Vitesse de l'electricité

[yohann2008]

Bonjour,
Je voudrais savoir quoi détermine la vitesse de l'électricité (ampères ou volts) ? Moi je pense que c'est l'ampérage qui détermine la vitesse des électrons... mais un ami n'est pas d'accord avec moi ...

Merci d'avance
-----

[aurelienbis]

Ne mélange pas tout.
Une tension, en volts (V) détermine une différence de potentiel. C'est à dire la différence de charge électrique. On peut comparer cela à deux bocaux : Si les deux sont remplis de la même quantité d'eau, la tension est nulle, si l'un est plus rempli que l'autre, il y a une tension.
L'intensité, en ampères (A) détermine le débit d'électrons qui passe. Si je relie mes deux bocaux avec une certaine tension entre les deux à l'aide d'un tuyau, l'eau coulera et si je mesure le débit d'eau qui coule j'obtiens l'intensité.
Si je ferme le robinet, l'intensité sera nulle. Si je laisse le robinet ouvert jusqu'à ce que les deux niveaux soient égaux, il n'y aura plus de tension ni d'intensité.
La vitesse, en m/s d'un électron, ce doit être entre 30 000 000 et 200 000 000. Cela doit dépendre du milieu mais je dois avouer que cela n'est plus de mon domaine.

[obi76]

Bonjour,

La vitesse, en m/s d'un électron, ce doit être entre 30 000 000 et 200 000 000. Cela doit dépendre du milieu mais je dois avouer que cela n'est plus de mon domaine.

30 000 000 et 200 000 000 quoi ? pouces/minute ? pieds/après midi ? mm/jour ? angstrom/an ? années lumières/seconde ?

La vitesse des électrons (en moyenne) dans un fil électrique est de l'ordre du cm/s.

[aurelienbis]

La vitesse, en m/s d'un électron, ce doit être entre 30 000 000 et 200 000 000.

De l'ordre du centimètre par seconde ? Je suis surpris, cela me semble exagérément petit. Peux-tu développer ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Ici, ça a l'air relativement bien expliqué : http://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse...nt_des_charges

[doul11]

Bonjour,

Ne mélange pas tout.

En effet !

Il ne faut pas mélanger la vitesse des porteurs de charge et la vitesse le l'onde électromagnétique. D'ailleurs quand on fait de électricité de base on s'en moque de la vitesse porteurs de charge.

C'est bien la tension qui détermine la vitesse des porteurs de charge, sans tension la vitesse moyenne est nulle, mais ce n'est pas le vitesse de "l'électricité" qui elle dépend du milieu.

[aurelienbis]

Exact. Merci pour la précision, je ne le savais pas.

[yohann2008]

Donc la vitesse des électrons est bien déterminer par l'ampérage ? et 1 ampères c'est combien de m/s ?

[obi76]

Ca dépend d'autresd paramètres. 1A, ça te dit combien d'électrons passent par seconde. Si tu n'as pas la section de conducteur par laquelle passent ces électrons, tu ne peux pas déterminer leur vitesse.

La vitesse, en m/s d'un électron, ce doit être entre [...]

Je n'avais pas fait attention, au temps pour moi

[coussin]

Donc la vitesse des électrons est bien déterminer par l'ampérage ? et 1 ampères c'est combien de m/s ?

Non, par la tension.
L'ampérage, c'est si y a beaucoup ou peu d'électron qui bougent. Indépendamment de leurs vitesses.

[b@z66]

Ne mélange pas tout.
Une tension, en volts (V) détermine une différence de potentiel. C'est à dire la différence de charge électrique. On peut comparer cela à deux bocaux : Si les deux sont remplis de la même quantité d'eau, la tension est nulle, si l'un est plus rempli que l'autre, il y a une tension.
L'intensité, en ampères (A) détermine le débit d'électrons qui passe. Si je relie mes deux bocaux avec une certaine tension entre les deux à l'aide d'un tuyau, l'eau coulera et si je mesure le débit d'eau qui coule j'obtiens l'intensité.
Si je ferme le robinet, l'intensité sera nulle. Si je laisse le robinet ouvert jusqu'à ce que les deux niveaux soient égaux, il n'y aura plus de tension ni d'intensité.
La vitesse, en m/s d'un électron, ce doit être entre 30 000 000 et 200 000 000. Cela doit dépendre du milieu mais je dois avouer que cela n'est plus de mon domaine.

Joli panier garni d'âneries en tout genre...

[b@z66]

Donc la vitesse des électrons est bien déterminer par l'ampérage ? et 1 ampères c'est combien de m/s ?

Le lien n'est pas direct entre la vitesse des électrons et l'ampérage. D'autres paramètres rentrent en compte comme il a été dit.

Le courant I est égal à la quantité d'électrons traversant la section d'un fil durant une seconde multipliée par la charge électrique d'un électron.

