TD4 Nous considérons 5. 1016 ions positifs ionisés deux fois par mètre cube, se déplaçant tous vers l'ouest à la vitesse de 105 m/s. Dans la même région de l'espace, il y a 1017 électrons par mètre cube, se déplaçant vers le nord-est à la vitesse de 106 m/s. Quelle est la direction de J? Quel est son module en ampères par mètre carré ? II Dans un synchrotron à électrons de 6 BeV, les électrons effectuent un trajet approximativement circulaire d'une longueur de 240 m. Il est normal d'avoir environ 1011 électrons qui décrivent ce cercle à chaque cycle d'accélération. La vitesse des électrons est pratiquement celle de la lumière. Que vaut l'intensité du courant ? Nous proposons ce problème extrêmement simple pour mettre en évidence le fait que rien, dans notre définition de l'intensité du courant, n'exige que les vitesses des porteurs de charge soient non-relativistes et que rien n'empêche de compter plusieurs fois par seconde la même particule dans l'estimation du courant. III Un récipient rempli d'air aux conditions normales de température et de pression est exposé à un faisceau de rayons X qui ionisent une petite partie des molécules qu'il contient. Les ions négatifs sont constitués par des molécules d'𝑂2 possédant un électron supplémentaire. Dans les limites de ce problème, vous pouvez traiter toutes les molécules comme si elles avaient un mème poids moléculaire compris entre celui de 𝑂2 et 𝑁 2 (≈ 29). Le récipient est une boîte de 10 cm × 10 cm × 2 cm dont les faces de 10 cm × 10 cm sont métalliques tandis que les autres sont isolantes. Une tension de 1 000 volts appliquée sur les faces métalliques fait passer un courant de 1,5 ×10−6 amp. Quelle est la conductivité de ce gaz faiblement ionisé ? Si on prend comme vitesse moyenne des ions 5× 102 m/s et comme libre parcours moyen 10−7 m, quel est le temps de collision? Quelle fraction du nombre total de molécules du gaz est-elle ionisée? (On supposera qu'il y a un nombre égal d'ions chargés positivement et négativement ionisés une fois).