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Le mystère de l'éléctricité



  1. #1
    didine89

    Question Le mystère de l'éléctricité

    Salut.
    Je me suis toujours demandé comment l'éléctricité marche t-elle? nous savons tous que l'éléctricité est composé de plusieurs éléctrons qui sirculent d'un atomes à un autre mais pourquoi cela se passe t-il? en d'autre termes: qu'elle est la force qui poussent les éléctrons à faire ça? Merci

    -----


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  3. #2
    benjy_star

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    Salut !

    Pour créer du courant, il faut appliquer un champ électrique E, et la force qui rentre en jeu est F = qE.

  4. #3
    HULK28

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    Bien vaste sujet, tu trouveras ici des éléments de réponses pour déjà te faire une idée:

    http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89l...ectricit.C3.A9

    N'hésite pas à revenir demander des éclaircissements.

  5. #4
    didine89

    Question Re : Le mystère de l'éléctricité

    Citation Envoyé par HULK28 Voir le message
    Bien vaste sujet, tu trouveras ici des éléments de réponses pour déjà te faire une idée:
    http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89l...ectricit.C3.A9

    Merci pour ce lien formidable, mais il y a une autre question que je me pose: qu'est-ce qui fait que le noyau est chargé + et l'éléctron - et qu'est ce qui fait que l'éléctron reste en orbite sur le noyau sans autant etre attirer par lui.
    Je sais que c'est un domaine complexe (dimensions d'einstein) mais je suis près à griller ma matière grise.
    Merci

  6. #5
    stein_junior

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    Citation Envoyé par didine89 Voir le message
    Merci pour ce lien formidable, mais il y a une autre question que je me pose: qu'est-ce qui fait que le noyau est chargé + et l'éléctron - et qu'est ce qui fait que l'éléctron reste en orbite sur le noyau sans autant etre attirer par lui.
    Je sais que c'est un domaine complexe (dimensions d'einstein) mais je suis près à griller ma matière grise.
    Merci
    la charge de l'électron est une propriété de l'électron, il n y a rien à expliquer, c'est une observation qu'on a faite.
    Par contre si tu veux savoir pourquoi est-ce que cette charge est négative précisément, benh c'est tout simplement une convention, un choix, on aurait pu choisir le contraire çà n'aurait rien changé...

    le fait que l'électron ne s'écrase pas sur le noyeau en perdant de l'énergie était un paradoxe. la réponse fut apportée grace à la théorie quantique. en quantifiant l'énergie, l'électron ne peut plus se trouver à n'importe quelle distance du noyeau mais plutôt à des distances bien précises qui sont des multiples du quanta d'énergie. l'électron ne peut donc plus circuler là où il veut... et ne peut donc pas s'écraser. il peut passer d'une couche inférieure à une couche supérieur où le contraire en perdant ou en gagnant de l'énergie sous forme de lumière elle aussi quantifiée (photons).
    stein_jr

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Staind

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    Citation Envoyé par stein_junior Voir le message
    le fait que l'électron ne s'écrase pas sur le noyeau en perdant de l'énergie était un paradoxe. la réponse fut apportée grace à la théorie quantique. en quantifiant l'énergie, l'électron ne peut plus se trouver à n'importe quelle distance du noyeau mais plutôt à des distances bien précises qui sont des multiples du quanta d'énergie. l'électron ne peut donc plus circuler là où il veut... et ne peut donc pas s'écraser. il peut passer d'une couche inférieure à une couche supérieur où le contraire en perdant ou en gagnant de l'énergie sous forme de lumière elle aussi quantifiée (photons).
    Bonjour,

