Lois fondamentales d'électricité
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Lois fondamentales d'électricité |
1.1. Aspect physique
Le courant électrique est dû au déplacement des électrons libres dans le fil de cuivre.
Un électron libre est un électron qui peut facilement être détaché de son atome et se déplacer dans la matière d'atome en atome.
Un bon conducteur, comme le cuivre, possède 1 électron libre par atome et surtout une faible résistance à leur déplacement.
Un isolant n'en possède aucun.
Remarque : un courant dans un électrolyte (pile, solution ionique) peut être dû à des charges positives.
1.2 Courant électrique
Le courant électrique est la quantité de charges électriques qui parcourt le fil en une seconde.
D'une façon simplifiée, on compte le nombre d'électrons qui passent à un endroit donné du fil en un temps donné. Le nombre d'électrons représente une quantité de charges ΔQ. On divise cette quantité par l'intervalle de temps Δt = t2 - t1.
C'est le débit de charges électriques (un débit est une quantité par unité de temps).
Une charge électrique (ou quantité d'électricité) se mesure en coulomb (C). ΔQ est en coulomb. Δt est en seconde
Exemple : un débit d'eau s'exprime en m3.s-1 (mètre cube par seconde). C'est la quantité d'eau qui passe en un endroit en une seconde. 1.3 Unité, symbole, vocabulaire
L'unité du courant électrique est l'ampère - A - (un ampère est donc un coulomb par seconde - C.s-1).
Pour le symbole, on utilise souvent les lettres : i ; I ; I1 ; I2 ; ...
Exemple : I = 4,3 mA
On dit que le courant I a une intensité de 4,3 milliampère.
On mesure l'intensité du courant électrique.
Sur un schéma le courant est représenté par une pointe de flèche rouge sur le fil conducteur.
Exercice 1
Une quantité d'électricité Q = 2,3 C passe en un point d'un fil en 12 secondes.
Calculer l'intensité en mA du courant I dans le fil.
Exercice 2
On mesure un courant de 1 ampère dans un fil.
La charge électrique d'un électron est qe = - 1,6. 10-19 C
Calculer le nombre d'électrons passant à un endroit donné du fil en une seconde.
Indiquer dans quel sens se déplacent les électrons.
©Claude Divoux, 2005
