Résistance et sens conventionnel du courant

[calogerogigante]

Salut à tous,

Je me lance depuis peu, plein de motivation et bénévolement, dans l'étude de l'électronique.

Je commence par étudier les bases de la nature de l'électricité, et je me pose déjà une question dont je n'ai trouvé la réponse nulle part.

On dit que le courant réel est un flux d'électrons allant de la borne - vers la borne + .
On dit que le courant conventionnel (inverse du courant réel) est hérité des habitudes datant d'avant que l'on ne découvre l'existence de cette particule chargée négativement, l'électron.
On dit que l'on peut considérer le courant conventionnel comme un flux de charges positives puisque lorsque des électrons quittent un lieu en masse, ce lieu devient en quelque sorte un petit peu plus chargé positivement. Et puisque cela ne change rien aux lois de l'électricité.

Du coup, lorsque j'ai commencé à lire les caractéristiques des résistances, je n'ai pas compris si le placement d'une résistance pour protéger une LED par exemple avait de l'importance, suivant que l'on place la résistance avant ou après la LED, en considérant le sens réel du courant...

Est-ce cela à de l'importance de placer la résistance AVANT ou APRES la LED que cette résistance est censée protéger ?
Ce qui m'amène à la confusion, c'est que j'imagine qu'une résistance doit freiner le flux d'électrons, et donc être placé AVANT la LED, en considérant le sens réel du courant ?

Est-ce exact ?

Si c'est exact, le sens conventionnel n'est-il pas une source énorme de confusion ? Ou est-ce ma façon de penser qui est erronée ?
-----

[DAUDET78]

Bonjour calogerogigante et bienvenue sur FUTURA

Est-ce cela à de l'importance de placer la résistance AVANT ou APRES la LED que cette résistance est censée protéger ?

Le courant (electrons ou sens "conventionnel") est le même dans tous les composants montés en série.

Donc, peu importe que la résistance soit montée avant ou après la LED

[gienas]

Bonjour calogerogigante et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... le sens conventionnel n'est-il pas une source énorme de confusion ? Ou est-ce ma façon de penser qui est erronée ?

Comme le dit Daudet à juste titre, cela n'a pas d'importance.

En fait, ta confusion viendrait du fait que tu veux "opposer" les deux sens, alors que dans la réalité, un seul ne peut exister à la fois.

Ou bien tu t'intéresse au flux des électrons, sans avoir à te soucier qu'un jour on a fait un mauvais choix.

Ou bien tu t'intéresse au sens conventionnel, le seul à "utiliser" puisque c'est une convention.

Tu peux comparer un circuit électrique à un circuit hydraulique ou pneumatique. Un débit de fluide, (le courant) s'établit dans la maille si une source de pression (générateur de tension) s'y trouve et que le circuit n'est pas obstrué par une vanne (un interrupteur). Le débit qui va circuler ne dépend pas de l'ordre d'apparition des composants mais bien des "résistances" et des générateurs.

[calogerogigante]

Je te remercie pour ta réponse Daudet78.

Donc, si je comprends bien, on peut considérer la chose suivante :

la résistance "freine" le courant sur tout le segment sur lequel elle est montée en série ?

Si on regarde les électrons comme des wagons attachés tout le long du fil du circuit, c'est l'ensemble des wagons de ce circuit qui est freiné.

Dans ce cas, il est en effet normal de considérer que l'on peut mettre la résistance avant ou après le composant qu'elle est censée "protéger", peu importe le sens du courant que l'on considère...

Merci pour cet éclaircissement.

Auriez-vous par hasard des liens internet qui donnent plus d'informations sur cette façon de considérer le rôle d'une résistance, même en anglais ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[calogerogigante]

Réponse très claire Gienas, merci.

[calogerogigante]

Je continue sur ma lancée, étant au début de mon apprentissage.

Peut-on réellement faire l'ensemble de son initiation à l'électronique en ignorant que le sens conventionnel est en réalité le sens inverse du flux réel d'électrons, comme vous semblez le dire ci-dessus ?

N'y-a-t-il pas certaines circonstances (durant la manipulation et la création de circuits) qui impliquent de se remémorer en tête que le sens conventionnel du courant est l'opposé de celui des électrons ?

