Vitesse limite et électrons dans un circuit électronique

[inviteedf3cb1c]

Salut,


Il faudrait peut être faire des réponses un peu plus constrictives qui apportent quelque chose à la discussion.
Merci de ne pas oublier que forum humour scientifique est un forum pas un chat.

JP

Dans cette discussion fermée (Division par zéro dans "La relativité" d'Einstein ? ) , j ai relevé ceci :"Tant qu’à faire, je le défie d'accélérer un objet ayant une masse non nulle à la vitesse de la lumière. (Cela demanderait une quantité d'énergie infinie et je pense qu'il abandonnera encore bien loin de c, avant même que son moteur ne "consomme" plusieurs galaxies à la seconde pour faire accélérer sa fusée ".», écrit par un certain( Kognou).Kognou ou quelqu’un d autre pourrait il nous expliquer la vitesse (c) ,ou en tous cas très proche de (c) , de l information électrique dans un circuit fermé sous tension. Sachant que les électrons en mouvement devraient avoir une masse infinie que l experience contredit. Mohwali Awamar.
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[JPL]

Message déplacé vers un forum plus adapté.

[invite7286e9ab]

Il me semblait que la vitesse des électrons étaient de l'ordre du mm/s dans un circuit?

[invitea774bcd7]

Il me semblait que la vitesse des électrons étaient de l'ordre du mm/s dans un circuit?

Oui, c'est ça.

Une image me vient toujours quand je pense aux électrons dans un fil électrique. Connaissez-vous ce jeu que l'on voit dans les fêtes foraines. C'est une planche en bois, verticale, ou l'on a planté des clous selon un motif plus ou moins régulier. Le joueur prend un petit galet, circulaire et le lâche du sommet de la planche. Le galet, en tombant, se heurte aux clous et sa trajectoire est plutôt chaotique mais il finit quand même par tomber dans différentes cases se situant en bas de la planche.
La trajectoire du galet est ainsi chaotique tout en gardant une direction « globale » de haut en bas due à la gravité.
Pour les électrons dans un fil, cela me semble une bonne analogie. De la même manière que notre galet, les électrons ne font que se cogner aux atomes environnants mais conserve néanmoins une direction globale dirigée selon la direction du champ électrique cette fois-ci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteca4b3353]

Pour les électrons dans un fil, cela me semble une bonne analogie. De la même manière que notre galet, les électrons ne font que se cogner aux atomes environnants mais conserve néanmoins une direction globale dirigée selon la direction du champ électrique cette fois-ci.

C'est ce qu'on appelle le modèle de Drude de la conductivité des métaux. Malheureusement c'est dans les choux d'un facteur 100, niveau prédiction de mesure. Ah mécanique quantique quand tu nous tiens

[hterrolle]

la vitesse des electrons dans un circuit reste toujours proportionel a l'intensité du circuit, du type de courant (alternatif ou continu), la surface conductrice.

Ca fait beaucoup mais plus il y a d'intensité plus les electron doivent pédaler si l'espace de conduction est reduit.

[b@z66]

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

[inviteca4b3353]

a vitesse des electrons dans un circuit reste toujours proportionel a l'intensité du circuit, du type de courant (alternatif ou continu), la surface conductrice.

Ca fait beaucoup mais plus il y a d'intensité plus les electron doivent pédaler si l'espace de conduction est reduit.

désolé mais ca c'est juste du charabia incompréhensible...

[hterrolle]

tu as raison Karibou Blanc,

C'est un peut du charabia est en plus c'est pas completement exact. L'unité de mobolité des charges est b en Metre²/Volt-seconde

b = K/p avec K = conducivité eletrique du materiaux et P la densité de charges a/m² (nb charges par unité de surfarce)

b = vitesse moyenne de deplacement * distance parcouru / voltage

en changeant U par RI. On a bien une mobilté des charche fonction de l'intensite.

Par contre le courant (les charges) ne se propage pas de la même manière en fonction du type de courant. Pour un courant alternatif les charges ne passe que par effet de peau donc la densité de charges differe enormenent d'avec un courant continu qui se propage a l'interieur du materiau.

Apres il faut encore calculer la resistance en fonction du type de courant.

[obi76]

Ben pour moi la propagation d'un champ électrique (donc de la tension dans un circuit) est de c, donc son influence sur les électrons aussi. C'est pas pour ça que les électrons vont à c (je te raconte pas la dissipation par effet Joule sinon )

Cordialement

[curieuxdenature]

petit complément, l'influence du champ va à la vitesse de c dans le matériau.
Dans le Cu des coax 50 ohms, le coefficient est d'environ 0.66 (2/3 c).
Quand on fait des mesures de longueurs de cables réseaux, on en tient compte dans le paramétrage du testeur de cables, avec du cable RG62 (éthernet 92 ohms) ça va jusque 0.84 c).
Coeff qui monte à 0.9 et plus si la ligne est ce qu'on appelle en électronique une echelle à grenouille (filaire d'impédance 300 ohms).
On appelle ce coef le facteur de vélocité.

