Transcript le générateur de kelvin - Université Paris Diderot

Université Paris Diderot – Paris 7
PROJET DE PHYSIQUE
EXPÉRIMENTALE :
LE GÉNÉRATEUR DE KELVIN
Akebli Mariam
Iazourène Tarik
Loukkal Abderrahmane
Année universitaire 2011-2012
INTRODUCTION
• Haute tension à partir de gouttes d’eau !
PLAN
1. Description du mécanisme global
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Rupture de symétrie
Charge par influence
2. Évolution de la charge
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Force électrostatique
Équation différentielle du système
Comportement exponentiel
3. Décharge du système
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
Ionisation de l’air
Distances caractéristiques
Description globale du système
• Tout d’abord, quel chemin suivent les charge?
Description globale du système
• D’où vient la première
différence de potentiel ?
• Influence électrostatique
Évolution de la charge
• Existence d’une force électrostatique
=> La trajectoire des gouttes surprend, que se
passe t-il ?
• Force électrostatique > gravité
• Gouttes => trajectoire des LDC
Évolution de la charge
• Établissement de l’équation différentielle
f la fréquence
d’écoulement des
gouttes
C
b
V+ V-
Q-
Q+
V+ V-
Qt
Isolant
C
Évolution de la charge
• Comportement exponentiel
• Temps de charge
Temps caractéristique τ
τ ≈ 0,1 s donc temps de charge de 5τ = 0,5 s
Décharge du système
• Ionisation de l’air très peu conducteur
Deux caractéristiques nécessaires :
-> Distance entre les électrodes, d en mm
-> Différence de potentiel entre les électrodes
Seuil d’ionisation = 36kV/cm
DDP de 15kV : d = 0,5 cm
 Air conducteur : ÉTINCELLE
CARACTÉRISTIQUES
• Rendement du système
Énergie électrique :
 Énergie potentielle :
 Rendement : η
η ≈ 16%
CARACTÉRISTIQUES
• Dimensions
250mm
4,2mm
2mm
40mm
420mm
52mm
185mm
95mm
4,2mm
94mm
CONCLUSION
-> Récapitulatif
-> Ouverture : variante du système
microscopique