Si ces circonstances-là existent, c'est quand même bien dommage qu'on n'ait pas pris la peine de rectifier les habitudes...
Si elles n'existent pas, cela soulage alors mon stress de me dire qu'on doit travailler avec un sens de courant erroné.

[zigobas]

Cela peut influer. C'est une des raison de la largeur de la piste de masse sur un circuit imprimé.

Au niveau alternatif, cela joue au niveau par exemple des interrupteurs. Certaines installations l'ont placé en aval de la lampe à alimenter, sur le fil du neutre. Si bien que même si la lampe n'est pas allumée, il y a bien le courant du secteur qui est présent sur la douille !

[gienas]

... Peut-on réellement faire l'ensemble de son initiation à l'électronique en ignorant que le sens conventionnel est en réalité le sens inverse du flux réel d'électrons ...

Bien sûr, des générations de physiciens n'ont connu que le sens conventionnel.

On se réfère au sens (ou plutôt au flux) électronique, uniquement quand on a à "expliquer" certains phénomènes. Par exemple, dans un tube cathodique, les électrons sont libérés sur la cathode, chauffée, puis attirés par les grilles et anodes. Le wehenelt, lui, dose ce flux.

... N'y-a-t-il pas certaines circonstances (durant la manipulation et la création de circuits) qui impliquent de se remémorer en tête que le sens conventionnel du courant est l'opposé de celui des électrons ? ...

Non. Uniquement pour comprendre ce qui se passe, parfois, comme dans l'exemple.

... Au niveau alternatif, cela joue au niveau par exemple des interrupteurs. Certaines installations l'ont placé en aval de la lampe à alimenter, sur le fil du neutre. Si bien que même si la lampe n'est pas allumée, il y a bien le courant du secteur qui est présent sur la douille !

Non non, zigobas, tu dois faire des confusions, en particulier entre courant (débit) et tension.

La norme NFC 15 100 impose de couper la phase, dangereuse, par les interrupteurs, pour éviter les accidents quand la lampe est éteinte.

[zigobas]

Oui, c'est exactement ce que je disais : la phase n'est pas coupée, vu que l'interrupteur est sur le neutre...

[calogerogigante]

Donc, si je comprends bien, connaître la vraie nature du courant est quand même utile en pédagogie. Prenons l'exemple de la LED.

D'après le schéma qu'on trouve sur Wikipedia (voir GIF).

Le + et le - indiqué dans le schéma se réfèrent, je suppose, au sens conventionnel.

Donc, sur un circuit, on doit mettre la borne + de la LED sur un fil qui mène vers la borne - d'un générateur de courant, et la borne - de la LED vers la borne + de ce générateur (je prends un exemple simple).

L'explication suivant le courant réel doit donc dire que les électrons arrivent sur la borne - de la LED, entrent dans la capsule, puis passent à la borne + en émettant de la lumière.

D'un point de vue courant conventionnel, on se contente de dire qu'il faut faire le branchement + de la LED sur le - et le branchement - de la LED sur le + et qu'ainsi, tutto va bene !.

[gienas]

... c'est exactement ce que je disais : la phase n'est pas coupée, vu que l'interrupteur est sur le neutre ...

C'est vrai, mais reste la confusion entre courant et tension.

... si je comprends bien ... sur un circuit, on doit mettre la borne + de la LED sur un fil qui mène vers la borne - d'un générateur de courant, et la borne - de la LED vers la borne + de ce générateur (je prends un exemple simple) ...

Pas sûr que tu aies bien compris.

Telle que ton explication est donnée, elle semble fausse. Peux-tu concrétiser par un schéma vrai, et complet?

Il existe aussi des conventions de fléchage: ddp auprès des dipôles, et flèches courant sur les conducteurs.

Les flèches courant et tension sont de même sens sur les générateurs, et de sens opposé sur les récepteurs. Mais, encore une fois, on ne s'intéresse qu'au sens conventionnel, et on oublie le sens électronique.

... L'explication suivant le courant réel doit donc dire que les électrons arrivent sur la borne - de la LED, entrent dans la capsule, puis passent à la borne + en émettant de la lumière ...