Cela peut se noter: I=Q.e avec Q, cette quantité d'électrons, et e, la charge unitaire de l'électron.
De plus, Q=n.S.v avec n, la densité au m³ d'électrons libres dans le matériau du fil, avec S, la surface en m² de la section du fil, et avec v, la vitesse des électrons en m/s. La quantité Q, de ce point de vue, représente donc un "débit" d'électron. Au final, le courant I vaut:

I=n.e.v.S

[dada17xs]

Citation de Wikipédia

La vitesse de déplacement moyenne des charges due à la différence de potentiel appliquée est beaucoup plus lente, environ 60 cm par heure dans un fil de cuivre.

moi, on m'a toujours dit que la vitesse des électrons dans un fil électrique en cuivre, comme ceux d'edf sur les poteaux, est de 35m/sec

alors maintenant, que croire ? il y a de tout dans la conversation la ^^

[invite66db2c17]

dada sa me parait petit ton 35m/s ^^ c'est a dire si une centrale tombe en panne si une autre centrale prend le relais et qu'elle est posté a 200 kilomètres le courant arrivera en 1h et 35 minutes ce qui est énormément long. De plus une chose et sur avec mon collègue on tire des alim de 600 m des fois et on ce parle par portable et des que je lève le sectionneur le courant traverse les 600 m quasiment instantanément et pas en plus de 15 seconde d'après ton calcul ^^ et imagine toi si tu as un éclairage extérieur posté a 100 m de câble quand tu allume c'est instantanée sa prend pas 2 secondes et des broutilles donc cette option et a rejeté je pense. Mais je suis pas un grand électrotechnicien mais la vitesse dépend aussi de la résistivité du câble ce qui est dit plus haut et la résistance du câble non ?

sur internet voila ce qui est dit, "Pour le courant électrique, la vitesse de l'information est d'environ 226 000 km/s dans l'eau1 (courant électrique dans une solution saline) et 273 000 km/s dans le cuivre1 (courant électrique dans un fil). La vitesse exacte dépend des caractéristiques géométriques du circuit. On peut dire que le courant démarre et atteint sa vitesse de croisière instantanément (par contre il n'accélère plus ensuite)."

[Nicophil]

Bonsoir,

Des électrons à 0,4 mm/s dans un fil en cuivre (c'est déjà au-dessus de la vitesse conseillée), ça donne par exemple
: 0,0004 m/s * 30.000 C/m = 12 C/s = 12 A .

[Nicophil]

dada sa me parait petit ton 35m/s ^^ c'est a dire si une centrale tombe en panne si une autre centrale prend le relais et qu'elle est posté a 200 kilomètres le courant arrivera en 1h et 35 minutes ce qui est énormément long.

Je ne sais pas d'où peuvent venir ces 35 m/s...
Non, il faut distinguer
- la vitesse de propagation de la tension électrique: 273.000.000 m/s
et
- la vitesse des électrons: quelques dizaines de µm/s, soit quelques cm/h.

C'est comme avec un tuyau de 500m de long rempli d'eau: si tu ouvres la vanne à l'entrée du tuyau, ton collègue sera éclaboussé à la sortie 500m plus loin quasi-instantanément, mais les molécules d'eau mettront une minute à parcourir les 500m (à 30km/h).

[yohann2008]

Donc la vitesse de l'information quelque soit l'ampérage , elle reste constante ? Pourquoi 273.000 km/s et pas 299 792 km/s comme la lumière ?

EDIT: et la quantité d'information dans tout ça ?

[Nicophil]

... Et je parlais de courant continu! en alternatif, les électrons font du va-et-vient.

[yohann2008]

??????????

[LPFR]

Bonjour.
Dans cette discussion on a dit quelques vérités, noyées dans un tas d'idioties et idées reçues.

La vitesse des porteurs (électrons) dans un conducteur avec une densité de courant raisonnable (quelques ampères par mm²) est bien de quelques dizaines de microns par seconde (elle dépend de la densité de porteurs dans le métal). Que le courant soit continu ou alternatif. Si le courant est alternatif, la vitesse est aussi alternative. Et ceci est la vitesse moyenne des porteurs de charge, qui est ridiculement petite devant la vitesse due à l'agitation thermique. La valeur moyenne de cette dernière est zéro.

La vitesse de propagation du signal (aussi bien de la tension sur le câble que du courant) est celle des ondes électromagnétiques dans le milieu qui entoure le conducteur. Donc, dans le vide ou dans l'air, à quelques 3 10₈ m/s.

La raison est que cette vitesse est déterminée par l'inductance du conducteur par unité de longueur et par la capacité du conducteur par unité de longueur. Et ces deux grandeurs dépendent des caractéristiques du milieu.
Au revoir.

[f6bes]

dada sa me parait petit ton 35m/s ^

Bj rà toi ,
NON , c'est PAS petit...c'est ..ENORME !
La vitesse des électrons est quasi NULLE en alternatif. L'électron n' a pas le temsp de partir d'un coté qu'aussitot il doit faire demi tour à la demi
alternance suivante.
Je vois que l'on confonds allégrement le DEPLACEMENT des électrons avec "l'action" (à la vitesse " d'environ" celle de C ,du aux électrons.)
Une illustration pour "imager" tout cela:
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...ation_book.gif
Les boules intermédiares sont électrons (ils ne se déplacent que TRES peu), par contre l'action (trasnmission jusuq'au dernier) est IMMEDIATE (vitesse de C)


A+

[obi76]

Je vois surtout que l'on confond aisément la vitesse de l'information et la vitesse des électrons dans ce fil.

