Sens du courant dans une diode

[invite4e7557bb]

Bonjour,

Je suis un peu perdu, j'étudie actuellement les bases de l'électronique et notamment le fonctionnement de la diode.

De multiples documents sur internet me donnent un sens du passage du courant dans une diode de façons tout à fait contradictoires, de l'anode vers la cathode ou bien l'inverse :

- de l'anode vers la cathode :

http://www.kmitl.ac.th/~kswichit/npn/npn.html
http://www.intellego.fr/index.php?Pa...document=18742


- de la cathode vers l'anode :
http://www.learnelectronics.50megs.com/devices.html

Dans un manuel d'électronique des années 90 que je viens d'acheter, il est dit, à propos de la diode : "les électrons s'écoulent de la cathode à l'anode mais ne peuvent pas faire l'inverse"...

Où est la vérité dans tout ça ?

Par ailleurs, je viens de faire un tas d'expériences avec un ancien jeu d'initiation à la radio des années 60. Dans ce manuel, on parle d'un tube électronique, dans lequel les électrons vont de la cathode (donc chargée en "-") vers l'anode (donc chargée en "+")...

Du coup me voilà paumé.

Si quelqu'un peut m'aider à voir un peu plus clair dans cette histoire, je me sentirai mieux
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[stefjm]

Anode vers Cathode pour l'utilisation normale. (sauf zener)

[romulus123]

Bonsoir,

Il y a deux "sens de courants", le sens REEL et le sens CONVENTIONNEL.

Par convention le courant va du + vers le - et inversement pour le réel.

Dans une diode, le courant passe du sens de la flèche (symbole de la diode), c'est à dire de l'anode (+) vers la cathode (-)

[invite4e7557bb]

Dans une diode, le courant passe du sens de la flèche (symbole de la diode), c'est à dire de l'anode (+) vers la cathode (-)

Merci pour votre explication, mais quand vous dites ça, vous parlez du sens réel ou conventionnel ?

Parce que j'ai appris que le courant va (réellement) du moins au plus, donc ça me surprend que dans la diode il aille du plus vers le moins !

[A voir en vidéo sur Futura]

[vincent66]

Bonsoir,
Vers la moitié du 19ème siècle un éminent physicien, Mr Faraday si je me souviens bien, se basant sur des études de la pile de Volta et des champs électrostatiques, décréta que le courant se déplaçât du + vers le -, l'existence de l'électron et de la structure atomique étaient ignorés à cette époque et on s'aperçut bien plus tard que les électrons en réalité se déplacent du - vers le +...
Mais bon, c'est une convention qui a permis de construire tout ce qui est électronique usuel depuis un bon siècle, alors selon cette convention dans une diode le courant circule de l'anode vers la cathode...
Nous aurions ici tous l'air très malins si l'on inversait tout pour être compatibles avec la réalité des physiciens..!
Vincent

[PA5CAL]

Bonsoir

Il faut être plus précis lorsqu'on parle de « courant », sinon on risque de faire des erreurs.

Le courant électrique est un phénomène qu'on assimile conventionnellement à un déplacement de charges électriques positives.

L'intensité du courant électrique est une grandeur algébrique (i.e. valeur signée), ce qui conduit à définir des sens conventionnels :
• Dans la convention « générateur », le courant électrique compté positivement sort de la borne + et entre par la borne – du dipôle.
• Dans la convention « récepteur », le courant électrique compté positivement entre par la borne + et sort de la borne – du dipôle.
Ainsi, dans leur mode de fonctionnement habituel, les générateurs (produisant de l'énergie) et les récepteurs (absorbant de l'énergie) créent une intensité de signe positif dans leurs conventions respectives.

Quand habituellement dans la littérature on parle du sens du courant électrique (sans autre référence contextuelle), on désigne le sens dans lequel ce courant a une intensité positive. De ce point de vue, on peut dire qu' « une diode de redressement est un dispositif qui laisse passer le courant électrique de l'anode vers la cathode ».