Oublie ça!

... D'un point de vue courant conventionnel, on se contente de dire qu'il faut faire le branchement + de la LED sur le - et le branchement - de la LED sur le + et qu'ainsi, tutto va bene !.

No va bene

[f6bes]

Donc, si je comprends bien, connaître la vraie nature du courant est quand même utile en pédagogie.

Bjr à toi,
Pas qu'en pédagogie. Lorsque tu utilises une DIODE dans un circuit vaut mieux se référer au sens REEL du courant.
Sinon de grosses surprises sont à venir.
Il en est de meme avec transistors etc...

A+

[Tropique]

Dans tous les cas d'analyse de circuits, schémas ou ensembles, il faut se dépêcher d'oublier le sens électronique, qui n'apporte rien, sinon de la confusion, et qui en plus est faux dans nombre cas: des métaux comme le tungstène ont une conduction basée sur des trous, pas des électrons.
Ce n'est que si on entre à l'intérieur d'un dispositif, jonction, tube à vide etc, qu'il faut se préoccuper des porteurs de charges (qui peuvent être des électrons, des trous, des ions, et j'en oublie peut-être).

[calogerogigante]

J'avoue que je suis largué quand on me dit qu'il faut oublier tout à fait le sens réel du courant. Je comprends qu'on puisse dire qu'il faut au plus tôt s'habituer avec la convention, mais dans un soucis didactique, je suis plutôt demandeur de comprendre les 2 aspects.

Par exemple, dans le schéma élémentaire que je viens de faire ci-dessous avec TinyCad, comment peut-on arriver à orienter la LED correctement dans mon schéma, si on ne prend pas en considération un sens (conventionnel ou non) de courant ?

Et mon schéma, est-il correct ? Je l'ai fait comme conseillé SANS me préoccuper d'aucun sens que ce soit, mais alors, je reste sur ma faim du point de vue compréhension profonde de mon simple circuit...

[Tropique]

Par exemple, dans le schéma élémentaire que je viens de faire ci-dessous avec TinyCad, comment peut-on arriver à orienter la LED correctement dans mon schéma, si on ne prend pas en considération un sens (conventionnel ou non) de courant ?

Personne n'a dit qu'on ne prend en considération aucun sens de courant. Il faut en prendre un, et s'y tenir.
L'avantage du conventionnel, c'est qu'il ne faut pas l'adapter selon que l'on parle d'une diode à vide, d'une cellule d'électrolyse, d'un matériau semiconducteur, d'un simple fil de cuivre ou du filament d'une lampe à incandescence.
Il est tout à fait possible de prendre à chaque fois en compte le sens réel, mais ça complique beaucoup les choses, surtout si on se met à mélanger les différents modes de conduction sur un même schéma: une cellule d'électrolyse, ballastée par une lampe à incandescence, protégée par une diode, et controlée par un capteur à effet Hall.
De quoi s'occuper pour les longues soirées d'hiver, mais il n'y a pas que l'hiver dans la vie.

Et mon schéma, est-il correct ? Je l'ai fait comme conseillé SANS me préoccuper d'aucun sens que ce soit, mais alors, je reste sur ma faim du point de vue compréhension profonde de mon simple circuit...

Dans les cas où c'est une chance sur deux, comme ici, c'est la loi de Murphy qui s'applique invariablement.

[gienas]

Bonsoir calogerogigante et tout le groupe

Commençons par ce qui est sûr.

... Et mon schéma, est-il correct ? Je l'ai fait comme conseillé SANS me préoccuper d'aucun sens que ce soit, mais alors, je reste sur ma faim du point de vue compréhension profonde de mon simple circuit ...

Il est faux!

Il faut se soucier du sens conventionnel. Le symbole de la diode indique le sens du courant.

Comme la flèche ddp est au +, la base de la flèche est au -, que la flèche courant du générateur est dans le même sens que sa flèche tension, ta LED est polarisée en inverse, comme déjà subodoré.

J'avoue que je suis largué quand on me dit qu'il faut oublier tout à fait le sens réel du courant ...

Il faut l'oublier car il est source de confusions. La preuve!