Donc, pour ceux qui ne maitrisent pas le sujet ou qui ne sont pas sûrs de ce qu'ils disent, merci de vous absternir d'intervenir, si c'est pour dire des bêtises.

[b@z66]

dada sa me parait petit ton 35m/s ^^ c'est a dire si une centrale tombe en panne si une autre centrale prend le relais et qu'elle est posté a 200 kilomètres le courant arrivera en 1h et 35 minutes ce qui est énormément long. De plus une chose et sur avec mon collègue on tire des alim de 600 m des fois et on ce parle par portable et des que je lève le sectionneur le courant traverse les 600 m quasiment instantanément et pas en plus de 15 seconde d'après ton calcul ^^ et imagine toi si tu as un éclairage extérieur posté a 100 m de câble quand tu allume c'est instantanée sa prend pas 2 secondes et des broutilles donc cette option et a rejeté je pense. Mais je suis pas un grand électrotechnicien mais la vitesse dépend aussi de la résistivité du câble ce qui est dit plus haut et la résistance du câble non ?

sur internet voila ce qui est dit, "Pour le courant électrique, la vitesse de l'information est d'environ 226 000 km/s dans l'eau1 (courant électrique dans une solution saline) et 273 000 km/s dans le cuivre1 (courant électrique dans un fil). La vitesse exacte dépend des caractéristiques géométriques du circuit. On peut dire que le courant démarre et atteint sa vitesse de croisière instantanément (par contre il n'accélère plus ensuite)."

Comme il a été dit, le sujet de la discussion , c'est la vitesse des électrons et non celle de l'information ou des ondes électromagnétiques. Relis l'article de wikipédia pour bien comprendre la distinction.

[Nicophil]

Pour répondre clairement à ta question initiale : à l'intérieur de tel fil électrique déterminé, la vitesse des électrons sera proportionnelle à l'intensité mesurée.

Maintenant:

Donc la vitesse de l'information quel que soit l'ampérage , elle reste constante ?
EDIT: et la quantité d'information dans tout ça ?

L'électricité est un vecteur d'énergie ET un vecteur d'information: comme indiqué par LPFR, elle les transporte à la vitesse des ondes EM dans le milieu entourant le conducteur (quasiment c pour l'air).
La quantité d'énergie transportée (en joules) est le produit de la charge électrique transportée (en coulombs) par la tension (en volts): W = I * U .
La quantité d'information transportée (en bits) est: ?? .

[Nicophil]

Gloups, lire: " W = Q * U " .

[albanxiii]

Bonjour,

Donc la vitesse de l'information quelque soit l'ampérage , elle reste constante ? Pourquoi 273.000 km/s et pas 299 792 km/s comme la lumière ?

"Ampérage" n'EXISTE PAS !!! On dit "intensité" ou "intensité du courant électrique" en français.

Mis à part ça, Nicophil et LPFR sont les seuls à connaître les bons ordres de grandeur (désolé si un autre intervenant a posté les mêmes, je l'ai manqué). Je ne pensais pas qu'on aurait des réponses si aberrantes sur un forum de physique.

Bonne journée.

[aurelienbis]

Joli panier garni d'âneries en tout genre...

Merci pour cette remarque constructive. La vulgarisation de la science avance à grands pas grâce à vous.

Quelqu'un aurait-il une idée de ce à quoi il faisait allusion ? Je m'en voudrais de donner une information erronée.

[obi76]

Par exemple que les électrons vont à 200 000 km/s dans un conducteur ?

[b@z66]

Merci pour cette remarque constructive. La vulgarisation de la science avance à grands pas grâce à vous.

Quelqu'un aurait-il une idée de ce à quoi il faisait allusion ? Je m'en voudrais de donner une information erronée.

Ou encore l'analogie de la tension assimilée à une différence de quantité dans deux bocaux... Une tension nécessite juste la présence d'un champ électrique, c'est à dire qu'une tension peut même exister dans un espace "vide" sans qu'on ait à le remplir avec le contenu de quelconques bocaux divers. Ce que tu as voulu traduire se rapproche sans doute plus de ce qui est à l'origine de la tension et du champ électrique.

[dada17xs]

Enfaite je me suis trompé, je voulais dire 35m/j ==> 35 mètres / jour (pour que tout le monde comprenne la même chose)

et quand on parle de vitesse de l’électricité, on parle bien de vitesse d’électrons et non de l'information, donc je pense que, pour le bien de tous, vaux mieux mettre la vitesse de l'information à part

pour en revenir à ce 35m/j, ceci sort de la bouche de mon prof de physique (1ère STI : électrotechnique)
et donna comme exemple le suivant :
35m/j, cela veut dire que, si vous prenez, dans un champs, les gros pilonnes électriques,
sur un câble, vous marquez la position actuelle d'un électron, puis une journée plus tard, vous remarquez la position du même électron, il y aura une différence d'environ 35m, bien sur, 35m est un ordre de grandeur et non une valeur exacte !