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Niveau seconde
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Physique : fil de cuivre

Posté par
Christkevin
31-10-19 à 23:45

***Bonjour***

Un fil de cuivre est traversé par un courant de 5A. Sa session est de 1mm².
1) Déterminer le débit d'électrons
2) En supposant que chaque atome de cuivre participe à la combustion du courant en libérant un électron et que tout ces électrons soit animée d'une vitesse V parallèlement au fil.
Déterminer cette vitesse.

Données: Masse volumique: 9000kg/m³
Nombre d'avogadro : 6.02 × 10²³
Mcu: 63.5 g/mol
1) sans problème
2) je suis coincé
Help

***Titre complété : il faut préciser le chapitre ou le thème abordé***

Posté par
odbugt1
re : Physique 01-11-19 à 00:50

Bonsoir,

Soit une portion de conducteur cylindrique de section S, de longueur L
Tu peux commencer par exprimer le nombre " n " d'atomes de cuivre présents dans cette portion de conducteur en fonction de S,L,,M,N

: Masse volumique du cuivre
M : Masse molaire du cuivre
N : Constante d'Avogadro

Ce nombre " n " sera aussi le nombre d'électrons participant au courant dans cette portion de conducteur puisque chaque atome de cuivre libère un électron pour participer à la conduction ( et non à la combustion )

Posté par
Christkevin
re : Physique 01-11-19 à 00:55

C'est pas si t'as raison j'a  du mal copié. Détaille moi un peu ta théorie t

Posté par
Christkevin
re : Physique 01-11-19 à 01:11

Comme ci? ncu = mcu/Mcu

Posté par
Christkevin
re : Physique 01-11-19 à 01:13

Et na*ncu= n  et *=×

Posté par
odbugt1
re : Physique 01-11-19 à 09:02

Le volume de la portion de conducteur peut s'obtenir soit à partir des caractéristiques géométriques S et L soit à partir des caractéristiques physiques , n, M, N
On en retire l'expression de " n " en fonction de S,L,,M,N

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 11:12

Je suis désolé de t'*** mais ta pas une formule

Posté par
odbugt1
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 11:36

Bien entendu, j'en ai une.
Je l'ai établie à partir des lois de la physique en utilisant la méthode décrite dans mes posts du 01-11-19 à 00:50 et du 01-11-19 à 09:02
Ne compte pas sur moi  pour te la livrer prête à l'emploi. C'est incompatible avec le règlement de ce forum.
Mais si tu fais des propositions ou bien si tu poses des questions précises je suis prêt à en discuter avec toi.

Autre solution : .............. Internet .............

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 11:42

Allez soit pas méchant la vie tient là. Un devoir préparé

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 11:44

Et n'oublie de me dire que ma formule pour calculer n est vrai ou fausse

Posté par
odbugt1
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 12:15

Citation :
Allez soit pas méchant la vie tient là. Un devoir préparé
    Pas compris    


Citation :

Et n'oublie de me dire que ma formule pour calculer n est vrai ou fausse


Si tu veux parler de tes posts du  01-11-19 à 01:11 et 01:13   :
Tu remarqueras que j'ai défini toutes mes notations (  n, S, L, M, N  )
alors merci d'en faire autant et d'utiliser pour une même grandeur, la même notation que moi sinon nous allons avoir du mal à y voir clair.

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 12:25

ncu:  nombre d'atomes de cuivre
mcu: masse du cuivre
Mcu: masse molaire
na: constance avogadro
n: électrons de conduction

Posté par
odbugt1
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 12:44

Ton " Mcu "  correspond à mon M : Je continuerai à utiliser M
Ton " na "  correspond à mon N : Je continuerai à utiliser N
Ton " n " et le mien semblent désigner la même chose, c'est à dire le nombre d'électrons de conduction dans la portion de conducteur cylindrique de section S, de longueur L  lequel nombre est égal au nombre d'atomes de cuivre présents dans cette portion.

Ton "masse du cuivre" est trop vague.
Quelle masse (celle d'un atome ? celle d'une mole d'atomes ? celle de la portion de conducteur ?

Imprécision aussi pour le nombre d'atomes de cuivre :
Si c'est dans une mole d'atomes de cuivre alors il s'agit de la constante d'Avogadro
Si c'est dans la portion de conducteur étudié alors ton ncu est égal à n

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 12:54

Exact ncu=n
Masse volumique du cuivre  mcu

Posté par
odbugt1
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 17:12

Donc ton " mcu " correspond à mon " ". Je continuerai à utiliser  " "

Puisque ncu = n il est inutile d'utiliser deux notations différentes pour désigner la même grandeur.
Je continuerai à utiliser " n " comme étant à la fois le nombre d'atomes de cuivre et le nombre d'électrons conducteurs dans la portion de circuit étudiée.