    Il me semble que c'est un peu plus compliqué que celà mais là on rentre vraiment dans le monde quantique...
    En fait, il me semble que pour l'orbitale 1s (celle de plus basse énergie. une orbitale c'est en quelque sorte les "distances bien précises" dont tu parles), la denité de probabilité radiale est la plus importante... sur le noyau. (en tout cas, pour l'hydrogène (je ne sais pas si une orbitale dépend de l'élément considéré, je pense quand même que oui) et ce en prenant en compte un noyau ponctuel).
    Pour résumer, l'électron a le plus de chances de se trouver sur le noyau. Pourtant il ne s'y écrase pas.
    C'est ça la "magie" du monde quantique

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  10. #7
    Staind

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    si vous voulez voir en gros à quoi ressemble une orbitale faites un tour de ce coté :

    http://www.shef.ac.uk/chemistry/orbitron

    (les 7g sont sympa )

  11. #8
    HULK28

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    Citation Envoyé par didine89 Voir le message

    qu'est-ce qui fait que le noyau est chargé + et l'éléctron - et qu'est ce qui fait que l'éléctron reste en orbite sur le noyau sans autant etre attirer par lui.
    Je sais que c'est un domaine complexe (dimensions d'einstein) mais je suis près à griller ma matière grise.
    Merci
    Sans vouloir m'avancer trop (il y a de meilleurs spécialistes en physique nucléaire ici) je crois que la solution doit se trouver au niveau des intéractions de la force nucléaire faible.

  12. #9
    jacz

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    non, rien à voir avec l'interaction faible.

    mais c'est tout simple si on accepte le principe de Heisenberg.

    le produit de l'espace et de la vitesse est plus grand qu'une constante.

    donc plus l'électron est dans un espace petit plus il prend de la vitesse,
    dans l'espace du noyeau (tres petit) il prend une vitesse très grande et ... se tire immédiatement.
    Rappelé par la force électrique il revient.

    Le tout s'équilibre autour d'une orbitale.
    sory dave, i'm afraid i can't do that.

  13. #10
    HULK28

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    La force électrique c'est quoi pour toi?
    Je ne connais que 4 forces, pas la force électrique.

  14. #11
    jacz

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    tu pouvais lire "électromagnétique" mon incroyable Hulk

    mais didine avait compris que c'est la force qui fait que le + et le - s'attrient

    ps: google "force électrique", tu verras si ca n'existe pas !
    sory dave, i'm afraid i can't do that.

  15. #12
    marcophys

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    la force qui entre en jeu est la force électromagnétique.
    commme l'a dit stein junior : dans un atome, les électrons ne peuvent se placer que sur des niveaux d'énergie (couches). chaque atome possède un certain nombre d'électrons sur sa couche externe (entre 1 et 8) par ex H n'en a qu'1 puisque que de toute façon il n'a qu'1 électron qui gravite autour du noyau.

    Lors de la formation de la molécule H2 les deux électrons qui entrent en jeu forment une liaison entre les deux atomes. L'un va être très lié au deux atomes (liaison sigma). L'autre possède une energie de liaison plus faible (liaison pi)

    Dans un solide critallin, les atomes sont organisés en réseau. on ne parle plus alors de niveaux d'énergies mais de bandes d'énergies car chaque atome a une influence sur ces voisins.
    aux deux états d'énergie (sigma et pi) reliants une une molécule diatomique vont s'ajouter une grande quantité d'autres états d'énergie. Certains sont proches de sigma d'autres de pi.Il ya la formation de deux groupes distincts.
    au sein d'un groupe les états sont tellement serrés qu' on parle de bande, l'une es dite de valence (les électrons de cette bande sont très lié au réseau) et l'autre dite de conduction (les électrons de cette bande sont libres de se déplacer sur chaque atome).