Dans les conducteurs métalliques, l'existence d'un courant électrique repose sur le déplacement statistique des électrons, lesquels portent une charge négative. Par conséquent, le sens du courant électrique correspond au sens opposé du courant d'électrons (et dans ce cas on prend bien soin de préciser « ... d'électrons »).

[invite4e7557bb]

Merci beaucoup pour toutes vos interventions, je ne sais pas si je peux vraiment dire que j'y vois plus clair, mais en tout cas je comprends que les choses sont plus complexes que je ne l'imaginais !

Bref j'ai du travail...

[gienas]

Bonjour Izordelon et tout le groupe

... je comprends que les choses sont plus complexes que je ne l'imaginais ! ...

Non non! Tu ne dois pas dramatiser.

Dans la mesure où tu ne fais que calculer, ce qui est le cas le plus général, tu supposes et tu n'utilises qu'un sens: le sens conventionnel. Les règles de fléchage s'y réfèrent.

Si, un jour, tu es amené à devoir expliquer ce qui se passe physiquement (électroniquement), il te suffira d'inverser le sens du courant trouvé.

Mais, tant que tu ne maîtrises pas puisque tu débutes, "oublies" qu'il existe un sens électronique, et sers-toi seulement du sens conventionnel.

Une convention, c'est fait pour être respecté.

[invite4e7557bb]

Ok, je veux bien respecter la convention, pas de problème !

Mais reconnaissez que, particulièrement dans le cas d'une diode où on nous explique que dans le sens A ça passe et dans le sens B ça bloque, l'existence d'une convention contraire à la réalité a de quoi générer la confusion !

D'autant que dans certaines sources (manuels, tutoriels sur des sites, etc.) la convention est ou n'est pas respectée...

En tout cas merci pour ces réponses très pédagogiques, je vois qu'il y a de vrais connaisseurs dans le coin.

Bonne journée !

[Tropique]

Ok, je veux bien respecter la convention, pas de problème !

Mais reconnaissez que, particulièrement dans le cas d'une diode où on nous explique que dans le sens A ça passe et dans le sens B ça bloque, l'existence d'une convention contraire à la réalité a de quoi générer la confusion !

La réalité est très relative, il ne faut pas trop s'y accrocher. Dans les dispositifs à semiconducteurs la conduction se fait autant par les trous, qui suivent le sens conventionnel, que par les électrons. Dans quelques métaux, la conduction est basée uniquement sur les trous. Donc, ça ne sert à rien de jouer les ayatollahs de la rigueur physique....

[PIXEL]

ce sont les travaux sur les premiers TUBES à VIDE qui ont levé le loup.

on c'est alors aperçu que les électrons se déplacent de la cathode chauffée et à un potentiel négatif , vers l'anode portée à un potentiel positif / à la cathode.

mais comme le pli était pris...

[PA5CAL]

Mais reconnaissez que, particulièrement dans le cas d'une diode où on nous explique que dans le sens A ça passe et dans le sens B ça bloque, l'existence d'une convention contraire à la réalité a de quoi générer la confusion !

Cette remarque dénote une confusion entre la notion de « courant électrique » et une autre notion qui est le courant électronique, c'est-à-dire la circulation d'électrons. Conceptuellement, ce sont des choses liées, mais différentes.

Le courant électrique peut aussi résulter du déplacement de charges positives, comme par exemple lors du déplacement de cations dans un électrolyte. Et on peut le voir passer de part et d'autre d'un composant, alors même qu'aucun porteur de charge ne le traverse physiquement : c'est notamment le cas dans un condensateur.

Pour mettre en évidence la différence entre le courant électrique de la circulation d'électrons, il suffit de penser que le courant électrique se propage à une vitesse proche de celle de la lumière, alors qu'en réalité les électrons impliqués dans sa propagation n'avancent généralement que de quelques centimètres par minute (0,6 mm/s pour 10 A/mm² dans un fil de cuivre).


