Pile et capacité électrique

Qu'est-ce qu'une pile ?

Une pile est un dispositif qui convertit l'énergie chimique en énergie électrique grâce à des réactions redox.

Nommer les deux types d'électrodes.

1. Anode 2. Cathode

Vrai ou faux : L'anode est toujours positive.

Faux. L'anode est négative dans une pile galvanique.

Qu'est-ce qu'un électrolyte ?

Un électrolyte est une substance conductrice d'électricité lorsqu'elle est dissoute dans un solvant ou fondue.

Complétez : Une réaction redox implique un transfert de _____ et d'_____ .

électrons et d'oxydation.

Quelle est la fonction de l'anode ?

L'anode est l'électrode où se produit l'oxydation.

Comparer la pile galvanique et la pile électrolytique.

Pile galvanique : produit de l'électricité. Pile électrolytique : consomme de l'électricité.

Équation de la réaction dans une pile :

Oxidation : $\displaystyle Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-$ Réduction : $\displaystyle Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$

Qu'est-ce que la force électromotrice (f.e.m) ?

La f.e.m est la tension fournie par une pile lorsqu'elle n'est pas connectée à un circuit.

Vrai ou faux : Les électrolytes solides conduisent bien l'électricité.

Faux. Les électrolytes doivent être liquides ou fondus pour conduire l'électricité.

Quels ions se déplacent vers la cathode ?

Les cations se déplacent vers la cathode.

Qu'est-ce qui se produit à la cathode ?

À la cathode, une réduction se produit, avec un gain d'électrons.

Complétez : L'oxydation se produit à l'_____ et la réduction à l'_____.

anode, cathode.

Quelle est la réaction globale d'une pile ?

La réaction globale est la somme des réactions d'oxydation et de réduction.

Vrai ou faux : La pile ne peut fonctionner sans électrolyte.

Vrai. L'électrolyte est nécessaire pour permettre le transfert des ions.

Quel est le rôle de l'électrolyte dans une pile ?

Il permet le transport des ions entre les électrodes pendant la réaction.

Qu'est-ce que la capacité électrique ?

C'est la quantité de charge électrique qu'un système peut stocker. Unités : Farads (F).

Quel est le symbole de la capacité électrique ?

Le symbole est C, représentant la capacité.

Quel est l'unité de mesure de la capacité ?

L'unité est le Farad (F), équivalent à un coulomb par volt.

Complétez : 1 F = 1 C/V.

C'est la définition de la capacité en unitaire.

Vrai ou Faux : La capacité augmente avec la distance entre les plaques.

Faux. Plus la distance est grande, plus la capacité diminue.

Qu'est-ce qui influence la capacité d'un condensateur ?

La surface des plaques et le matériau isolant entre elles.

Quelle est la formule de la capacité d'un condensateur plan ?

La formule est $\displaystyle C = \\frac{\varepsilon_0 \cdot A}{d}$, où A = surface, d = distance.

Quel est l'effet d'un diélectrique sur la capacité ?

Un diélectrique augmente la capacité en réduisant le champ électrique.

Qu'est-ce que la permittivité ?

C'est une mesure de la capacité d'un matériau à polariser sous un champ électrique.

Comparaison : Capacité en série vs en parallèle.

- En série : $\displaystyle \\frac{1}{C_{eq}} = \\frac{1}{C_1} + \\frac{1}{C_2}$ - En parallèle : $\displaystyle C_{eq} = C_1 + C_2$

Qu'est-ce qu'un condensateur ?

C'est un composant qui stocke de l'énergie sous forme de champ électrique.

Calculez la capacité : 2 plaques de 0,5 m² à 0,01 m.

$\displaystyle C = \\frac{8,85 \times 10^{-12} \cdot 0,5}{0,01} = 4,425 \times 10^{-12} F.$

Vrai ou Faux : La capacité est indépendante de la tension.

Vrai. La capacité est une propriété géométrique.

Quel effet a la température sur la capacité ?

La capacité peut diminuer avec l'augmentation de la température.

Que mesure un capacimètre ?

Il mesure la capacité d'un condensateur en Farads.

Complétez : Un condensateur de 1 μF peut stocker ...

... 1 microcoulomb par volt appliqué.