Le volume de la portion de circuit étudié est celle d'un cylindre égal à S*L
On peut aussi l'exprimer comme le rapport entre la masse " m " de cette portion de circuit et la masse volumique  
" m " peut à son tour être exprimé comme la somme des masses des " n " atomes de cuivre présents dans la portion de circuit.
Enfin, la masse individuelle d'un atome de cuivre est accessible par l'intermédiaire de M et de N

A partir de cela on obtient l'expression de " n " en fonction de S,L,,M,N
comme déjà évoqué dans mon post du 01-11-19 à 00:50

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 17:40

Donc m= N+M

Posté par
odbugt1
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 17:51

Non.
Additionner deux grandeurs de natures différentes comme le sont une masse molaire (M) et la constante d'Avogadro (N) ne peut pas aboutir à quoi que ce soit.

Allons y en douceur :
On exprime le volume de la portion de circuit de deux manière différentes
a) A partir de S et de L
b) A partir de et de m
Quelle relation entre S, L, m peut on en retirer ?

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 21:54

Débit D= I/e  avec I= intensité et e= charge élémentaire.
n= N×S×V×T or:  D= n/t donc connaissant  n , le temps T est égal à  n/d. Connaissant la masse volumique et la masse molaire ncu( nombre atomes de cu)= la masse volumique/ Mcu( masse molaire).
Et n=na( constance d'avogadro) × ncu

Posté par
odbugt1
re : Physique : fil de cuivre 01-11-19 à 23:09

J'ai du mal à te suivre.

Mais, finalement comme je constate que tu as fait des recherches je vais te donner mon propre résultat que tu pourras comparer au tien quand tu l'auras obtenu.
En employant la méthode que je t'ai décrite j'ai trouvé que la vitesse " v " des électrons était donnée par :

v= \dfrac{M~I}{ \rho ~S~N~e}

" e " étant la charge élémentaire, I l'intensité du courant, M, , S et N ayant été préalablement définis.
L'application numérique m'a donné v = 3,66 . 10-4 m/s

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 02-11-19 à 08:15

Merci je vais essayer voir donc à 12h

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 02-11-19 à 13:08

Dois je converti la session
Et vérifie moi si
D= N.S.V
N ici= 1m³

Posté par
odbugt1
re : Physique : fil de cuivre 02-11-19 à 13:49

Désolé.
Je ne comprends pas ce que tu veux.

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 04-11-19 à 20:22

J`ai fini par trouvé une formule. Je sais pas si elle coïncide avec le tient. Mais on sait jamais tu pourrais en avoir besoin un jour. V= I/nSe
Avec I intensité du courant.
ncu× Na= n et ncu= mcu/Mcu
S la session
Na la constance d`avogadro
Mcu la masse molaire

J,au pas encore vérifié  avec le tien. Tu pourras toujours essayer.

Posté par
gbm Webmaster
re : Physique : fil de cuivre 04-11-19 à 20:31

Bonsoir à vous deux,

@Christkevin : je te saurais gré de modérer tes propos et faire davantage preuve de respect à l'égard d'odbugt1 qui cherche à t'aider.

On n'inverse pas les rôles : c'est toi qui demande de l'aide et non l'inverse ...

Enfin, un simple remerciement ne mange pas de pain ...

Posté par
odbugt1
re : Physique : fil de cuivre 04-11-19 à 20:37

Je te laisse le soin, si tu le juges utile,  de faire les vérifications que tu envisages.
En ce qui concerne la formule que tu as trouvée, je te remercie mais je n'en aurai pas besoin car je préfère démontrer moi même les formules que j'utilise.
C'est ce que j'ai fait avec :

v= \dfrac{M~I}{ \rho ~S~N~e}

Posté par
Christkevin
re : Physique : fil de cuivre 04-11-19 à 20:41

Pas de problème. Et c`était pas faire pour t,offenser. Je te présente mes plus sincères excuses

Posté par
gbm Webmaster
re : Physique : fil de cuivre 04-11-19 à 20:52

Christkevin,

N'oublie jamais que tu as face à toi des bénévoles qui prennent un peu de leur temps libre pour aider les autres et, qui plus, est sortent à peine du plus grand pic d'activité de l'année pour le forum.

Aussi, est-il judicieux de nous faciliter la tâche en faisant un effort rédactionnel pour expliquer avec exactitude ta démarche (en définissant toutes tes notations) et non d'être concis comme tu le fais : ça évite les incompréhensions et cela nous permet d'aider davantage de personnes en même temps.



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