Le courant électrique est le résultat de phénomènes physiques, variables selon la situation, mais il n'est pas l'un d'eux.

Ce qu'il est, en fait, c'est la représentation de la partie de ces phénomènes que l'électricien peut observer et exploiter, sans avoir à s'embêter à connaître la nature exacte de ces derniers.

C'est par exemple ce qui lui permet d'écrire simplement la loi d'Ohm (U=R×I) aux bornes d'un élément résistif linéaire (c'est une loi approximative, mais elle marche assez bien), alors que l'application des théories relatives aux véritables phénomènes physiques sous-jacents (en admettant qu'on les identifie et qu'on sache les modéliser correctement) l'obligerait chaque fois à écrire plusieurs pages de calculs compliqués.


Par ailleurs, la « réalité » n'est appréhendée qu'au travers de notre perception et de théories scientifiques (lesquelles ne restent valables qu'un temps, jusqu'à ce qu'on en trouve de meilleures).

Concernant notre perception du courant, on n'a jamais constaté que ses conséquences indirectes. En fait, ce sont les théories scientifiques qui suggèrent aujourd'hui, dans un monde qui exploite le courant électrique principalement sous la forme d'un courant d'électrons, que le choix du sens conventionnel effectué au XIXe siècle n'était pas forcément le plus judicieux.

Et la façon d'appréhender la « réalité » dépend beaucoup du point de vue duquel on se place. Ainsi je prends souvent comme exemple les bulles d'air qui remontent du fond d'un récipient rempli d'eau vers la surface. Tout le monde pense de prime abord à un déplacement de l'air vers le haut. Ce que l'on constate ensuite (et ce peut être le résultat important du phénomène), c'est que le récipient se vide progressivement à cause d'un trou percé au fond. En fait, ce phénomène peut également s'expliquer par le déplacement d'eau vers le bas.

Il en va de même pour le courant électrique. Alors que les sciences physiques l'expliquent par une circulation d'électrons chargés négativement dans les conducteurs, on peut tout aussi bien considérer qu'il s'agit d'une circulation de « trous^† » chargés positivement dans le sens opposés. C'est d'ailleurs ce qu'on fait souvent lorsqu'on étudie les semi-conducteurs d'un point de vue physique.

^{† : Chaque « trou » correspond au manque d'un électron sur la dernière couche électronique d'un atome du matériau conducteur. Les expériences et le calcul démontrent que ces « trous » se comportent comme des particules ayant les mêmes caractéristiques que les électrons.}

Mais là on s'éloigne du sujet, parce qu'ici on ne traite pas de sciences physiques (il y a un autre forum pour ça), mais d'électricité.


En résumé, comme gienas l'a si bien suggéré, oublie qu'il y a des électrons, et tiens-t'en à la notion de courant comme on l'apprend à l'école, et comme on s'y réfère dans les publications sérieuses (... et méfie-toi des âneries qui traînent sur Internet).

[invite4e7557bb]

Merci encore

Comme j'ai bien pris soin de l'indiquer, je suis un débutant absolu en cette matière, ce qui explique ma confusion.

Mais j'ai envie d'apprendre (un peu sur le tard, j'ai 52 ans, et une formation exclusivement littéraire, en outre).

Pour compléter ma présentation, j'ajoute que j'ai commencé mon initiation de façon sans doute un peu originale, avec des boites de jeu des années 60 que certains d'entre vous connaissent certainement : Le Jeune Radio (Gégé / Kosmos).

J'ai récupéré deux versions différentes de ces boites sur eBay, j'avais envie depuis longtemps de les découvrir, et j'ai déjà passé pas mal d'heures avec, en essayant de capter des petites ondes... qui ne veulent apparemment pas être captées. Mais ceci est une autre histoire !

Mais c'est précisément dans le manuel de ces boites que j'ai appris les bases de l'électronique et de la radio, avec notamment de longues explications assez imagées sur le fonctionnement des tubes et des transistors.

