et dt le temps. ça revient à faire v=d/t non?
Ca n'a pas pas de sens car tu différenties sans dire se qui est différentiable. Et surtout, quand tu as une différentielle à gauche, t'en as une autre à droite ou une autre pour la diviser. La différentiation est technique et n'est vraiment abordé qu'en spé.
Ex :
v = d/t. La distance est constante alors, dv = -d.dt/t².
Ce qui revient à dire que ce que tu as écrit n'a pas de sens.
Pour finir, analyse dimensionnelle
[eqC/c] = [e][q][C]/[c] = [C][C][L]/([L]/[T]) = [C]²/[T]. Or, une intensité, c'est [C]/[T]
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