Poids de l'électricité

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Message par jch Mer 21 Oct 2015 - 20:51

Bonsoir,

Question bête:
Entre la batterie vide et la batterie pleine, y a-t-il un poids quelconque mesurable ?
L'électricité entrée doit représenter un poids même infime. Avez-vous une idée de ce que ça peut représenter ?
Pas que ça va ralentir Zoe, mais je me posais cette question.

Merci

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Message par Bigfoot Mer 21 Oct 2015 - 20:58

N'étant pas spécialiste, j'ai trouvé cette discussion :
http://forums.futura-sciences.com/physique/291939-poids-de-lelectricite.html#showthread.php?t=291939&page=2&forcenoajax=1

En résumé d'après leurs dire : peanuts !

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Message par RD150 Mer 21 Oct 2015 - 21:54

Pas sûr. Sinon pourquoi les fils s'allongeraient quand les lignes sont trop sollicitées ( on dit d'ailleurs qu'elles sont surchargées) geek
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Message par Bigfoot Mer 21 Oct 2015 - 22:08

La rate qui se dilate ?
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Message par Passant_Mbr Mer 21 Oct 2015 - 22:19

Effectivement comme envisagé dans la discussion, ça doit au bout du compte correspondre à la masse de l'énergie ajoutée.
L'électricité en soi étant plutôt un concept abstrait qui n'a pas de masse proprement dite.

Physiquement on ne stocke pas vraiment de l'électricité, mais on injecte de l'énergie potentielle en distendant des liaisons chimiques (je sais, c'est un peu approximatif comme description).

Si on dit environ 25 kWh d'énergie, cela correspondrait à une masse de m = E / c2 = 25 x 3,6 MJ / 9 x 1016 = 10-9 kg soit 1 micro-gramme.

Bien qu'une telle masse soit mesurable dans l'absolu, en relatif par rapport à une masse de 250 kg, cela demanderait un outil d'une précision assez remarquable, je doute qu'il en existe avec ce niveau de performance.

Bon quand je dis "l'électricité n'a pas de masse", c'est vrai que si on la définit comme un mouvement de charges électriques, on pourrait considérer l'énergie cinétique de l'ensemble des charges se déplaçant dans un tronçon donné de câble et lui associer une masse. Mais dans une batterie chargée et non en fonctionnement, ce mouvement n'existe pas.


Dernière édition par Passant_Mbr le Jeu 22 Oct 2015 - 1:17, édité 3 fois
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Message par jch Mer 21 Oct 2015 - 22:22

En cherchant, je trouve:
Masse de l’électron : 9,11 x 10-31 kg.

Combien d'électrons rentrent dans la batterie ? Sûrement peanuts mais il doit quand même y avoir une masse.

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Message par Passant_Mbr Mer 21 Oct 2015 - 22:33

Non quand tu charges l'intensité est la même à la borne entrante qu'à la borne sortante : il y a autant d'électrons qui sortent et qui entrent. Pas de gain d'électrons.

Sinon vu l'intensité de la force électromagnétique, il  y aurait des effets d'électricité statique fantastiques autour d'une batterie chargée.
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Message par rslden Mer 21 Oct 2015 - 23:27

Si il est vrai que les câbles s'allongent, c'est sûrement dû à la dilatation d'un échauffement.
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Message par Zoeole Jeu 22 Oct 2015 - 0:03

Attention à bien tenir compte de la vitesse de déplacement du véhicule. Ne pas dépasser la vitesse de la lumière prescrite.

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Message par Passant_Mbr Jeu 22 Oct 2015 - 0:28

Petit calcul en imaginant que la batterie conserve tous les électrons qui y rentrent pendant la charge, en violation assumée  de quelques lois usuelles de l'electricité : quelle force exercée sur un objet chargé par frottement (charge de l'ordre de 10-6 Coulomb) situé à deux mètres ?

Supposons une charge rapide d'une demi-heure à 40 kW.
La batterie ayant une tension de 400 V, cela donne un courant de 100 A donc 100 C/s
À la fin de la demi-heure, la batterie aurait absorbé une charge de 180 000 C.

