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Un atome qui capture un électron devient un ion négatif.
Un atome qui perd un électron devient un ion positif.
Prenons le cas de l'eau H2O → 2 hydrogènes avec 1 oxygène.
L'oxygène veut capter 2 électrons, et l'hydrogène veut en prêter 1 électrons.
L'oxygène va s'associer à 2 atomes d'hydrogène. C'est de la chimie.
Prenons le cas du CO2 → 1 carbone avec 2 oxygènes.
L'oxygène veut capter 2 électrons, et le carbone veut en prêter 4 électrons.
Le carbone va s'associer à 2 atomes d'oxygène.
Tout cela, grâce aux charges électriques.
Pour arracher un électron, il faut 1 quantum d’énergie.
Mendeleïev en 1900 rédige le tableau périodique des éléments.
Il y a 118 éléments dans ce tableau.
X = élément du tableau
A = masse de l’atome
Z est le numéro atomique d'un élément de ce tableau périodique, il représente le nombre de protons de son noyau.
Un noyau possède le même nombre de protons que de neutrons.
Sauf les isotopes.
Pour faire du courant, il faut une différence de potentiel.
Par exemple, une batterie de voiture qui possède une tension de 12 volts.
Une pile de 1,5 V ou une pile carrée de 9 V. Alimentation de laboratoire de 0 à 30 v réglable. La tension se mesure en Volts.
Les résistances
Tous les conducteurs électriques métalliques possèdent une résistance électrique à température ambiante exprimée en ohms.
Dans un circuit électronique, elle limite le courant dans ce circuit.
La résistance s’oppose au passage du courant.
La loi d'ohm -> U = R * I. La tension se mesure en Volts avec un multimètre. vidéo 1,
I = U / R (I en Ampères, U en volts et R en ohms).
Si l'on applique une tension sur une résistance de 100 ohms, dans celle-ci il va passer un courant exprimé en Ampères avec autre multimètre. I = U / R.
Si U = 9V et R = 100 ohms alors 9/100 = 0,09 Ampère = 90 mA.
– Pas de tension = pas de courant.
– Pas de courant dans la résistance = pas de tension sur ses 2 bornes.
Et 1 A = 1 C /s. Le courant est un débit de charge électrique par seconde.
La tension alternatif de 22 vpp de 1 sec ou de 1 Hz, c'est une sinusoïde et V+max = +11 V et V-max = – 11 V.
Veff = Vmax / √2
Veff = 11 / √2 = 7,78 V
Chaleur vpp alt =
Chaleur de 7,78 v en cc.
Dans une prise de courant de la maison vous avez une sinusoïde de 620 vpp ou 230 V eff et de fréquence 50 Hz ( f ).
Une période nommée T, va durer 20 mSec.
La f = 1 / T.
Dans un conducteur de cuivre, on a intérêt à avoir une faible résistance pour transporter le maximum de courant.
La résistance d’un conducteur dépendra
– De sa température.
– De sa longueur et de son diamètre.
– De sa nature.
– De la fréquence
Et d’autant plus vite que le courant est élevé.
L’information avoisine la vitesse de la lumière dans le conducteur.
Seuls les supraconducteurs n’ont pas de résistance.
Il existe, en 2021, des supraconducteurs aux environs de -50°C et en dessous.
Le courant est un débit de charges électriques.
Et i = dq / dt.
Si un courant est trop élevé, il va chauffer le circuit, jusqu’à créer un incendie.
Le fusible doit fondre avant l’incendie.
Il existe 2 types de fusible, le lent et le rapide (F).
En général les conducteurs électriques sont aussi de bons conducteurs de chaleur.
La résistance en fonction de la température
R = Rin ( 1 +(a *ᐃt°)). Avec a comme coefficient de température. (une température qui augmente fait monter la résistance dans la plupart des conducteurs)
°K = °C + 273,15 et °C = °K - 273,15
0°K = -273,15°C et 1°C = 273,15 +1 = 274,15 °K.
300 °K = 300 - 273,15 =26,85 °C.
20 °C = 273,15 + 20 = 293,15 °K.
25 °C = 273,15 + 25 = 298,15 °K.
ex)
-1 Si une ampoule à filament avait une résistance de 70 ohms à 20°C, qu’elle serait sa résistance à 2700°C.
R2700° = R20° (1+(a *ᐃt°)) = (le niveau en° le plus bas à droite)
R2700° = 70 (1 + (4,5*10-3*2680)) = 914 ohms.
-2 Une résistance 40 ohms à 20°C, qu’elle sera sa résistance à 0°C si a = 3*10-3.
R2700° = R20° (1+(a *ᐃt°)) = (le niveau en° le plus bas à droite)
R20° = R0° (1+3*10-3 * 20) (le niveau ° le plus bas à droite)
R0° = R20° / (1+3*10-3 * 20)
R0° = 40 / (1+3*10-3 * 20) = 37,74 ohms.
Preuve → R20° = 37,740° (1+3*10-3 * 20) = 40 ohms.
-3 Une ligne électrique en 2,5 mm² de cuivre de 5 m , qu’elle sera sa résistance à 20 °C! Et à -10°C qu’elle sera sa résistance ?
Une ligne électrique en 2,5 mm² de cuivre de 5 m et à 20 °C.
R20 = 1,7 * 10-8 * 5/(2,5*10-6) = 1,7*5*10-8*106 /2,5 = 34 *10-3 = 34 m ohm.
Une ligne électrique en 2,5 mm² de cuivre de 5 m à -10 °C.
R-10 = 1,47 * 10-8 * 5/(2,5*10-6) = 1,47*5*10-8*106 /2,5 = 1,47*2*10-2 = 2,94*10-2 = 29 m ohm.
R -10 = 29,4 m ohm.
Une ligne électrique en 2,5 mm² en aluminium de 5 m et à 20 °C.
R20 = 2,8 * 10-8 * 5/(2,5*10-6) = 2,8*2*10-2 = 56 m ohm.
Le cuivre à 34 m ohm conduit mieux que l'aluminium à 56 m ohm à 20 °C.
L'aluminium 56/34 = 1,65 fois plus résistif que le cuivre à 20 °C.
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