Bonjour,
J'ai reçu récement le problème suivant et j'aimerais avoir votre avis sur ma résolution
soit un flash au xénon amorcé par une surtension de 3 à 6 kV puis alimenté par une tension de 400 volts.
L'énergie que consomme le flash lors d'une unique utilisation est de 20 Joules
Il est alimenté par une batterie 2400 mAh d'une tension de 1,3 Volts.
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La première question est de savoir si la surtension qui sert à amorcer le flash est dangereuse ?
Il me semble qu'elle peut l'être uniquement dans le cas d'une différence de potentiel entre le flash (moi) et par ex : la Terre.
Avez-vous une idée de la dangerosité effective de cette surtension ? j'ai du mal à croire que je pourrais m'électrocuter gravement avec une pile d'1,3 Volt :/
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Il nous est ensuite demandé de donner des dimensions d'un accumulateur capable de faire fonctionner le flash.
J'ai choisi d'utiliser un accumulateur plan séparé par un matériel diélectrique (Mica de constante diélectrique k = 6)
Pour la résolution je me base sur les 3 formules suivantes :
1) Capacité d'un condensateur plan :
C = (e0 . A) / d
avec e0 = constante de permutivité du vide = 8,85.10^-12 Farad/m
A = aire d'une des armature du condensateur
d = distance entre les deux armatures
2) Energie emmagasinée dans un condensateur :
U = (C.V^2)/2
avec (voir énnoncé)
U = 20J
V = 400V
3) Capacité d'un condensateur en présence d'un diélectrique :
C(diélectrique) = k. C
avec (voir énnoncé)
k (Mica) = 6
Par égalité des formules je trouve :
A = (2.U.d) / (6.e0.V^2)
en posant d = 20 microns (ce qui correspond à l'épaisseur de la feuille de Mica intercallée entre les armatures)
ce qui me donne A = 94,1m^2
Par la suite je trouve que si je choisi la largeur de mon accumulateur = 5cm, la longueur de ce même accumulateur = 1883,24m
ce qui correspond à une bobine d'un rayon d'environ 10cm (par équivalence de l'aire totale de mon accumulateur = 20micron.1883,24m à l'aire du côté de la bobine)
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Il m'est ensuite demandé le nombre de fois que la pile pourra activer le flash ?
Après quelques recherche j'ai trouvé que :
W = A.V
et que J = W.s
d'où A.V.h = 3600 J
avec A = 2,4
V = 1,3
cela me donne 11232 Joules ce qui correspond pour un flash de 20J à 561 utilisations.
Voila mon raisonnement mais mes réponses ne concordent pas avec les réponses finales données en travaux pratiques
Avez-vous une idée des endroits où j'aurais pu faire une erreur ?
Merci d'avance
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