Exercice vitesse moyenne des electrons dans fil de cuivre
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Exercice vitesse moyenne des electrons dans fil de cuivre



  1. #1
    Celenesse

    Exercice vitesse moyenne des electrons dans fil de cuivre


    ------

    Bonjour à tous !

    Je bloque sur cet exercice, notamment à cause de plusieurs notions que je ne comprends pas. Pouvez vous m'aider s'il vous plait ?

    "Un fil de cuivre de diametre 1,2mm est parcouru par un courant d'intensité I=5A. Sachant que dans le cuivre le nombre d'électrons libres est n=2,3*10^29 par m³, calculer la vitesse moyenne des électrons".

    Et la réponse que je comprends pas :

    "Pendant le temps dt, seuls les porteurs de charge contenus dans le cylindre de génératrice v.dt et de base S traversent cette surface. Le volume de cette surface étant de dv=Svdt, la charge qui traverse S est donc dq=neSvdt et donc v=i/(neS) et on trouve v=1,1*10^-4 m/s"

    On a les formules :
    i=dq/dt et i=psv avec p=charge volumique

    Je ne comprends pas :
    - le passage de dv=Svdt à dq=neSvdt
    -que vaut dq ? Est ce que dq=q=ne ?
    -comment calcule-t-on la charge volumique p?

    Merci beaucoup, ca fait plusieurs que cet exo me pose probleme !

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : exercice vitesse moyenne des electrons dans fil de cuivre

    Bonjour.
    Au lieu de vous emmquiquiner à travailler avec des différentiels, prenez un longueur L de fil.
    Faites un dessin.
    Calculez le nombre de charges mobiles dans ce volume.
    Calculez leur charge totale.
    Calculez dans combien de temps il faut qu’ils soient tous sortis de la longueur L pour que le courant soit celui demandé de 5 A.
    Maintenant vous avez le temps qui a mis l’électron le plus éloigné pour parcourir la distance L. Quelle est sa vitesse ?
    Au revoir.
    Edit: maintenant, si vous avez compris, remplacez L par v.dt
    Vous avez mélangé le 'v' de la vitesse avec le V du volume:
    dv=Svdt
    au Lieu de dV = S.v.dt
    Dernière modification par LPFR ; 23/02/2017 à 16h49. Motif: complement.

  3. #3
    Celenesse

    Re : Exercice vitesse moyenne des electrons dans fil de cuivre

    Avec quelle formule calcule-t-onnune quantité de charge?

  4. #4
    phys4

    Re : Exercice vitesse moyenne des electrons dans fil de cuivre

    La densité de charge est donnée c'est n en électrons libres par m3
    En associant la charge e, vous obtenez (ne) comme densité d'électricité mobile.
    Puis (neS) la charge dans la section S
    Un déplacement de cette section à la vitesse v donne un courant
    I = neSv (un peu moins lourd comme écriture ?)
    A appliquer avec les bonnes unités.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  5. A voir en vidéo sur Futura

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