Champs électrique dans un circuit

[Poljak]

Bonjour ! Je suis un peu perdu !
Quel est le champs électrique qui règne dans les fils reliant, par exemple, en parallèle un générateur de tension et une résistance ?
Merci !
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[lucas.gautheron]

Bonsoir,

Le champ électrique est nul dans un conducteur (parfait).
Il n'y a en effet pas de chute de tension le long d'un fil sans résistance.

A+

[trebor]

Bonjour à tous,

Les conducteurs électriques ne sont pas parfaits, donc il y a bien une chute de tension, mais celle-ci sera faible mais présente ainsi que le champ électrique qui sera très faible.
http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9sistivit%C3%A9

Bonne journée à tous

[gwgidaz]

Bojour à tous,
Et dans un supra conducteur, il n'y a plus de champ du tout? qu'est-ce qui fait avancer les électrons?

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Bonjour,

Merci de rester dans le sujet. On a une question simple, une réponse simple. Evitons les dérives, sinon Poljak va se retrouver avec des tas de messages qui parlent de choses dont il ne veut même pas connaître l'existence pour le moment.

Si vous avez une question sur les supraconducteurs, il vaut mieux ouvrir un fil.

Pour la modération.

[Poljak]

Bonjour et merci pour vos réponses !

Je ne comprends donc pas quel modèle explique qu'il y ait du courant sans champs électrique :'( , je suis perdu....

[lucas.gautheron]

Des charges peuvent se déplacer même si le champ électrique est nul.
Elles se mettront à tourner s'il y a un champ magnétique éventuellement, mais elles ne gagneront ou perdront pas de vitesse, c'est tout.

A+

[stefjm]

Par exemple par le même genre de principe (inertie) qu'il peut y avoir un mouvement sans force.
Pas de force implique vitesse constante.
C'est un peu pareil pour le courant et le champ électrique.

[lucas.gautheron]

En revanche, attention : en régime alternatif les porteurs de charge sont accélérés/décélérés et cette explication n'est plus tout à fait valable.
Il y a alors un lien entre le courant et le champ électrique.
De ce fait, les porteurs de charge ne pouvant osciller dans le conducteur, le courant ne passe qu'en surface.
Comme les conducteurs ne sont pas parfait, en réalité, le courant pénètre le conducteursur une petite profondeur appelée profondeur de peau.

Voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_de_peau

A+

[LPFR]

Bonjour et merci pour vos réponses !

Je ne comprends donc pas quel modèle explique qu'il y ait du courant sans champs électrique :'( , je suis perdu....

Bonjour.
Vous ne pouvez pas créer ou modifier du courant sans champ électrique.
Dans un conducteur réel (avec une résistance non nulle) il faut un champ pour redonner le la vitesse aux électrons qui la perdent dans des chocs avec les atomes fixes.
Dans un supraconducteur, une fois le courant établi (par un champ électrique) il peut rester indéfiniment sans l'aide d'un champ car les électrons ne peuvent pas perdre de l’énergie dans les chocs avec les atomes fixes.
Au revoir.

[trebor]

Pour rester sur la question du champ électrique mais dans les supraconducteurs, un lien ici pour d'autres infos : http://forums.futura-sciences.com/ph...rique-nul.html

Bonne journée

[Poljak]

Suis-je en droit de penser qu'il y a une accumulation de charges en amont de la résistance (d'après maxwell gauss ?) ? Merci !

[LPFR]

Bonjour.
Non. Ce n’est pas une « accumulation des charges », comparable aux charges de surface sur les armatures d’un condensateur.
Mais il y a bien un très très petit, légèr, ridicule déséquilibre de charges le long des conducteurs et de la résistance pour créer le champ électrique.

Il faut voir qu’un très léger déséquilibre de charges se paie très cher, par un champ électrique énorme. Pour vous donner une idée, pour créer à la surface d’un conducteur de cuivre un champ de 1 MV/m (le champ qui crée de étincelles dans l’air), il suffit d’un électron en plus ou en moins pour 10^5 atomes de la surface.
L’énorme champ crée par un déséquilibre de charges n’est pas du tout intuitif.
Au revoir.

[Hanafus]

bonjour, je pense qu'une tension est un dequilibre de repartition de charge et donc c'est ce qui genere un champ electrique qui fera deplacer les electrons au sein d'un materiaux donc ce qui crea un courant electrique

[lucas.gautheron]

Bonjour.
Non. Ce n’est pas une « accumulation des charges », comparable aux charges de surface sur les armatures d’un condensateur.
Mais il y a bien un très très petit, légèr, ridicule déséquilibre de charges le long des conducteurs et de la résistance pour créer le champ électrique.

Il faut voir qu’un très léger déséquilibre de charges se paie très cher, par un champ électrique énorme. Pour vous donner une idée, pour créer à la surface d’un conducteur de cuivre un champ de 1 MV/m (le champ qui crée de étincelles dans l’air), il suffit d’un électron en plus ou en moins pour 10^5 atomes de la surface.
L’énorme champ crée par un déséquilibre de charges n’est pas du tout intuitif.
Au revoir.