... il faut au plus tôt s'habituer avec la convention ...

Et un point c'est tout.

Si, ensuite, tu veux discuter du sexe des anges, libre à toi. Il suffit de garder en mémoire que le sens électronique c'est l'autre sens, un pont c'est tout.

Un lièvre à poursuivre suffit largement.

... Par exemple, dans le schéma élémentaire que je viens de faire ci-dessous avec TinyCad, comment peut-on arriver à orienter la LED correctement dans mon schéma, si on ne prend pas en considération un sens (conventionnel ou non) de courant ? ...

Forcément, il faut choisir un sens, un seul, le conventionnel.

1- tu ne mets pas de LED, que la maille fermée sans la LED.

2- tu orientes la flèche courant, identique en tout point de la maille.

3- au point où tu décides de poser ta LED, tu coupes et tu intercales la LED, en l'orientant de telle sorte qu'elle soit aussi une flèche du courant à cet endroit. Miracle, elle s'allume.

[polo974]

...
Peut-on réellement faire l'ensemble de son initiation à l'électronique en ignorant que le sens conventionnel est en réalité le sens inverse du flux réel d'électrons, comme vous semblez le dire ci-dessus ?
...

Oui, tant qu'on utilise les composants comme des "boites noires" en utilisant le modèle conventionnel. Ce qui est le cas de 99,9% des forumeurs ici présents.

Donc, si je comprends bien, connaître la vraie nature du courant est quand même utile en pédagogie. Prenons l'exemple de la LED...

Non, strictement aucun intérêt pédagogique. C'est uniquement utile à ceux qui conçoivent les boites noires que nous utilisons.

Toujours à propos du sens de circulation des électrons:

Bonsoir calogerogigante et tout le groupe
...
Il faut l'oublier car il est source de confusions. La preuve!

Voilà une réponse qui est sensée ! ! !

PS: attention, il existe un constructeur de led vicieux qui les à mises à l'envers dans le boîtier 5mm, donc toujours en tester une avant d'en souder 100...

[ftorama]

PS: attention, il existe un constructeur de led vicieux qui les à mises à l'envers dans le boîtier 5mm, donc toujours en tester une avant d'en souder 100...

Ah ça expliquerait mes leds inversées alors

[inviteb76ba5a4]

Voici un site qui explique de manière simple mais efficace le pourquoi du comment du sens conventionnel du courant en dessinant le déplacement des électrons et des trous !!!http://images.google.fr/imgres?imgur...26tbs%3Disch:1

[inviteb76ba5a4]

www.e-scio.net/comment/led.php
une page web pas trop mal avec une explication simple et concrète pour différencier sens réel et sens conventionnel avec des schémas simples!!
l'intérêt de mettre ta résistance avant ta LED est tout simplement de protéger ta LED il faut dimensionner la valeur de cette résistance en fonction du courant que tu emets et du courant max que supporte ta led!!!

par principe le courant passe par le chemin le plus facile pour lui, c'est à dire celui qui comporte le moins de résistance ( en série se pb ne se pose pas)

[DAUDET78]

l'intérêt de mettre ta résistance avant ta LED est tout simplement de protéger ta LED

Avant ou après ... le résultat est identique

[inviteb76ba5a4]

Dans un cas la résistance claque avant la led dans l'autre c'est la led qui claque avant la résistance si je ne me trompe pas...

[DAUDET78]

Dans un cas la résistance claque avant la led dans l'autre c'est la led qui claque avant la résistance si je ne me trompe pas...

c'est du n'importe quoi !

Le courant est le même dans les deux composants !

Pourquoi veux tu que l'un claque avant l'autre en fonction des positions respectives ?

[inviteb76ba5a4]

L'appel de courant est plus fort provenant de la source non? pourquoi la pluspart des constructeurs proposent de mettre une résistance avant la led? Pour avoir fait l'expérience si tu as une source de 12V et une led 1,8V 20mA et que tu ne mets pas de résistance avant la led celle -ci claque (ci-joint un exemple concret de circuit dimmensionné)

[DAUDET78]

L'appel de courant est plus fort provenant de la source non?

Non

pourquoi la pluspart des constructeurs proposent de mettre une résistance avant la led?

