Question d'electricité niveau L1 ( ou niveau collège ça dépend le point de vue )

[invite69eaf84a]

Bonjour, anticipant sur les rattrapages auxquels je n'échapperai pas je me permet d'ouvrir ce topic afin de poser des questions d'élec' !

1) - Intensité du courant, nombre d’électrons
Quel est le nombre d’électrons qui traversent la section d’un fil de cuivre chaque seconde
lorsqu’il est parcouru par un courant d’intensité 1,6 mA ?

J'ai noté 1.6mA = dQ/dt, j'ai donc [A]=[C]/[T] si je fais une analyse dimensionnelle, je suppose que je dois utiliser la charge élémentaire, 1.6*10^-19C
1.6_mA/(1.6*10^-19_C.S^-1 ) = 1*10¹⁹ charge élémentaires par seconde ?
est-ce correct ?
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[phys4]

Bonsoir,, et non c'est pas cela!

Quel est le nombre d’électrons qui traversent la section d’un fil de cuivre chaque seconde
lorsqu’il est parcouru par un courant d’intensité 1,6 mA ?

J'ai noté 1.6mA = dQ/dt, j'ai donc [A]=[C]/[T] si je fais une analyse dimensionnelle, je suppose que je dois utiliser la charge élémentaire, 1.6*10^-19C
1.6_mA/(1.6*10^-19_C.S^-1 ) = 1*10¹⁹ charge élémentaires par seconde ?
est-ce correct ?

Il s'agit de 1,6 mA et non de 1,6 A car la charge élémentaire est en coulomb et 1 ampère c'est un coulomb par seconde, pas 1 mA.
Tout le monde peut faire des erreurs d'unités, n'est ce pas ?

[invite69eaf84a]

Effectivemment je me suis trompé d'unité, merci !



J'ai une autre question :

l'énoncé : Trouver la résistivité du matériau d'un four qui ferai 15cms de long, d'une section de 20mm², le but étant d'obtenir une résistance de 53Ω.
j'ai screen l'AN :
Je crois que ce résultat est faux, décalé de 4 zéros ( donc vraisemblablement une erreur de signe au niveau des 15cms (15*10^-2), mais je trouve mon résultat bien plus étonnant car en terme d'ordre de grandeur il faudrait un matériau ~10⁶ "plus résistif" qu'un fil de cuivre, ainsi le matériau nécessaire pour un petit câble serai aussi proche d'un semi conducteur que d'un conducteur, tout ça pour une petite résistance de 53Ω ? Quelqu'un aurait-il la gentillesse de m'en dire plus à propos de la résistivité ?

( source du screen : https://www.youtube.com/watch?featur...vY4-E-E#t=2141 )

[phys4]

Le bon résultat est vraiment 7.10-3

Le métal est très résistif, mais il s'agit d'un problème posé. Il existe des alliages de métaux très résistifs, la valeur n'est pas une impossibilité physique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Pour information, il est possible que la valeur soit vraie, avec des résistances en carbure de silicium (qui sont effectivement utilisées dans des fours).
Dans un exemple, cette résistivité est de 3×10-3 Ohm*m
Au revoir.

[invite69eaf84a]

Phys4, LPFR, bonjour !
j'avais entendu parler des propriétés du silicium, mais je suis pas encore assez loin dans le cours pour en avoir une idée précise.
Je me suis également renseigné et j'ai trouvé que les résistances des fours domestiques sont souvent ~25Ω, du coup le 3x10^-3[Ω.m] est carrément convaincant !
Merci beaucoup

[invite6dffde4c]

Re.
Les résistances des fours domestiques sont en nichrome (un alliage resistant aux hautes températures ~1000 °C). Mais leur forme n’a rien à voir avec celle du problème.

Les résistances en carbure de silicium (« rien à voir » avec du silicium semi-conducteur) sont utilisées pour des fours à haute température 1500-2000°C), car le matériau est réfractaire et résiste à l’air.

Ne mélangez pas résistance et résistivité. Avec un matériau avec faible résistivité pour pouvez obtenir des grosses valeurs de résistance. Il suffit que le fil soit fin et long.
A+

[invite69eaf84a]

Bonjour

Je n'ai pas été précis, mais j'avais juste entendu une fois que le silicium était utilisé dans des alliages pour faire des résistances

Et qu'est ce qui vous a fait pensé que je mélangeais résistance et résistivité, je ne trouve pas ou j'ai fait la faute
Dans l'exemple il s'agissait d'un four à gâteau, je ne pensais pas que les valeurs étaient dans un mauvais ordre de grandeur

Quand vous dite que le matériau est réfractaire, c'est à dire qu'il devient plus fin lorsqu'il est parcouru d'un courant ?