    C'est ainsi qu'on détermine si un matériau est conducteur, semi-conducteur où isolant.

    un conducteur a sa bande de valence complètement remplie et sa bande de conduction l'est partielement, si on lui apporte de nouveaux électrons, ils se trouveront dans la bande de conduction et pourront propager l'énergie d'atome à atome.

    un isolant (dielectrique) a sa bande de valence partiellement remplie et sa bande de conction vide. Si on lui fournit des électrons ils viendront remplir la bande de valence préférentiellement. une fois celle-ci remplie il faut aux électrons suffisemment d'énergie pour arriver jusque dans la bande de conduction (énergie du gap). Ils sont donc très mauvais conducteurs...

    un semi conducteur a sa bande de valence remplie et sa bande de conduction vide, pour qu'il conduise l'électricité, il faut donner assez d'énergie aux électrons pour qu'il franchissent le gap (celui-ci étant plus faible que pour un isolant et correspond à peu près à l'energie des photons du visible).

    Donc quand ces électrons, qui ont eu assez d'énergie pour franchir le gap, vont redescendre vers la bande de valence (se désexicter) ils vont librer le trop plein d'énergie qui leurs permettait de rester dans la bande conduction (energie du gap) sous forme de photons et donc émettre de la lumière. c'est sur ce principe que fonctionnent les diodes électroluminescentes (entre autres).

    J'espère ne pas avoir été trop confus ou trop compliqué. j'ai fait quelques abus de languages pour aider à la compréhension Mais la physique reste correcte.
    enfin moi, j'dis ça, j'dis rien

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  17. #13
    marcophys

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    pour épondre à hulk, l'interacton faible tout comme l'interaction forte agissent au sein du noyau, l'interaction forte permet la cohesion des protons et des neutrons. l'interaction faible gouverne la transformation des particules élémentaires (par exemple les quarks),
    enfin moi, j'dis ça, j'dis rien

  18. #14
    HULK28

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    Citation Envoyé par jacz Voir le message
    tu pouvais lire "électromagnétique" mon incroyable Hulk

    mais didine avait compris que c'est la force qui fait que le + et le - s'attrient

    ps: google "force électrique", tu verras si ca n'existe pas !
    Excuse moi je faisais l'âne pour avoir du son.
    Oui l'interaction électromagnétique est la fameuse "force électrique", je sais aussi que l'interaction forte assure la cohésion des atomes, des protons et des neutrons, mais l'interaction faible je connais beaucoup moins, ce n'est pas dans mon champ de connaissance.
    Merci à marcophys pour son exposé.
    Les semi-conducteurs je connais mieux.

  19. #15
    didine89

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    Citation Envoyé par jacz Voir le message
    non, rien à voir avec l'interaction faible.
    mais c'est tout simple si on accepte le principe de Heisenberg.
    le produit de l'espace et de la vitesse est plus grand qu'une constante.

    donc plus l'électron est dans un espace petit plus il prend de la vitesse,
    dans l'espace du noyeau (tres petit) il prend une vitesse très grande et ... se tire immédiatement.
    Rappelé par la force électrique il revient.

    Le tout s'équilibre autour d'une orbitale.
    salut peux tu expliquer se principe de Heisenberg en termes simples je n'arrive pas à suivre.

  20. #16
    didine89

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    rebonjours à vous,
    en parlant des liaisons sigma et pi je me suis posé une autre question:
    comment une liaison peut elle être former entre 2 éléctros qui sont chargés négativement et on sait tous que 2 charges négatives se repoussent.

    Je ne suis dans le domaine de la physique alors allez y doucement..Merci

  21. #17
    el_boucher

    Re : Le mystère de l'éléctricité

    dans les liaisons sigma et pi, il n'y a pas d'interaction attractive entre les électrons.

    Par contre, cela peut exister dand d'autres domaines et nécessitent un "médiateur" : par exemple, les interactions electrons/phonons menent à une apparente interaction attractive entre électrons :

    c'est un peu comme ci un électron passe, il déforme alors le réseau d'ions positivement chargé, et cette déformation créé un chemin privilégié pour un autre électron d'où une apparente interaction attractive entre 2 électrons....(attention, cette image est fausse en réalité elle est vraie dans l'esapce réciproque)

    il existe d'autres types d'interaction attractives entre electrons via les magnons ou ondes de spin par exemple !

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