Je n'ai pas vu encore ton schéma.

On dessine généralement la résistance avant la LED par habitude, par coutume, parce qu'il faut bien faire un choix de dessin! Si on la met après, c'est pareil : à condition que les deux soient bien en série !

[DAUDET78]

et que tu ne mets pas de résistance avant la led celle -ci claque (ci-joint un exemple concret de circuit dimmensionné)

j'ai vu ton schéma, permute la LED et la résistance, ça marche pareil ......

Si tu ne me crois pas ...... tu fais la manip ! mais ça va te couter un apéro (avec modération !)

[micra]

Bonjour,

par principe le courant passe par le chemin le plus facile pour lui, c'est à dire celui qui comporte le moins de résistance ( en série se pb ne se pose pas)

Cela laisse entendre que, pour des résistances montées en parallèle, le courant emprunte uniquement la branche de résistance la plus faible. Il est plus correct de dire que le courant se répartit de manière inversément proportionnelle aux résistances des différentes branches.

L'analogie hydraulique peut permettre la compréhension de certains concepts. Si vous vous intéressez à la pédagogie par l'analogie, voici un document pas trop mal fait : http://cpnv.educanet2.ch/electrojfp/...fessionnel.PDF

[gienas]

Bonjour à tous

... avec modération ! ...

Je suis d'accord, c'est plus "convivial".

j'ai vu ton schéma, permute la LED et la résistance, ça marche pareil ...

Bien sûr, ça marche mais ce n'est pas la preuve que ça claque pareil. Or, c'est bien là l'affirmation (erronée) de clemsdatout.

La véritable expérience, irréalisable, serait de se placer dans des conditions telles que simultanément, les deux composants se détruisent. Il faudrait aussi réaliser un câblage dans lequel les composants LED et résistance ne changent pas de place entre les deux expériences. (attention aux conditions de refroidissement et/ou de réchauffement mutuel). Seul le câblage (donc les fils) seraient à déplacer pour que le parcours "logique" fasse rencontrer, depuis la source, la LED dans un cas, et la résistance dans l'autre.

Ceci étant réalisé et vérifié, on pourrait étudier si les deux montages confirment les suppositions.

J'ai oublié de mentionner qu'il faudrait s'assurer, au préalable, que le lot de chacun des composants a bien le même comportement devant la destruction, car, malheureusement, les cadavres auront du mal à servir deux fois. Et, même là, les lois de la statistique risquent de faire capoter la conclusion.

Bien entendu, chacun aura compris que ce genre de discussion serait plus sérieux un premier avril. Là, c'est un peu déphasé, en retard de 15 jours ou en avance de 350.

[inviteb76ba5a4]

Bien d'accord pour l'apéro, promis dès que j'ai fait l'expérience je vous invite (mais avec modération bien sur)!!
après mûre réflexion je suis bien d'accord avec vous sur le principe qu'avant ou après la LED revient au même, effectivement en série le courant est le même, mille excuses pour avoir été obstiné,
Néanmoins j'ai regardé sur internet les différents circuits proposés et tous mettent la résistance avant la LED y a t-il un quelconque intérêt?
ou simple effet de style?

[gienas]

Deux bonnes nouvelle dans la même réponse, ça mérite d'être souligné.

Bien d'accord pour l'apéro ... je vous invite ... avec modération ...

J'y serai, donc.

... mille excuses pour avoir été obstiné ...

C'est bien de reconnaître une erreur.

... après mûre réflexion je suis bien d'accord avec vous sur le principe ...

Méfiant, quand même.

Comme le béret, les schémas n'ont pas de sens. Un schéma, ce n'est souvent que symbolique mais les routeurs, eux, n'ont pas ce choix. Ils doivent respecter l'ordre imposé par le schéma structurel. Parfois, il peut y avoir des impératifs de point commun à respecter, mais cela peut être aussi un simple effet d'esthétique. Il ne faut pas chercher de logique volontaire, là où il n'y en a probablement pas.

On a aussi, souvent, l'habitude de placer le + en haut, et la masse en bas. Si l'on retourne fa feuille, ou même la convention, cela ne change rien.