TPE

La pile électrique

La problématique posée pour ce TPE, est « Comment fonctionne une pile électrique ? »

PLAN :

-Introduction
+ schéma d’une pile type expérience (Daniell)

I) TRANSFERT SPONTANÉ D’ÉLECTRONS
I.1. Transfert spontané indirect
I.2. Transfert spontané direct

II) CONSTITUTION D’UNE PILE
II.1. Définition d’une pile
II.2. Les composants d’une pile+ exemples de pile

III) FONCTIONNEMENT D’UNE PILE (Etudes qualitatives)
III.1. Réactions aux électrodes
III.2. Polarité et sens de circulation des électrons
III.3. Mouvement des porteurs de charges
III.4. Réaction globale
III.5. Représentation formelle d’une pile

IV) ÉTUDE QUANTITATIVE D’UNE PILE
IV.1. Intensité du courant débité par la pile
IV.2. Bilan de matière
IV.3. Quantité d’électricité maximale débitée par la pile
IV.4 Force électro motrice
IV.5. Equation de Nernst

V) CONCLUSION

-INTRODUCTION

Il existe des objets archéologiques ressemblant à des piles. C'est par exemple le cas de la pile électrique de Bagdad qui est datée entre 250 av. J.-C. et 250. L'hypothèse faisant de ces objets des piles électriques, bien que plausible, reste cependant non prouvée et est donc controversée. Il n'existe par ailleurs aucun lien historique entre ces objets et le développement des piles contemporaines.
En 1786, Luigi Galvani observe que les muscles d'une cuisse de grenouille se contractent quand elle est mise en contact avec des métaux, de la même manière que lorsqu'on la branche sur une machine électrostatique. Il découvre que la réaction est plus forte quand il utilise un instrument composé de deux métaux différents. En opposition avec les travaux de Galvani (électricité d'origine animale), Alessandro Volta invente la première pile à colonne le 17 mars 1800[] ; ces premiers systèmes étaient constitués d'un « empilement » de disques de deux métaux différents séparés par des disques de feutre, imbibés