Charge d'un condensateur

[Hellen]

Bonjour,
Je ne comprend pas très bien le comportement d'un condensateur dans un circuit.

Chaque armature accumule des charges opposées mais , dans mon livre, il disent qu'il y a un défaut d'electrons sur l'armature qui accumule des charges positives.
Comment c'est possible? ( étant donné que les particules ne passent pas entre les armatures)

Je voudrais également avoir confirmation d'un doute: dans un générateur, de la borne -, "sortent" des electrons et de la borne + , "sortent" des protons ? ( d'où le fait que la borne "du côté " de la borne - accumule des electrons?)

Merci d'avance!

[Cassano]

Bonsoir

En fait, une des armatures du condensateur est reliée à la borne - de ton générateur, tandis que l'autre est reliée à la borne plus. Ainsi, même si il n'y a pas de tranfert de porteurs entre les armatures (séparées par un diélectrique), des électrons sont arrachés à une des deux armatures pour s'accumuler sur l'autre armature, d'ou le passage d'un courant électrique.

Je voudrais également avoir confirmation d'un doute: dans un générateur, de la borne -, "sortent" des electrons et de la borne + , "sortent" des protons ? ( d'où le fait que la borne "du côté " de la borne - accumule des electrons?)

Non. Les porteurs de charge dans les solides sont des électrons. Seuls des électrons se déplacent et sont responsablent de l'établissement d'un courant.

[Hellen]

Dans ce cas , comment se fait-il que l'armature reliée à la borne positive est chargé positivement et perd ses electrons ?

[Cassano]

Et bien oui, c'est logique! Le courant est positif dans le sens + -> -. Mais tu as du voir que le sens du courant est opposé, par convention, au sens de déplacement des électrons. Donc les électrons passent dans le sens - -> +. ce qui implique que l'armature reliée à la borne + se voit arracher des électrons (les électrons "rentrent" dans la borne + et "sortent" de la borne -) ; elle à donc un déficit d'électrons est est chargée positivement. Ces électrons arrachés sont ensuite "expulsés" par la borne - vers l'autre armature qui accumule un excès d'électrons et se rtrouve chargée négativement.

[Hellen]

Je comprend mieux maintenant
Mais, dans ce cas, les armatures ont déjà initialement des electrons si l'armature de la borne + se fait arracher des electrons ?

Une deuxième chose, je ne comprend pas quand on dit que l'armature est chargée positivement. Est-ce que ça veut dire , qu'il y a , en dépit d'un défaut d'electrons , que des charges positives ( donc des protons) ?

[Tarssa]

Les électrons se déplacent du - vers le + puisqu'ils sont chargés négativement et donc repoussés par le pôle - et attiré par le pôle +.
Les électrons s'accumulent sur l'armature lié au - et d'autres électrons sont arrachés de l'armature liée au + afin de "fournir" l'armature excédentaire en électrons.

[Cassano]

Je comprend mieux maintenant
Mais, dans ce cas, les armatures ont déjà initialement des electrons si l'armature de la borne + se fait arracher des electrons ?

Une deuxième chose, je ne comprend pas quand on dit que l'armature est chargée positivement. Est-ce que ça veut dire , qu'il y a , en dépit d'un défaut d'electrons , que des charges positives ( donc des protons) ?

Bien sur que l'armature possède des électrons! Ton armature est faite de métal. Et le métal est composé d'atomes, tous composés d'un noyaux et d'électrons... Donc bien sur qu'il y'a des électrons dans ton armature avant la charge. Mais il y en a en moyenne partout le mêem nombre, et ils sont animés de vitesses ayant des composantes dans tous les sens, ce qui fait qu'en moyenne il n'y a pas de courant.

Attention, les charges positives ne sont pas les protons, mais les ions restants (l'atome moins le ou les électrons de conduction).

[Hellen]

D'accord, j'ai compris!
Par contre, pourquoi on dit qu'il y a un courant entre les deux armatures ( lors de la charge) ?
Dans ce cas , ça voudrait dire que des particules circulent quand même.

[Cassano]

Il y a un courant dans le circuit. Pas entre les armatures.

[Hellen]

Mais il y a une tension entre les armatures.
Dans ce cas, il y a une tension parce qu'on a une diffèrence de potentiel des deux armatures?

[Cassano]

C'est même précisément la définition d'une tension

[Hellen]

Oui, je n'ai jamais été à l'aise en electricité!
Justement, en parlant de diffèrence de potentiel, j'essaie justement de comprendre plus précisément à quoi c'est du.
J'ai trouvé cette imformation sur un site , que je ne comprend pas:

"La grandeur qui représente la concentration des charges est appelée "potentiel électrique".La concentration des électrons varie tout au long du circuit. C'est à la borne négative qu'elle est la plus forte et à la borne positive qu'elle est la plus faible.
Le potentiel V est maximal à la borne positive et minimal à la borne négative."

Pourquoi le potentiel est maximal à la borne positive et minimal à la borne négative?

[Cassano]

Le générateur est un modèle théorique. On représente les générateurs électriques par des générateurs idéaux de tension (dipôles électriques) couplés à une resistance. Il faut bien comprendre que cette modélisation n'est qu'un outil théorique, et n'est pas totalement représentatif de la physique.

[Hellen]

Okay, mais pourquoi alors , ils disent que à la borne +, il y a un potentiel maximale en concentration de charges alors que juste avant, ils disent que c'est à la borne -, qu'il y a une plus importante concentration d'electrons?
C'est cette contradiction là que je ne comprend pas.

[Cassano]

Ah d'accord. Et bien le potentiel est une intégrale volumique de la distribution de charge. L'expression du potentiel d'une charge ponctuelle vue à la distance r est V=kq/r. Ainsi, à la borne -, tu à la plus forte concentration de porteurs de charges, et comme q=-e (la charge de l'électron est négative), le potentiel est négatif.

Il n'y a donc pas de contradiction. Ce que dis la phrase, c'est que lorsque la concentration de porteurs est plus grande, la valeur absolue prise par la tension est plus grande, mais comme celle-ci est négative, elle est bien la plus faible.