Séance IV 1 19.3) Si une quantité d`ions de sodium (Na+)

Séance IV
1
19.3) Si une quantité d’ions de sodium (Na+ ), en nombre égal au nombre d’Avogadro,
traverse un élément de surface pendant 1000s, quelle est l’intensité du courant correspondante?
19.5) Le démarreur d’une voiture est un dispositif électrique petit mais très puissant.
Son rôle est de “faire tourner” le moteur d’essence sur un cycle, pour le démarrer. En
général, il consomme 180 A de la batterie pendant environ 2,0 s. Quelle est la charge
qui traverse le circuit?
19.10) Un magnétophone portatif est alimenté par 6 piles de 1,5 V en série. Quelle
est la tension de fonctionnement?
19.11) La torpille est un poisson géant des mers, qui peut développer une tension de
220 V. Son corps est couvert de cellules dites électroplaques, chacune pouvant produire
une différence de potentiel d’environ 0,15 V. Ces cellules sont disposées en rangées
et connectées électriquement en série, pour produire une grande tension. Ensuite,
plusieurs milliers de ces rangées sont montées en parallèle pour produire une intensité
de courant importante. Quel est le nombre de cellules dans chaque rangée? Pourquoi
les poissons “électriques” des eaux douces développent-ils, en général, une tension plus
grande que celle des poissons des eaux salées?
19.13) La charge d’une batterie est estimée à 10 Ah. Quelle est en coulombs la
quantité de charge correspondante?
19.17) Un faisceau d’électrons transportant un courant d’intensité variable avec le
temps I(t) = (3, 00A/s2 )t2 − (2, 00A/s)t + 3, 00A, frappe un détecteur. Quelle est la
charge recueillie par ce détecteur entre les instants t = 1, 00 s et t = 2, 00 s?
19.25) On veut construire un panneau de piles solaires à silicium, qui puisse fournir
au moins 440 mA à 9,0 V, quand la lumière solaire est suffisante. Sachant que chaque
pile fournit 22 mA à 0,45 V, comment doit-on monter ces piles?
19.32) Un petit moteur fonctionne avec 10 mA sous 3,0 V, lorsqu’il n’effectue aucun
travail mécanique. Quelle est sa résistance électrique ?
19.58) Supposons que vous vouliez relier un haut-parleur éloigné à votre chaı̂ne
stéréo. Le haut-parleur a une résistance de 4,0 Ω; alors vous devez employer des câbles
de connexion de faible résistance comparé à 4,0 Ω, disons 0,25 Ω. Si le haut-parleur
est à 15 m, quel doit être le diamètre du fil de cuivre à utiliser?
19.71) Lorsqu’elle est allumée, une ampoule de lampe de poche est le siège d’un
courant de 0,33 A sous 3,9 V. Quelle est alors la puissance consommée? En fait,
plus que 95% de cette puissance est dépensée sous forme d’énergie thermique et non
lumineuse. Quelle est la résistance du filament de l’ampoule?
19.76) Une pile solaire de silicium de dimensions 5 mm x 4 mm produit un courant
d’intensité 5 mA sous 0,45 V, quand elle reçoit la lumière solaire (à 100 mW/cm 2 ).
Déterminez son efficacité.
19.78) Quelle est la puissance (en kilowatts) d’un chauffage électrique capable
d’élever la température de 10 litres d’eau de 25o C à 85o C en 15 minutes, en supposant
qu’il n’y a aucune perte d’énergie thermique. Sachant que la bobine de chauffage a une
résistance de 10 Ω, quelle doit être l’intensité du courant?
(la chaleur massique de l’eau, C, vaut 4,19 103 J/kgo C)