[exo] Physique électrique, à l'aide !
Bonjour, je suis en année préparatoire d'université à Montréal
Je dois donc passer des cours de cégep (équivalent du lycée) car j'ai fait le système Français
Parmi ces cours il y a de la physique électro-magnétique, et il y a des exercices que je n'arrive juste pas à faire
Sachant que j'ai les énoncés et les réponses (merci le livre) mais pas la démarche à suivre, j'aurais vraiment besoin d'aide pour comprendre mes erreurs.
Je vais réécrire 3 des exercices et rapidement ce que j'ai fait, ainsi que la fiche de formules qui nous est donné (oui, on apprend pas les formules par coeur, juste leur utilisation, vive le Québec)
Merci de m'aider au plus vite
Exercice 1 (juste le c, les deux autres j'ai réussi)
La résistivité de l’aluminium ρ0= 2,8 ×10-8 Ω.m à T0=20°C et son coefficient thermique de résistivité α=4 ×10-3°C-1. On fait circuler un courant perpendiculairement à l’une des faces d’un cube d’aluminium de côté L=12 cm.
a) Quelle est la résistance du cube d’aluminium à une température T=50° C ?
Réponse : 2,61e-7 ohm
À cette température, l’aluminium a 3 électrons libres par atome, une masse volumique d=2700 kg/m3 et une masse molaire M=26.982 g/mol. Le nombre d’Avogadro NA= 6.022×1023 atomes/mol.
b) Quelle est le nombre d’électrons libres par unité de volume n pour l’aluminium à 50°C ?
Réponse : 1,81e29 électrons/m3
c) Si une densité de courant de norme J= 59 kA/m2 circule perpendiculairement à une des faces du cube d’aluminium, quelle est la vitesse de dérive vd des électrons à 50°C ?
Réponse : 2,04e-6 m/s
Ma démarche :
I = n A e vd
vd = I / n A e
I / A = 1000 J
n = 1,81e29 (réponse du b) * L3
e = 1,602e-19
vd = 1000 * 59 / 1,81e29 * L3 * 1,602e-19
vd = 59000 / 2,90e10 * 0,123
vd = 1,17e-3 m/s
Oui, je suis assez loin...
Exercice 2
Soient 4 résistances fabriquées à partir de 4 matériaux différents. Ces résistances sont de forme cylindrique et ont tous le même diamètre d de 2,2 mm, mais elles sont de longueurs différentes.
Résistance | Résistivité ρ à 20°C (Ω·m) | Coefficient thermique de résistivité α (°C)-1 | Longueur (cm)
R1 (nichrome) | 1,5e-6 | 0,4e-3 | 2
R2 (Manganin) | 45e-8 | 5e-7 | 4
R3 (Acier) | 39e-8 | 8e-4 | 3
R4 (Platine) | 11e-8 | 3,9e-3 | 1
Quelle serait la résistance équivalente dans la disposition suivante à 20°C?
|------ R2 -------|
| |
--- R1 ---| |---
| |
|--- R3 --- R4 ---|
Réponse : 0,00986 ohm
Ma démarche :
En série
R(eq) = R1 + R2 + ... + Rn
En dérivation
1 / R(eq) = 1 / R1 + 1 / R2 + ... + 1 / Rn
R5 = R3 + R4
1 / R6 = 1 / R2 + 1 / R5
R(eq) = R1 + R6
R = L * ρ
R(eq) = R1 + 1 / (1 / R2 + 1 / (R3 + R4))
R(eq) = L1 ρ1 + 1 / (1 / L2 ρ2 + 1 / (L3 ρ3 + L4 ρ4))
R(eq) = 0,02 * 1,5e-6 + 1 / (1 / 0,04 * 45e-8 + 1 / (0,03 * 39e-8 + 0,01 * 11e-8))
R(eq) = 3e-8 + 1 / (1 / 1,8e-8 + 1 / (1,17e-8 + 1,1e-9))
R(eq) = 3e-8 + 1 / (1 / 1,8e-8 + 1 / 1,28e-8)
R(eq) = 3e-8 + 1 / (1,28 / 2,304e-8 + 1,8 / 2,304e-8)
R(eq) = 3e-8 + 1 / (3,08 / 2,304e-8)
R(eq) = 3e-8 + 1 / 1,3368e8
R(eq) = 3e-8 + 7,48e-9
R(eq) = 3,748e-8 ohm
Encore très loin...
Exercice 3
Quelle est la vitesse de dérive vd des ions Na+ dans une solution électrolytique comptant 1020 ions Na+/m3 et où circule une densité de courant de J=96,93 k μA/m2 ? (J est un vecteur)
Réponse : 6,05e-6 m/s
Ma démarche... Je dois avouer que j'ai abandonné celui-là...
Merci beaucoup
Voici la feuille de formules :
Feuille_de_formules.pdf
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Envoyé par Max Nicolas 