Supposons qu'on place un objet chargé (le pull du conducteur ou ses cheveux) à 2 mètres de la batterie.

La batterie tirera alors sur les cheveux (par exemple)
avec une force

F= 9 109 x Q1 x Q2 / r2

avec
Q1 = 180 000
Q2 = 1. 10-6
r = 2
Je trouve une force de 405 Mega Newtons, soit la traction exercée sur terre par le poids d'une masse de 41 280 tonnes. A bobo les cheveux ...
Et voilà pourquoi tous les conducteurs de VE sont chauves. Ah tiens ? Non en fait, quelque chose doit clocher avec cette théorie...

Bien entendu la charge serait bloquée bien avant d'arriver à ce stade par la répulsion grandissante des électrons déjà présents, en insistant la batterie se déchargerait au moyen de quelques éclairs bien sentis distribués aux alentours, ou éclaterait. À l'extrême, elle se comporterait comme un mini trou noir en faisant imploser le domicile qui l'entoure. Mais de toutes façons le postulat de départ est faux, la circulation du courant se fait à charge conservative et à flux conservatif.

Enfin je ne dis pas que c'est impossible d'accumuler des charges dans un objet, il y a bien les générateurs électrostatiques pour ça, mais ce n'est pas ainsi que fonctionnent nos chargeurs.
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Message par Pixel Jeu 22 Oct 2015 - 8:31

Passant_Mbr a écrit:en insistant la batterie se déchargerait au moyen de quelques éclairs bien sentis distribués aux alentours, ou éclaterait. À l'extrême, elle se comporterait comme un mini trou noir en faisant imploser le domicile qui l'entoure.
Moi, je dis : ce mec est dangereux ! What a Face

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Message par Pixel Jeu 22 Oct 2015 - 8:37

Bon, mon domicile n'ayant pas implosé, une petite question.
Après le poids de l'électricité, la vitesse de l'électricité.

Quelle est la vitesse de déplacement des électrons dans un fil de cuivre de 1 mm2 parcouru par un courant continu de 1 A ?

- 300 000 km/s
- 270 000 km/s
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- 0,11 mm/s
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Message par philouze33 Jeu 22 Oct 2015 - 9:44

en revanche, avec le lithium-air, on devrait bien avoir une variation de masse, et même importante : on ne déplace pas juste un potentiel électrochimique d'un coté à l'autre de la batterie, on y ajoute un oxyde , en piquant l'o2 de l'air ambiant, qu'on relâche à la décharge

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Message par Ke2 Jeu 22 Oct 2015 - 10:54

Pixel a écrit:Bon, mon domicile n'ayant pas implosé, une petite question.
Après le poids de l'électricité, la vitesse de l'électricité.

Quelle est la vitesse de déplacement des électrons dans un fil de cuivre de 1 mm2 parcouru par un courant continu de 1 A ?

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1A = 1C/s
Charge d'un électron = 1,6 10^-19 C
Nombre d'électrons en traversant le circuit par seconde pour un courant de 1A : 1/1,6 10^-19  = 6,25 10^18

Si on suppose un électron libre par atome, le volume d'un atome de cuivre étant de 2 10^-29 m^3, le volume occupé par les électrons en mouvement est de 6,25 10^18 * 2 10^-29 m^3 = 1,25 10^-10 m^3.

Section du fil : 1mm^2 = 10^-6 m^2.

Vitesse des électrons : 1,25 10^-10 / 10^-6 = 1,25 10^-4 m/s = 0,125 mm/s ou 45 cm/h .


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Message par fivari Jeu 22 Oct 2015 - 11:58

En chargeant une batterie, on ne rajoute pas des électrons: on les déplace seulement. On les déplace contre la tension en chargeant, c'est la raison pour laquelle il faut y mettre de l'énergie et en déchargeant les électrons se déplacent selon la tension donc fournissent de l'énergie.
Le flux net des électrons dans un circuit électrique fermé est zéro.
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Message par Ke2 Jeu 22 Oct 2015 - 12:03

fivari a écrit:Le flux net des électrons dans un circuit électrique fermé est zéro.
Oui, il en rentre autant au pôle positif qu'il en sort au pôle négatif.

