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

S´eance IV 1
19.3) Si une quantit´e d’ions de sodium (Na+), en nombre ´egal au nombre d’Avogadro,
traverse un ´el´ement de surface pendant 1000s, quelle est l’intensit´e du courant corre-
spondante?
19.5) Le d´emarreur d’une voiture est un dispositif ´electrique petit mais tr`es puissant.
Son rˆole est de “faire tourner” le moteur d’essence sur un cycle, pour le d´emarrer. En
g´en´eral, il consomme 180 A de la batterie pendant environ 2,0 s. Quelle est la charge
qui traverse le circuit?
19.10) Un magn´etophone portatif est aliment´e par 6 piles de 1,5 V en s´erie. Quelle
est la tension de fonctionnement?
19.11) La torpille est un poisson g´eant des mers, qui peut d´evelopper une tension de
220 V. Son corps est couvert de cellules dites ´electroplaques, chacune pouvant produire
une diff´erence de potentiel d’environ 0,15 V. Ces cellules sont dispos´ees en rang´ees
et connect´ees ´electriquement en s´erie, pour produire une grande tension. Ensuite,
plusieurs milliers de ces rang´ees sont mont´ees en parall`ele pour produire une intensit´e
de courant importante. Quel est le nombre de cellules dans chaque rang´ee? Pourquoi
les poissons “´electriques” des eaux douces d´eveloppent-ils, en g´en´eral, une tension plus
grande que celle des poissons des eaux sal´ees?
19.13) La charge d’une batterie est estim´ee `a 10 Ah. Quelle est en coulombs la
quantit´e de charge correspondante?
19.17) Un faisceau d’´electrons transportant un courant d’intensit´e variable avec le
temps I(t) = (3,00A/s2)t2 −(2,00A/s)t+ 3,00A, frappe un d´etecteur. Quelle est la
charge recueillie par ce d´etecteur entre les instants t= 1,00 s et t= 2,00 s?
19.25) On veut construire un panneau de piles solaires `a silicium, qui puisse fournir
au moins 440 mA `a 9,0 V, quand la lumi`ere solaire est suffisante. Sachant que chaque
pile fournit 22 mA `a 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 m´ecanique. Quelle est sa r´esistance ´electrique ?
19.58) Supposons que vous vouliez relier un haut-parleur ´eloign´e `a votre chaˆıne
st´er´eo. Le haut-parleur a une r´esistance de 4,0 Ω; alors vous devez employer des cˆables
de connexion de faible r´esistance compar´e `a 4,0 Ω, disons 0,25 Ω. Si le haut-parleur
est `a 15 m, quel doit ˆetre le diam`etre du fil de cuivre `a utiliser?
19.71) Lorsqu’elle est allum´ee, une ampoule de lampe de poche est le si`ege d’un
courant de 0,33 A sous 3,9 V. Quelle est alors la puissance consomm´ee? En fait,
plus que 95% de cette puissance est d´epens´ee sous forme d’´energie thermique et non
lumineuse. Quelle est la r´esistance du filament de l’ampoule?
19.76) Une pile solaire de silicium de dimensions 5 mm x 4 mm produit un courant
d’intensit´e 5 mA sous 0,45 V, quand elle re¸coit la lumi`ere solaire (`a 100 mW/cm2).
D´eterminez son efficacit´e.
19.78) Quelle est la puissance (en kilowatts) d’un chauffage ´electrique capable
d’´elever la temp´erature de 10 litres d’eau de 25oC `a 85oC en 15 minutes, en supposant
qu’il n’y a aucune perte d’´energie thermique. Sachant que la bobine de chauffage a une
r´esistance de 10 Ω, quelle doit ˆetre l’intensit´e du courant?
(la chaleur massique de l’eau, C, vaut 4,19 103J/kgoC)