Et en plus, l'équilibre est très vite réétabli..
La conservation locale de la charge (ce qui signifie que le charge ne peut pas être créé et ne peut être que transportée) s'écrit :

Dans un conducteur ou sigma est la conductivité. Plus la conductivité est grande (meilleur conducteur), moins le champ E nécessaire au maintien du courant est important.

On peut alors exprimer la densité de charge rho en fonction du champ électrique :



Mais on sait d'après la loi de maxwell gauss que la divergence de E est proportionnelle à la densité de charge :

Donc au final :

qui est une décroissance selon un temps caractéristique ridiculement petit .
(bon, en réalité, la loi d'ohm n'est probablement pas vraiment valide sur des temps si courts)

A+

[stefjm]

Soit un temps de pour de l'argent, le meilleur conducteur.

Si on déplace un électron pendant ce temps là, ça nous fait 1 ampère.

Amusant comme les unités SI ont été choisies pour que cela tombe bien.

[bachir1994]

Bonjour Stefjm,
J'arrive pas à suivre un électron qui donne 1 ampère, hors que 1A=1 C/s et la charge d'un électron est = 1,6 x 10(-19) C.
c'est vrai que pour un laps de temps de 1.42 * 10 (-19), qu'on transite a peut pré un seul électron mais à ma connaissance pas un coulomb et pas non plus 1 ampére.
Peut tu m'éclairer la dessus .
A+

[stefjm]

Bonjour Bachir,
LPFR parlait ne nombre d'électrons (modèle discret) et Lucas d'équation différentielle (modèle continu.)
J'ai utilisé le temps typique du modèle continu et le quantum de charge élémentaire pour estimer le courant :

en continu.
en discret.
soit l'application numérique :


Cet ampère ne circule que pendant s'il n'y a qu'un seul transfert d'électron.

C'est l'extrapolation à une seconde qui te pose soucis?
Attendre ce que racontent les physiciens sur ce sujet.

Cordialement.

Edit : A recouper avec http://en.wikipedia.org/wiki/Shot_noise

[bachir1994]

Bonjour Stefjm,
Merci beaucoup pour le tuyau !
Bruit de grenaille ou bruit quantique (Shot noise en anglais), donc le courant électrique n'est pas aussi discret qu'il parait l'être.
maintenant à moi de continuer sur cette piste et pour que cela me parait évident il faut vraiment du temps comme beaucoup de concept que j'ai bien assimilé auparavant d’ailleurs.
il faut donner le temps au temps, et c'est cela qui rend la science passionnante.
A+

[bachir1994]

Rebonjour Stefjm,
je continu par rapport aux système SI,
est ce qu'on doit remettre en cause ou non ce système d'unités à l’échelle quantique.
si on prend le volt par exemple, personnellement j'arrive pas à admettre toutes ces conversion :

A+

[stefjm]

Bruit de grenaille ou bruit quantique (Shot noise en anglais), donc le courant électrique n'est pas aussi discret qu'il parait l'être.

Pas aussi continu qu'il parait l'être?
Je connaissais la notion de grenaille, par contre, je n'avais jamais noter que le dirac de courant était de l'ordre de l'ampère, ce qui est pour le moins intrigant.
Visiblement, cela laisse sans voix les physiciens de ce forum...

je continu par rapport aux système SI,
est ce qu'on doit remettre en cause ou non ce système d'unités à l’échelle quantique.

Le coulomb ou l'ampère à l'échelle atomique n'ont pas grande pertinence. (On peut toujours s'en servir, mais beaucoup ne l'utilise pas.)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Système_d'unités_atomiques

On peut par exemple exprimer la force de Coulomb entre deux charges élémentaires comme :


http://forums.futura-sciences.com/ph...de-charge.html

si on prend le volt par exemple, personnellement j'arrive pas à admettre toutes ces conversion :

Qu'est-ce qui te gène dans ces conversions?

Cordialement.

[bachir1994]

Bonjour
L'expression 'dimensionnelle' du volt par des Watts et des Joules pour moi c'est très logique (on est toujours au niveau électrique),
mais lorsque on passe à des Newton ou carrément des Kilogrammes là je n'arrive pas vraiment à piger.
ma vision des choses est comme suit :
c'est vrai que l’électricité est à l'origine du à un déplacement d’électrons, qui sont porteurs de charge, et qui ont bien une masse. mais je ne voit pas la relation entre cette masse d’électron et les volt. est ce vraiment c'est une sorte d’interaction atomique comme l'interaction des masses à notre échelle.
A+

[stefjm]

Salut,
J'avais écrit une étude de l'énergie à base d'AD avec les différentes combinaisons possibles des grandeurs.
http://forums.futura-sciences.com/ph...nergie-ad.html (Electricité au point 9 et suivants)

Pour les aspects quantique et relativiste en 3D+1D :
http://forums.futura-sciences.com/ph...-physique.html

Et pour les dimensions d'espaces supérieures :
http://forums.futura-sciences.com/ph...e-1-a-5-a.html

Cordialement.

[bachir1994]

Merci bien pour ces éclaircissement.
A+