[HarleyApril]

Il me semblait que la vitesse des électrons étaient de l'ordre du mm/s dans un circuit?

si je calcule bien 1mm/s ça fait 3,6m/h puisqu'une heure c'est 60 minutes de 60 secondes et que 3600mm font 3,6m
ça me semble terriblement lent !

[mbochud]

Bonjour,

Dans l’exemple qui suit, je calcule la vitesse des électrons libres dans un fil de cuivre de1mm² de section dans lequel circule un courant de 1 ampère.

Données du Cuivre
1 électron libre par atome
masse volumique 9000kg/m³
masse molaire 63,5 *10^-3 kg / mole

La densité molaire est donc :9000/63,5 *10^-3 = 137000 moles / m³
La densité d’électrons libres est donc :137000*6*10 ²³ = 8*10²⁸ e/m³

1 ampère par mm² représente 1/ 1,6*10^-19 = 6,3 *10¹⁸ e/(sec* mm²)
soit un courant surfacique de 6,3 *10²⁴ e/(s* m²)

Étant donné ce courant surfacique et la densité de porteurs on obtient une vitesse des électrons de 6,3 *10²⁴ / 8*10²⁸ = 7,9* 10^-5 m/s

Pour atteindre le mm / s il faut donc un peu plus 10A/mm².

[invitea58d7868]

Oui, c'est ça.

Une image me vient toujours quand je pense aux électrons dans un fil électrique. Connaissez-vous ce jeu que l'on voit dans les fêtes foraines. C'est une planche en bois, verticale, ou l'on a planté des clous selon un motif plus ou moins régulier. Le joueur prend un petit galet, circulaire et le lâche du sommet de la planche. Le galet, en tombant, se heurte aux clous et sa trajectoire est plutôt chaotique mais il finit quand même par tomber dans différentes cases se situant en bas de la planche.
La trajectoire du galet est ainsi chaotique tout en gardant une direction « globale » de haut en bas due à la gravité.
Pour les électrons dans un fil, cela me semble une bonne analogie. De la même manière que notre galet, les électrons ne font que se cogner aux atomes environnants mais conserve néanmoins une direction globale dirigée selon la direction du champ électrique cette fois-ci.

Bonjour j'ai un exo a faire sur les électrons '( je suis en 3°) vous pouvez m'aider svp ? Je galère complet ..
L'exo c'est :
Lorsque nous appuyons sur un interrupteur, la lampe s'allume instantanément. L'ordre de mise en mouvement des électrons se propage en effet à la vitesse de 200 00 km.s-1 alors que les électrons se déplacet eux-même à la vitesse d'environ 0.2mm.s-1. La longueur du fil séparant l'interrupteur de la lampe est de 5.7m.

1/ En combien de temps les électrons se déplaceraient-ils de l'interrupteur à la lampe ? Que constate-t-on ?
2/ Calculer le temps d'établissement du courant. Comparer ce résultat avec le précédent.

Aidez moi je vous en supplie ..
Répondez moi vite ..
Merci

[curieuxdenature]

Bonjour MimiexSmiled

il n'y a pas de quoi se compliquer l'existence avec ce genre de problème.

Pour te faire comprendre le sens de la question, imagine qu'à la place du courant d'électricité ce soit un courant d'eau.
Le chateau d'eau se trouve à 5.7 km et la vitesse de l'eau est de 0.2 m/s.
A ton avis, l'eau mettra combien de temps pour sortir du robinet ?
Tu ne vas pas répondre 5700 m/ 0.2 m s^-1 = 28500 secondes !
Il y a donc une astuce simple à comprendre et un peu de calcul très simple à faire.

[b@z66]

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

L'analogie de la file de voiture arrêté au feu rouge est encore plus parlante pour moi. D'une certaine façon, un automobiliste(dans le meilleur des cas) ne reçoit l'information de démarrer(feu vert) qu'après que la lumière du feu, passée du rouge au vert, est voyagé entre le feu lui-même et l'automobiliste. La vitesse de la propagation de l'information jusqu'à l'automobiliste est donc limitée par la vitesse de la lumière mais cette vitesse reste toutefois très éloignée de celle des véhicules eux-même une fois ceux-ci en mouvement !!!!

[b@z66]

PS:Mimiex, pour répondre à ton problème, trouves simplement quelle question traite de la vitesse de propagation de l'information "interrupteur fermé" (comme pour la lumière du feu passé au vert) et également quelle question traite de la vitesse des électrons (comme pour celle des automobiles). Après, c'est une application bête de la formule v=D/t.