Corrigé CH5 Deux siècles d’énergie électrique

« Corrigé CH5 Deux siècles d’énergie électrique 1.

Document 1 : Les premiers pas de l’énergie électrique (voir texte pdf, morceaux de vidéo plus petite manipulation avec une bobine et un aimant) Questions et réponses : L’induction électromagnétique correspond à l’apparition d’un courant électrique dans un fil conducteur fermé sur lui-même lorsque qu’un aimant se déplace à proximité.

Si le circuit est ouvert, il apparaît une tension électrique entre les deux extrémités du fil. Les deux éléments principaux d’un alternateur sont un aimant et une bobine de fil conducteur. Le rendement d’un alternateur peut être influencé par les frottements ou les pertes par effet Joule. La tension prend des valeurs alternativement positives et négatives : elle est alternative. La variation de cette tension est constituée d’un motif élémentaire qui se reproduit identique à lui-même au cours du temps : la tension est périodique. La durée du motif élémentaire est d’environ : 𝑇=30 ms=3×10−2 s or la fréquence est égale à 𝑓=1 /𝑇 d’où 𝑓=1/3×10−2≈33 Hz. Un alternateur est constitué d’un aimant et d’une bobine en mouvement relatif. Faire exercice 9 p 124 Correction exercice 9 p 124 : 1.

La tension prend des valeurs alternativement positives et négatives, elle est donc alternative. 2.

Il existe une partie de la courbe qui se reproduit identique à elle-même au cours du temps, cette tension est donc périodique. 3.

La période du signal est T ≈0,03 s.

La fréquence est égale à 𝑓=1/T≈33 Hz. 2.

Document 2 : De l’éclairage publique à l’atome quantique (voir texte pdf et morceaux de vidéo. Questions et réponses : L’éclairage public a nécessité l’utilisation de lampes à filament durable.

Pour cela, les scientifiques ont étudié les corps chauffés afin de développer des filaments de plus en plus performants. D’après la physique quantique, un atome ne peut exister que dans certains états d’énergie.

Le passage d’un atome d’un état d’énergie vers un état d’énergie inférieure s’accompagne de l’émission d’une radiation lumineuse représentée par une raie colorée dans son spectre d’émission. Parmi toutes les transitions, les plus probables donnent lieu à des raies colorées de forte intensité lumineuse contrairement à celles qui sont moins probables. En comparant le spectre de la lampe fluocompacte avec le spectre du mercure, on remarque la présence des raies du mercure à365 nm, 405 nm et 436 nm.

La lampe fluocompacte contient donc du mercure. Faire exercice 10, 11 et 12 p 124 1.

En 1911, la physique quantique ne fait pas l’unanimité chez les scientifiques. 2.

C’est Ernest Solvay qui a organisé les congrès et invité les chercheurs à exposer leurs travaux.

Il a donc contribué à l’avancement de la recherche. 3.

Niels Bohr défend la physique quantique et sa nature probabiliste alors que Albert Einstein ne croit pas que les lois de la nature soient gouvernées par les probabilités. La représentation (a) correspond à une description classique de l’atome car la position de l’électron est parfaitement connue.

La représentation (b) correspond à une description quantique de l’atome car la position de l’électron est décrite par une probabilité de présence dans un certain volume. Le spectre du néon (doc.

2) est composé de nombreuses raies d’émission absentes dans le spectre en intensité de la lampe (doc.

1).

Il n’y a donc pas d’atomes de néon dans la lampe.

Le spectre en intensité (doc.

1) montre la présence de certaines raies d’émission du mercure (doc.

3).

La lampe contient donc du mercure.

L’appellation « tube.... »