[PIXEL]

il existe , maintenant , des ouvrages d'initiation bien faits.

pour ce qui est de recevoir les PO , il n'y en a plus guère , il faut attendre la nuit avec une grande antenne.

[f6bes]

j'ai déjà passé pas mal d'heures avec, en essayant de capter des petites ondes... qui ne veulent apparemment pas être captées. Mais ceci est une autre histoire !

Bjr à toi,
Reste à savoir ce que tu DEFINIS (personnellement ) par les termes "petites ondes" ?
La gamme PO n'existant plus en FRANCE comme l'indique PIXEL. Par contre "petites ondes" , pour toi, est peut etre une
autre gamme d'onde dasn ton esprit.
D'autre part reste à savoir le COMMENT t'as "essayé" de les capter ? et amplifier de quelle façon ?
Bonne journée

[PIXEL]

il reste quelques émetteurs France Info , et radio privées :

http://www.radioactu.com/actualites-...ues-en-france/

ATTENTION , certaines radios privées ont jeté l'éponge.

[invite4e7557bb]

Bonjour tous,
Je ne "définis personnellement" rien du tout ! Je répète ce que d'autres, bien plus savants que moi, m'ont expliqué. Les expériences proposées par l'ancien jeu éducatif ("Le Jeune Radio", réalisé par la société GéGé dans les années 60) permettaient de recevoir les petites ondes au moyen de différents montages plus ou moins sophistiqués, à base de diode, de transistor ou de tube EF98.
J'ai eu de longues et intéressantes discussions à ce propos sur différents forums consacrés à la radio.
On m'a expliqué qu'effectivement, sans une longue antenne extérieure, il était peu probable de capter encore quelque chose, à moins d'essayer la nuit et d'avoir de la chance.
Bref je répète que je suis un absolu débutant, et que j'essaie d'avoir une approche très ludique de l'électronique à partir d'anciennes boites de jeu. J'ai une autre boite de ce type, des années 90, intitulée "Radio et électronique", et je prends beaucoup de plaisir à utiliser tout ça.
C'est pour moi une espèce de "madeleine de Proust" plus qu'un travail sérieux d'apprentissage, je le précise

[PIXEL]

C'est pour moi une espèce de "madeleine de Proust" plus qu'un travail sérieux d'apprentissage, je le précise

le bidouillage radio , on sait quand on commence.......
selon ta région , tu aura plus de chance de capter un des émetteurs Grandes Ondes, avec le bobinage d'accord ad-hoc.

[invite4e7557bb]

Je verrai bien où ça me mènera !

Le problème se situera plutôt au niveau du temps libre, je suis passionné et je m'investis dans tant de choses que j'ai du mal à tout mener correctement en même temps... mais ça doit être le cas de pas mal d'entre vous j'imagine.

[invite4e7557bb]

selon ta région , tu aura plus de chance de capter un des émetteurs Grandes Ondes, avec le bobinage d'accord ad-hoc.

Quelqu'un de très compétent en la matière, et de particulièrement sympathique, Jean-Claude Jardine, m'a conseillé d'ajouter à ma bobine des bâtonnets de ferrite, mais pour l'instant ça n'a rien donné. Je ferai d'autres essais un peu plus tard.

[PIXEL]

sans connaitre la bobine , c'est un conseil "en l'air".

[invite4e7557bb]

sans connaitre la bobine , c'est un conseil "en l'air".

Non non... JC Jardine connait bien la bobine en question, il a lui-même réalisé de multiples montages avec cette boite de jeu, et en a tiré notamment une vidéo sur Youtube (chercher "cohéreur de Branly").

Il a fait lui-même le test en ajoutant de la ferrite et s'est aperçu qu'il pouvait ainsi capter les GO.

[Tropique]

Si c'est possible, ce sera très limite: tu pourras au mieux capter le haut des GO en te réglant à la fréquence mini, mais ce n'est même pas certain.