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Message par MrDiez44 Jeu 22 Oct 2015 - 12:40

pour expliquer clairement ce qu'il se passe dans la batterie, c'est un peu comme si on remontais un "ressort" via de l'électricité, une fois pleine le ressort de la batterie se détend jusqu'à la prochaine charge.
Et comme expliqué plus tôt, l'électricité ne fait que passer dans la batterie.
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Message par TomC Jeu 22 Oct 2015 - 12:53

Ke2 a écrit:Vitesse des électrons : 1,25 10^-10 / 10^-6 = 1,25 10^-4 m/s = 0,125 mm/s ou 45 cm/h .
Tout à fait, et comme en courant alternatif, ils changent de direction 100 fois par seconde, on voit qu'ils n'ont pas le temps d'aller bien loin.
Cela répond à ceux qui s'inquiètent de la provenance de leurs électrons, verts ou pas : en fait ils ne quittent pas la maison...
EDF ne vend pas des électrons, mais se contente de venir secouer vos électrons.
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Message par Zoeole Jeu 22 Oct 2015 - 13:32

TomC a écrit:Tout à fait, et comme en courant alternatif, ils changent de direction 100 fois  par seconde, on voit qu'ils n'ont pas le temps d'aller bien loin.
Cela répond à ceux qui s'inquiètent de la provenance de leurs électrons, verts ou pas : en fait ils ne quittent pas la maison...
EDF ne vend pas des électrons, mais se contente de venir secouer vos électrons.
Excellent !!!
En fait c'est la tension "secouée" à 50hz qu'on partage.
Donc mes électrons ne sont pas le mêmes que ceux de mon voisin !! Je vais m'empresser d'aller lui annoncer la bonne nouvelle Very Happy
Ca va le rassurer, quand il va recevoir sa facture EDF, de savoir qu'il ne paye pas pour mes électrons dont on arrivait pas bien à distinguer la couleur.

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Message par Ke2 Jeu 22 Oct 2015 - 17:05

TomC a écrit:
Ke2 a écrit:Vitesse des électrons : 1,25 10^-10 / 10^-6 = 1,25 10^-4 m/s = 0,125 mm/s ou 45 cm/h .
Tout à fait, et comme en courant alternatif, ils changent de direction 100 fois  par seconde, on voit qu'ils n'ont pas le temps d'aller bien loin.
Attention quand même : la calcul n'est valable que pour une intensité et une section de câble donnée (mais ça ne change pas beaucoup l'ordre de grandeur) Laughing

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Message par Pixel Jeu 22 Oct 2015 - 18:13

Bravo ! Very Happy
Maintenant, on va passer à la question suivante :

Quelle est la vitesse du temps ?

Un indice : la vitesse du temps est unique mais doit être choisie parmi plusieurs.

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Message par Ke2 Jeu 22 Oct 2015 - 18:20

Pixel a écrit:Quelle est la vitesse du temps ?
Je suis capable de voyager dans le temps Exclamation

Mais seulement dans un sens et à une vitesse de 1 seconde par seconde clown

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Message par Pixel Jeu 22 Oct 2015 - 18:35

Ben non, c'est pas ça.
Une seconde par seconde, c'est un nombre sans dimension.
Donc pas une vitesse ! Wink

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Message par Ke2 Jeu 22 Oct 2015 - 18:40

Pixel a écrit:Une seconde par seconde, c'est un nombre sans dimension.
Donc pas une vitesse ! Wink
Une vitesse, c'est une grandeur divisée par une durée.
Pour le temps, la grandeur est une durée, donc la vitesse du temps (si elle existe) est une durée divisée par une durée, elle est donc sans dimension.

Sinon, en utilisant une définition un peu plus mathématique, une vitesse est la dérivée d'une grandeur par rapport au temps.
Donc la vitesse du temps est d(t)/dt = dt/dt = 1

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Message par Pixel Jeu 22 Oct 2015 - 18:46

Beaucoup trop scientifique, tout ça !

La vitesse du temps c'est : "une de ces".
...
Pourquoi ?
...
Parce qu'on dit : "Le temps passe à une de ces vitesses" ! Razz

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