1° électricité F.e.m

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Chimère
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1° électricité F.e.m

par Chimère » 15 Mar 2007, 00:22

Bonjour, je suis actuellement en classe de 1°, et je me pose encore quelques questions dans le cadre d'un chapitre intitulé "transfert d'énergie dans un circuit électrique".
-La f.e.m d'un générateur est sa tension à vide. Mais qu'est ce que cette grandeur indique concrètement ? son aptitude à faire circuler le courant ?
-comment fonctionne une pile plate branchée dans un circuit( je sais qu'il s'agit d'un générateur qui tranforme de l'énergie chimique en énergie électrique ) ? En fait, ce que je ne comprends pas, c'est que les électrons libres du circuits vont de la borne - vers la borne +, que fait la pile précisément pour assurer la continuité du courant ? (je pense qu'il y a un rapport avec la f.e.m, mais je n'en suis pas convaincu, car je n'ai aucune notion pouvant justifier cette hypothèse)
- Pourquoi la tension à vide ou fcem, d'un moteur n'est -elle pas nulle?

Merci beaucoup.



Flodelarab
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par Flodelarab » 16 Mar 2007, 14:16

Pfiouuuuuuu. Que de questions!
Chimère a écrit:comment fonctionne une pile plate branchée dans un circuit?
Différence de potentiel entre les bornes. Cette différence de potentiels implique un champ électrique (dans le sens des potentiels décroissants). Les électrons libres ressentent ce champ électrique et se meuvent. Attention! Ne pas confondre l'onde électrique et les électrons. Les électrons se déplacent seulement à 10m.s-1 environ.
Chimère a écrit:( je sais qu'il s'agit d'un générateur qui transforme de l'énergie chimique en énergie électrique )
Analyse de grands mots qui ne représentent rien de concrets (même si c "juste")
Chimère a écrit: En fait, ce que je ne comprends pas, c'est que les électrons libres du circuits vont de la borne - vers la borne +, que fait la pile précisément pour assurer la continuité du courant ?
Déjà expliqué.
La continuité ?
Quand tu sors du cinéma, tu est obligé d'attendre que les autres sortent avant toi ... c pareil. Sinon la pile se viderait instantanément
Chimère a écrit: (je pense qu'il y a un rapport avec la f.e.m, mais je n'en suis pas convaincu, car je n'ai aucune notion pouvant justifier cette hypothèse)
Pour moi, la fem est la uniquement pour introduire une notion de tension parfaite. On introduit alors la notion de résistance interne du générateur.... mais je peux me tromper.
Chimère a écrit:- Pourquoi la tension à vide ou fcem, d'un moteur n'est -elle pas nulle?
Ben! Parce que le moteur résiste tiens! si c t nulle, ton moteur serait comme un fil, sans résistance... inexistant

anima
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par anima » 16 Mar 2007, 21:16

En fait, ce que je ne comprends pas, c'est que les électrons libres du circuits vont de la borne - vers la borne +, que fait la pile précisément pour assurer la continuité du courant ? (je pense qu'il y a un rapport avec la f.e.m, mais je n'en suis pas convaincu, car je n'ai aucune notion pouvant justifier cette hypothèse)

Il y a un rapport avec les piles "chimiques": avec une pile standard (modele de Volta ou autre), on obtient la f.e.m avec la différence de potentiel rédox. Cette f.e.m. te permet d'avoir a la fois la tension et l'intensité pour deux couples donnés...
Le courant dans ce cas (de pile chimique) n'est pas constant; cependant, on le considere comme constant dans tout le cycle secondaire. Ca évite pas mal de pépins ;)

Chimère
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par Chimère » 16 Mar 2007, 21:28

anima a écrit:Il y a un rapport avec les piles "chimiques": avec une pile standard (modele de Volta ou autre), on obtient la f.e.m avec la différence de potentiel rédox. Cette f.e.m. te permet d'avoir a la fois la tension et l'intensité pour deux couples donnés...
Le courant dans ce cas (de pile chimique) n'est pas constant; cependant, on le considere comme constant dans tout le cycle secondaire. Ca évite pas mal de pépins ;)


Excusez-moi, je ne comprends pas vootre réponse.
Ma question, c'est que comme les électrons vont de la borne - à la borne +, à l'extérieur du générateur( ex pile), arrivés à la borne +, comment font-ils pour revenir à la borne -, afin d'assurer la continuité du courant? Je pense que le générateur est responsable de ce mouvement de retour, et ce grace au fait qu'il possède une fem, ou tension. ( Jusqu'ici, je ne sais si mon raisonnement est vrai, d'où mon volonté de comprendre ). Mais si j'ai raison, je n'arrive pas à voir comment un génératuer peut remettre des électrons à la borne -.

Merci beaucoup.

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 16 Mar 2007, 22:05

Chimère a écrit:Excusez-moi, je ne comprends pas vootre réponse.
Ma question, c'est que comme les électrons vont de la borne - à la borne +, à l'extérieur du générateur( ex pile), arrivés à la borne +, comment font-ils pour revenir à la borne -, afin d'assurer la continuité du courant? Je pense que le générateur est responsable de ce mouvement de retour, et ce grace au fait qu'il possède une fem, ou tension. ( Jusqu'ici, je ne sais si mon raisonnement est vrai, d'où mon volonté de comprendre ). Mais si j'ai raison, je n'arrive pas à voir comment un génératuer peut remettre des électrons à la borne -.

Merci beaucoup.

