Champ electrique et courants volumiques

[yootenhaiem]

Bonsoir F.S.,

Je voulais savoir si un champ électrique pouvait s'opposer au passage du courant dans un fil conducteur. J'ai pense a des effets indésirables, notamment l'effet Hall, mais ça n'est pas convaincant.
Merci bien.

[dolan-duck]

Salut à toi,

Il y a plusieurs manières pour répondre à ta question (je vais donc répondre aux 2 ) :

_ "Est ce que le champ électrique peut avoir une direction opposée à la distribution de courant associée?"

La réponse est oui! Tout dépend quel sont les porteurs majoritaires dans ton conducteur. Les trous (ou lacunes électroniques) vont se déplacer dans le sens inverse des électrons, dans ce cas le courant aura une direction opposée à ce que tu observes habituellement.
Je t'invite à regarder quelques trucs sur le modèle de Drude qui permet de donner la conductivité électrique d'un matériau.

_"Il y a t-il des effets pervers qui rendent moins efficace le passage d'un courant dans un conducteur?"

La réponse est oui! Mais je ne pense pas à l'effet Hall qui va seulement dévier la trajectoire de tes porteurs de charge (en plus il faut un champ magnétique, pour peu que tu travailles en régime permanent, tu ne pourras pas l'observer).
Je pense plutôt à l'effet de peau électrique qui se met en place lorsqu'on fait passer un champ électrique dans un conducteur (non parfait). C'est le cas d'un fil de cuivre, par exemple : le courant se déplace dans une couronne de matériau. Le champ ne va pas pouvoir pénétrer dans la totalité du matériau, il reste en surface!! Du coup, la surface efficace du matériau est beaucoup plus faible, le courant passe vraiment moins bien.

Nota : c'est pour ça que pratiquement tous les systèmes électriques que tu utilises ont des fils conducteur en cuivre torsadés! Comme ça, on augmente la surface efficace de conduction et on diminue l'effet de peau.

Voilà, j'espère avoir répondu correctement à ta question...

[LPFR]

Bonjour;
Le champ électrique crée le courant. Le seul cas où le courant peut se maintenir sans champ électrique est avec des supraconducteurs.
Et que les porteur soient des électrons ou des trous, le courant va toujours dans la direction du champ: du + vers le - (sauf dans les sources d'énergie comme les piles ou les alimentations).
Un champ magnétique augmente légèrement la résistance voir wikipedia, et parfois la variation peut être grande. Voir magnétorésistance géante.
Au revoir.

[dolan-duck]

Re,

Effectivement, merci pour la correction LPFR, on a bien pour la conductivité d'un matériau, le sens du courant est donc bien le même pour des e- et des trous.
Par contre, leurs vecteurs d'onde associés sont bien opposés, d'où mon erreur.

@+

[yootenhaiem]

Bonjour,
Oui ta réponse est très rigoureuse, merci, cependant, je ne vois pas comment introduire l'effet de peau: en relation avec les ondes electromagnetiques, ici on pourrait avoir un champ Elec. permanent.
Mon problème c'est le passage du courant dans un fil conducteur parallèle a un plan infini charge. J'aurai du le préciser mais je ne voulais pas qu'on fasse l'exo a ma place
LPFR, merci egalement.

[LPFR]

Bonjour.
L'effet de peau n'a lieu qu'en alternatif.

Le plan chargé ne jouera pas sur le courant.
Il induira des charges en surface du conducteur. Lesquelles charges ne joueront pas sur le courant.
Au revoir.

[dolan-duck]

Bonjour,

Pour qu'on puisse t'aider un peu mieux, il faudrait que tu nous donnes en quel régime tu travailles : régime permanent, alternatif, sous approximation quasi-stationnaire, etc...
Il faudrait aussi que tu nous décrives le fil utilisé : unidimensionnel (soit une droite, sans épaisseur) ou un vrai fil (à géométrie cylindrique).
Et enfin, le plan : infini ou pas?

A toi de nous dire.

[yootenhaiem]

Bonjour les gens,
Je m'excuse pour ce retard inéluctable. Je vais vous écrire la situation problématique.
Merci pour votre compréhension.