[PIXEL]

il te faudrait trouver un vieux bloc G56 , avec lequel j'ai usé mes dents de lait

sinon se faire un bobinage d'accord n'est pas le bout du monde avec un peu de soin.

"pousser" un bobinage PO vers les GO (par ferrite et/ou condensateur) est un pis-aller et fait dégringoler son "Q" transformant un montage déjà peu sensible , en un machin complétement sourd.

[invite4e7557bb]

Si c'est possible, ce sera très limite: tu pourras au mieux capter le haut des GO en te réglant à la fréquence mini, mais ce n'est même pas certain.

il te faudrait trouver un vieux bloc G56 , avec lequel j'ai usé mes dents de lait

sinon se faire un bobinage d'accord n'est pas le bout du monde avec un peu de soin.

"pousser" un bobinage PO vers les GO (par ferrite et/ou condensateur) est un pis-aller et fait dégringoler son "Q" transformant un montage déjà peu sensible , en un machin complétement sourd.

Je sais bien.
Mon problème est que je ne dispose pas d'une antenne digne de ce nom (à peine quelques mètres de fil électrique que je fais pendouiller du balcon). Je présume que mes difficultés viennent aussi de ça.
En plus je suis dans une résidence moderne pleine de béton, et entourée de façades en béton de tous les côtés. Ca ne doit pas arranger la réception, ça non plus.
En tout cas merci pour toutes vos idées.

[Yex2]

Bonsoir,

Il y a deux "sens de courants", le sens REEL et le sens CONVENTIONNEL.

Par convention le courant va du + vers le - et inversement pour le réel.

Dans une diode, le courant passe du sens de la flèche (symbole de la diode), c'est à dire de l'anode (+) vers la cathode (-)

Exactement !

La raison est bien simple. Lorsque les scientifiques (au 19e sciècle je crois) ont choisi un sens arbitraire de la circulation du courant (Anode vers Cathode) afin de normaliser leur échanges, ils ne savaient pas qu'en réalité les électrons circulaitent à l'envers. La preuve fût éventuellement faites mais la convention était déjà adoptée mondialement, alors ils l'ont gardé tel quel.

Lorsqu'on étudie la fabrication des IC, transistores, diodes, etc. il est important de vraiment utiliser le sens réel de la circulation des électrons sinon capoute ! C'est pourquoi la documention sur la direction du courant dans les études de fabrication des chips sera dans le sens inverse de celle établis pour calculer un circuit. La documentation sera en accord avec le sens réel de la circulation des électrons.

J'espère que c'est plus claire...

Yex2

[Yex2]

Ok, je veux bien respecter la convention, pas de problème !

Mais reconnaissez que, particulièrement dans le cas d'une diode où on nous explique que dans le sens A ça passe et dans le sens B ça bloque, l'existence d'une convention contraire à la réalité a de quoi générer la confusion !

D'autant que dans certaines sources (manuels, tutoriels sur des sites, etc.) la convention est ou n'est pas respectée...

En tout cas merci pour ces réponses très pédagogiques, je vois qu'il y a de vrais connaisseurs dans le coin.

Bonne journée !

Il faut simplement que tu fasses la différence entre calculuer un circuit ET fabriquer un chip dans une salle blanche. Si tu fabrique des Diodes en salle blanche, tu doit impérativement savoir le sens réel du déplacement des électrons. Ce sens fût découvert APRÈS l'adoption de la convention du sens du courant. Le sens conventionel fût adopté ± au hasard, alors il y avait 50-50 de chance qu'il soit faux...

Maintenant, il faut aussi savoir que ça change pas grand chose d'un point de vu mathématique. Si ça te tente vraiment d'être correct dans tes calcules, tu n'as qu'à prendre le sens conventionnel pour calculer (parce qu'on est habituer comme ça). À la fin, multiplie ton résultat par (-1) et ton résultat sera "réel"

Yex2