Bonsoir Chimère,

En fait ta question est une question de chimie... Et surtout, il faut la circonstancier!car une alimentation électronique ne fonctionne pas comme une pile électrochimique...

Don considérons une pile électrochimique dite pile Leclanché: tu sais la pile plate standard avec une électrode en zinc (l'enveloppe), une autre en carbone et un électrolyte en chlorure d'amonium.
La différence de potentiel (pour parler physicien) que tu constateras aux bornes de cette pile dépend de la nature chimique des électrodes, ici le couple zinc/carbone. La taille de la pile t'indiquera la quantité de courant qu'elle pourra débiter.

Voyon maintenant ta question. Dans une pile, un élement du couple "donne" des électrons et un autre les capte. Ce ne sont pas des électrons qui circulent dans l'électrolyte mais des ions. L'échange d'électrons entre l'électrode et les ions se fait au niveau de la surface de l'électrode.

Le zinc injecte des e- dans le circuit extérieur.Ces e-, après avoir circulés dans le circuit, arrivent sur l'électrode en carbone qui capte les électrons. Dans l'électrolyte, l'échange se fait dans le sens contraire.

Rappelon que par définition, la fem (la mal nommée!) est la mesure de la différence de potentiel aux bornes du générateur (de la pile, ici) lorsqu'il ne débite PAS de courant. Il faut donc la mesurer avec un voltmètre à très grande résistance interne pour limiter au maximum le courant parasite.

anima
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par anima » 16 Mar 2007, 22:07

Chimère a écrit:Excusez-moi, je ne comprends pas vootre réponse.
Ma question, c'est que comme les électrons vont de la borne - à la borne +, à l'extérieur du générateur( ex pile), arrivés à la borne +, comment font-ils pour revenir à la borne -, afin d'assurer la continuité du courant? Je pense que le générateur est responsable de ce mouvement de retour, et ce grace au fait qu'il possède une fem, ou tension. ( Jusqu'ici, je ne sais si mon raisonnement est vrai, d'où mon volonté de comprendre ). Mais si j'ai raison, je n'arrive pas à voir comment un génératuer peut remettre des électrons à la borne -.

Merci beaucoup.

Ah, pardon. As-tu déja étudié une pile chimique?
Je récapitule le systeme. 2 solutions de 2 couples rédox, sans les mélanger, un pont salin (ou systeme équivalent) permettant le transfert d'ions d'une solution a l'autre, et deux électrodes.
Une réaction d'oxydation (augmentation du n.o. et donc de la charge, et donc perte d'électrons) se produit sur une des électrodes; un électron est produit, et un ion en solution. l'électron ne pouvant pas se déplacer en solution, il "va" dans l'électrode et parcourt le circuit (je décrit de facon tres imagée). Arrivé a l'autre bout, une réaction de réduction se fait, utilisant cet electron et un ion en solution pour former un corps solide. L'électron n'est donc pas "remis" au début; il revient a son état intra-atomique, mais...pas dans le meme corps, car la pile ne PEUT PAS marcher dans le sens contraire...

Plus d'info sur l'oxydo-réduction

Chimère
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par Chimère » 17 Mar 2007, 00:25

anima a écrit:Ah, pardon. As-tu déja étudié une pile chimique?
Je récapitule le systeme. 2 solutions de 2 couples rédox, sans les mélanger, un pont salin (ou systeme équivalent) permettant le transfert d'ions d'une solution a l'autre, et deux électrodes.
Une réaction d'oxydation (augmentation du n.o. et donc de la charge, et donc perte d'électrons) se produit sur une des électrodes; un électron est produit, et un ion en solution. l'électron ne pouvant pas se déplacer en solution, il "va" dans l'électrode et parcourt le circuit (je décrit de facon tres imagée). Arrivé a l'autre bout, une réaction de réduction se fait, utilisant cet electron et un ion en solution pour former un corps solide. L'électron n'est donc pas "remis" au début; il revient a son état intra-atomique, mais...pas dans le meme corps, car la pile ne PEUT PAS marcher dans le sens contraire...

Plus d'info sur l'oxydo-réduction


merci beaucoup pour l'explication, je comprends maintenant comment une pile fonctionne.
Mais il me reste une question. Vous parlez dans votre raisonnement des électrons issus de l'oxydation du zinc. Cependant, qu'en est il des électrons libres du circuit, qui, lorsque le circuit est fermé vont de la borne - à la borne + également. Arrivés à la borne +, "vont-ils" dans la cathode et participer à la réaction de réduction?

Merci encore.

anima
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par anima » 17 Mar 2007, 00:40

Chimère a écrit:merci beaucoup pour l'explication, je comprends maintenant comment une pile fonctionne.
Mais il me reste une question. Vous parlez dans votre raisonnement des électrons issus de l'oxydation du zinc. Cependant, qu'en est il des électrons libres du circuit, qui, lorsque le circuit est fermé vont de la borne - à la borne + également. Arrivés à la borne +, "vont-ils" dans la cathode et participer à la réaction de réduction?

Merci encore.

Bah oui...c'est une sorte de train-train, l'électron rajouté pousse tous les autres vers la droite/gauche, etc...

Chimère
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par Chimère » 17 Mar 2007, 16:58

Merci encore

anima
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par anima » 17 Mar 2007, 20:54

Chimère a écrit:Merci encore

C'est un peu plus complexe, je pense, mais bon...c'est la version qu'on m'a dit en terminale :D

 

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