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Niveau maths sup
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nombre électrons dans un ordinateur

Posté par
Newgatee
09-10-21 à 16:18

Bonjour,

Je dois estimer le nombre d'électrons délivrés par une batterie jusqu'à sa décharge complète.

Voici les caractéristiques de la batterie:

Batterie lithium-polymère 54.5 Wh
Tension nominale  11,4V


En connaissant ces données je me suis dis qu'on pourrait calculer l'intensité que délivre la batterrie

P=u*i\Leftrightarrow i=\frac{P}{u}=\frac{54.5}{11.4}=4.78A

Ce résultat me semble cohérent.

La batterie délivre donc 4,78 coulombs par secondes.

On sait que la charge élémentaire e=1.6*10-19C

Or nous on a 4.78c/s. Soit environ 3.0*1019 fois plus.

J'estime donc que la batterie délivre 3.0*1019 charges élémentaires par secondes.
Or le lithium est un atome donc est neutre. On a donc autant de charges positives que négatives, soit n_{e_{-}}=\frac{e}{2}=\frac{3.0*10^{19}}{2}=1.5*10^{19}

La batterie perd donc 1.5*10^{19} toutes les secondes.

Voilà, après je sais pas quoi faire...

merci bien

Posté par
vanoise
re : nombre électrons dans un ordinateur 09-10-21 à 18:07

Bonjour
Attention à ton vocabulaire : il n'y a pas de charges perdues mais juste des électrons qui passent d'une borne à l'autre en traversant le circuit branché aux bornes de la batterie.
Pour continuer, il te manque le temps de fonctionnement nominal. Tu peux le déduire de l'énergie fournie : 54,5Wh qu'il faut convertir en joules.

Posté par
Newgatee
re : nombre électrons dans un ordinateur 09-10-21 à 18:49

Je vous remercie pour les précisions apportées.
Cependant, je dois dire que je n'ai jamais entendu parler de temps de fonctionnement nominal...
Est-ce simplement le temps que met la batterie pour se décharger ?

Posté par
vanoise
re : nombre électrons dans un ordinateur 09-10-21 à 19:32

C'est le temps théorique que mettrait la batterie à se décharger en supposant qu'elle débite un courant d'intensité constante.
Je parle de temps théorique car en réalité, on observe une baisse de tension lorsque la batterie d'accumulateurs est "presque" déchargée mais ici, il faut négliger ce phénomène.

Posté par
Newgatee
re : nombre électrons dans un ordinateur 09-10-21 à 21:29

Est-ce cohérent si je trouve 3567s ?

Posté par
Newgatee
re : nombre électrons dans un ordinateur 09-10-21 à 22:05

3600s plutôt

Posté par
vanoise
re : nombre électrons dans un ordinateur 09-10-21 à 23:45

J'ai insisté dans mon premier message sur le manque de rigueur dans ta description d'un générateur mais j'ai oublié de souligner une très grosse erreur de ta part :
tu confonds les watts, unité de puissance, et les wattheures, unité d'énergie E qu'il convient, comme déjà dit, de convertir en joules.
Ici, on te fournit la tension nominale U et l'énergie totale fournie lors de la décharge E.
Tu sais : P= U.I et E=P.t
Donc :
E=U.I.t
Or : I.t=Q : la charge totale ayant traversé le circuit pendant la décharge. Cela donne donc :
E=Q.U
Facile donc de calculer Q (en coulombs) puis d'obtenir le nombre d'électrons ayant traversé le circuit branché aux bornes du générateur. Connaissant la charge élémentaire, facile alors d'obtenir le nombre d'électrons...



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