D'autre part je suis tombé sur un exercice que je trouve un peu curieux, j'ai du mal à le terminer

Exercice 5 – Une erreur ?
1. Calculer la résistance d'une ampoule à filament de tungstène portant les indications :
60 W; 220 V.
P=UI, U=RI, R=785Ω
2. On mesure cette résistance et on trouve 62 W. Expliquer pourquoi.
Je crois que la réponse est donnée dans la question suivante
3. Sachant que la résistivité du tungstène varie suivant la loi
rho = rho_20°C (1+a t) avec
a = 5,3x10^-3 °C^-1 et t en °C, calculer la température du filament


C'est la panne ! je ne comprend pas bien la formule, mais ce que j'ai fais me semble bancal depuis le début, je pars du principe que les propriétés mécaniques du tungstène ne changent pas en fonction de la température par exemple

[phys4]

Bonjour, et un peu de rigueur S.V.P.

1. Calculer la résistance d'une ampoule à filament de tungstène portant les indications :
60 W; 220 V.[/b]
P=UI, U=RI, R=785Ω

Le résultat est plus proche de 807, ça tombe un peu loin je trouve ?

2. On mesure cette résistance et on trouve 62 W. Expliquer pourquoi.[/b]
Je crois que la réponse est donnée dans la question suivante
[b]3. Sachant que la résistivité du tungstène varie suivant la loi
rho = rho_20°C (1+a t) avec
a = 5,3x10^-3 °C^-1 et t en °C, calculer la température du filament

Je pense qu'il faut lire 62 pour être compréhensible.
Et si l'on posait tout simplement
(1 + a*t) = 807 / 62 sans s'occuper de la résistivité.
ça donnerait quoi ?

[invite69eaf84a]

Bonjour phys4,

Je pense qu'il faut lire 62 Ω pour être compréhensible.

Effectivemment, j'ai mal modifié les erreurs de copier coller.

(1 + a*t) = 807 / 62 sans s'occuper de la résistivité.
ça donnerait quoi ?

le problème c'est que la résistance et la résistivité sont proportionnels (avec un coefficient de 1 si on admet que pas de changement de propriétés mécaniques fonction de la température) , et vous posez R₂₀/R et non pas R/R₂₀, pourquoi?

[phys4]

le problème c'est que la résistance et la résistivité sont proportionnels (avec un coefficient de 1 si on admet que pas de changement de propriétés mécaniques fonction de la température) , et vous posez R₂₀/R et non pas R/R₂₀, pourquoi?

Oui la proportionnalité permet d'utiliser les résistances sans connaitre leur relation avec la résistivité.

Je suppose que la remarque suivante est une erreur de lecture ?

[invite69eaf84a]

selon moi,
R₂₀=807 ohm
R = 62 ohm
est-ce une erreur ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Oui. C'est une erreur.

Erugua : si vous n‘êtes pas d’accord avec Phys4 il y a 99% de chances que vous soyez dans le faux (le autre 1% c’est une faute de frappe).

La résistance d’une ampoule allumée est environ 10 fois plus grande que quand elle est éteinte.
Alors regardez plus attentivement les indications de Phys4.
Au revoir.

[invite69eaf84a]

Bonjour,

Erugua : si vous n‘êtes pas d’accord avec Phys4 il y a 99% de chances que vous soyez dans le faux (le autre 1% c’est une faute de frappe).

J'ai suffisamment de logique pour saisir qu'une personne avec 4000 messages sur un forum de science m'écraserai si je me mesurais à lui dans ce domaine, ne confondez pas mon questionnement avec de l'arrogance, c'est assez vexant.

La résistance d’une ampoule allumée est environ 10 fois plus grande que quand elle est éteinte.

D'accord, effectivemment j'ai pris la relation complètement à l'envers. Je pensais que les 62 ohms avaient été mesurés avec un ohmmètre, et que donc la lampe était en fonctionnement..

Du coup j'ai la solution, merci beaucoup !