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Devenir de la puissance dissipée par effet joule



  1. #1
    prépaz

    Unhappy Devenir de la puissance dissipée par effet joule


    ------

    Bonjour,
    Dans un exercice d'electromagnetisme, dans une partie où l'on suppose etre en regime continu, je trouve la question:

    Calculer la puissance transmise aux electrons par le generateur entre les points A et B en fonction de R et I, R resistance de la portion AB.
    (un calcul detaillé est demandé)

    A l'issu de mon calcul je trouve: P=R*I² , ce qui parait normal.
    La question d'après est:

    Que "devient" cette puissance(un nouveau calcul detaillé est demandé!!!)?

    Et là je ne sais pas du tout quoi repondre. Je sais que cette puissance au cour du tps va devenir une energie, mais vu qu'on est en regime continu, ca donne: E=P*T, T une periode et E l'energie dissipée, mais je trouve ca court pour:
    (un nouveau calcul detaillé est demandé!!!)?

    Quelqu'un aurait une idée sur le sens de la question? Est-ce qu'il faudrait faire un calcul de transfert thermique? (je n'ai pas encore fait le chapitre diffusion thermique)

    Merci

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Devenir de la puissance dissipée par effet joule

    Bonjour.
    La chaleur dissipée chauffe le conducteur, et sa température augmente. Peut-être ce cela que l'on vous demande.
    L'augmentation de température est:

    Ou E est l'énergie dissipée, c la chaleur spécifique de ce qui chauffe et m sa masse.
    Par la suite, l'augmentation de température du conducteur va chauffer ce qui l'entoure et il va se mettre à rayonner thermiquement.
    Au revoir.

  4. #3
    prépaz

    Re : Devenir de la puissance dissipée par effet joule

    J'ai mal précisé le probleme: le conducteur est un cylindre infini. Ca limite donc le calcul car on ne peut pas parler de masse..

  5. #4
    lpeg

    Re : Devenir de la puissance dissipée par effet joule

    Bonsoir, si le conducteur est infini, la résistance est infini. non?

  6. #5
    prépaz

    Re : Devenir de la puissance dissipée par effet joule

    En effet, je trouve une expression proportionnelle à la hauteur mais ici R est la resistance de la portion le longueur AB.

    Je pense peut etre avoir trouvé quelque chose, mais je ne comprends pas du tout l'aspect qualitatif:
    Si je cacul la "puissance electromagnetique entrant dans ce volume" comme l'inverse de la puissance electromagnétique rayonnée (à l'aide du vecteur de Poynting), je trouve la meme expression.
    Je pense alors qu'en faisant ce calcul à la premiere question:
    Calculer la puissance transmise aux electrons par le generateur entre les points A et B en fonction de R et I, R resistance de la portion AB.

    je peux ensuite dans la 2eme question faire le calcul de la puissance cédée par le champs à la matière à partir de la force de Lozentz (ce que j'avais alors fait à la premiere question). Je trouve alors la meme chose et je conclut :
    "toute la puissance est dissipée par effet joule".

    Par contre, je ne comprends pas quelle est la différence entre la puissance transmise aux electrons, et la puissance cedée à la matière ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    LPFR

    Re : Devenir de la puissance dissipée par effet joule

    Re.
    Oui, tout est infini, ce qui facilite les calculs. Vous n'avez qu'à faire le calcul pour une longueur quelconque. Vous aurez une puissance par unité de longueur avec une masse par unité de longueur, etc. Par contre votre augmentation de température se fera uniformément sur toute la longueur infinie.
    A+

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  10. #7
    LPFR

    Re : Devenir de la puissance dissipée par effet joule

    Re.
    Citation Envoyé par prépaz Voir le message
    Par contre, je ne comprends pas quelle est la différence entre la puissance transmise aux electrons, et la puissance cedée à la matière ?
    Vous avez raison de ne pas comprendre. Le champ électrique accélère les électrons entre deux collisions, mais ces collisions entre les électrons et le réseau cristallin font que les électrons cèdent leur excès d'énergie au réseau. À l'équilibre, qui est très vite atteint, la température des électrons et celle du réseau est la même.
    Globalement l'énergie est cédée à l'ensemble du conducteur ce qui augmente sa température. Et la chaleur spécifique englobe toute l'énergie de la matière: réseau plus électrons.
    A+

  11. #8
    prépaz

    Re : Devenir de la puissance dissipée par effet joule

    Merci c'est bien plus clair!
    Le champ electromagnetique cede son energie aux electrons en les accelerant: pourquoi appelle-t-on cette energie "energie rayonnée"?

  12. #9
    LPFR

    Re : Devenir de la puissance dissipée par effet joule

    Citation Envoyé par prépaz Voir le message
    Le champ electromagnetique cede son energie aux electrons en les accelerant: pourquoi appelle-t-on cette energie "energie rayonnée"?
    Bonjour.
    Dans ce cas ce qui fournit de l'énergie aux électrons ce n'est pas le champ électromagnétique. Il n y a pas d'onde électromagnétique. Ici c'est seulement le champ électrique à l'intérieur du conducteur.
    Et on 'appelle pas cette énergie "rayonnée", à moins qu'elle le soit vraiment.
    Si c'était le filament d'une ampoule classique, alors oui, la plupart de l'énergie est rayonnée en tant que rayonnement thermique. Mais s'il s'agit de la résistance chauffage d'un chauffe-eau, l'énergie est transmisse par conduction à l'eau.
    Au revoir.

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