Bonjour,
Je suis en première et donc forcément je n'ai pas beaucoup de notions en électricités :/
Et pour un de mes devoirs, j'ai besoin de savoir ce qui rend un matériaux conducteur, isolant ou résistant. Je cherche une explication simple mais pas trop non plus, de niveaux de Premiere S quoi .
Si vous connaissez un site qui explique clairement les notions d'électricité du lycée je serais preneur aussi, parceque j'ai pas trouvé grand chose de mon niveaux malheureusement.
Merci d'avance.
Bonjour,
Je pense que tu peux aussi aller regarder dans le programme de chimie (avec la conductimétrie ou bien les piles et l'oxydoréduction).
Le courant électrique dans les métaux est du à un déplacement d'électron.
On peut prendre comme analogique, le déplacement des ions en solutions durant une mesure de conductimétrie (déplacement de charges).
Il faut savoir que la résistance, et la conduction électrique dans les métaux sont presque la même facette d'une même propriété: la faculté à déplacer des charges électriques...
Pour ce qui est d'un isolant: tu peux te baser sur les bases d'un condensateur pour en obtenir certaines propriétés (pas de courant possible à travers, mais possiblité de charger ou décharger sa surface...
Que les charges (comme les électrons) dans un isolant (ou diélectrique) ne peuvent pas vraiment se déplacer, qu'elles restent localisées autour des noyaux qui composent le cristal...
A plus.
bonjour,
" ce qui rend un matériaux conducteur, isolant ou résistant "
une première réponse, par exemple pour les composés ioniques : tous les électrons des atomes sont utilisés dans la formation des ions. La seule conduction sera ionique (déplacement d'ions).
Mais si le composé est solide (verre, roche ... ) , les ions ne peuvent pas se déplacer et le matériau est isolant.
Bjr à toi,Envoyé par Dubenjamin
Tous les matériaux sont: conducteurs, isolants et par là meme résistants.
Reste à définir quelle CONDUCTION l'on désire, quelle ISOLATION l'on désire. C'est juste ensuite une affaire de convention en tant que définition.
Ce qui est "isolant" à 100v ne l'est PLUS forcément à 10 000 à volts !
A+
Re
Pour développer un peu... la faculté d'un matériau à conduire un courant électrique est définie par la conductivité qui est une caractéristique intrinsèque au matériau. La conductivité dépend entre autre de la tension que l'on applique, mais aussi de la température, de la pression,...., il dépend de l'énergie que l'on apporte.
A plus.
Pour compléter les messages précédant :
Une liaison est en faite une probabilité forte de trouver des électrons entre 2 atomes. Probabilité forte ! On est donc pas sur a 100% qu'ils soient localisés à cet endroit là, les électrons peuvent très bien se trouver a 50km de là, mais la probabilités est très très faible.
Le fait d'appliquer une tension sur un matériau va augmenter la probabilité de trouver les électrons d'un atomes sur l'atome voisin, plus la résistance du matériau sera petite plus cette probabilité sera grande.
On peut en conclure que tous les matériaux sont conducteur, car la probabilité de trouver les électrons d'un atome chez le voisin n'est jamais nulle. Seulement dans certain cas nos instruments de mesure ne seront pas capable de détecter le très faible courant qui circule à travers certain matériaux.
Un exemple concret : les lampes plasma
Sur ces objets de décoration, la sphère en verre extérieurs est chargée, par l'intérieur. Pourtant le fait de poser le doigt sur cette surface en verre permet de la décharger localement et on observe un arc électrique qui va suivre notre doigt. Les charges arrivent donc a traverser la surface en verre.
Le phénomène persiste même si on porte des chaussures, c'est a dire isolé du sol par 1 bon gros centimètre de caoutchouc, simplement parce que l'air est "conducteur". Dans ce cas là, la faible quantité de charge a évacuer, et donc le faible courant à créer pour y arriver peut très bien être établie.
La notion de conduction est donc comme l'a dit f6bes, une histoire de définition et d'expérience qu'on souhaite réaliser. Car dans l'absolue il n'existe pas de conducteur parfait, pas plus qu'il n'existe d'isolant parfait.
Re
Je ne suis pas vraiment d'accord avec ce point!
Le courant électrique est un courant macroscopique de charge, et ne résume pas à un simple "saut entre atome". A priori, les électrons qui participent au courant électrique sont délocalisés dans l'ensemble du cristal.
D'ailleurs, je pense qu'entrer dans le comportement miscroscopique de la matière
afin d'expliquer de manière simpliste la conduction n'est pas une bonne chose pour une 1ere approche.
Si je suis ta pensée, j'en viens à dire qu'un semi-conducteur intrinsèque est forcément conducteur, ce qui n'est pas juste.On peut en conclure que tous les matériaux sont conducteur, car la probabilité de trouver les électrons d'un atome chez le voisin n'est jamais nulle.
La notion de conduction est très bien définie et ce n'est juste une histoire de définition ("conduit...conduit pas parce que dans telle expérience...")La notion de conduction est donc comme l'a dit f6bes, une histoire de définition et d'expérience qu'on souhaite réaliser. Car dans l'absolue il n'existe pas de conducteur parfait, pas plus qu'il n'existe d'isolant parfait.
Il peut exister des conducteurs et isolants parfaits (dans la limite des erreurs de mesures de nos instruments)...
A plus.
Aux erreurs de mesure près
Soit on considère les erreurs de mesure, soit on ne les considère pas, mais il ne faut pas mélanger les 2 sinon on se contredit assez facilement.
Tu admets qu'on peut considérer un conducteur ou un isolant comme étant parfait si la précision de nos mesure ne nous permet pas de dire le contraire. Mais ça ne veut pas dire qu'ils le sont !
Pour ce qui est des semi conducteurs, la méthode de purification est la suivante (du moins dans l'industrie des micro processeurs) :
Une colonne de silicium est placé dans une machine contenant une bobine d'induction mobile, qui a pour but de chauffer une "tranche" de silicium et de la déplacer le long de la colonne. Les impuretés étant plus "soluble" dans la phase liquide que dans la phase solide on va littéralement balayer le silicium de ces impuretés.
Mais au fait ? On utilise une bobine d'induction ! Ce qui veut dire courant induit => le silicium est donc conducteur !!
Merci de vos réponses , je commence à y voir plus clair. Même si certaines réponses m'échappent.
Un exemple concret, comment ça se fait que dans une plaque ITO ( une matière utilisée dans les écrans tactiles résistif) la tension entre à 5V et en sorte à 0V ?
Je trouve ça très abstrait quand même l'électricité !
Bjr à toi,
Heu ça veut pas dire grand chose ta phrase !
On peut COMMANDER une tension (commande tactile) pour lui faire prendre la valeur que l'on désire (0v). Y a rien de mystérieux.
Ton "tactile" n'est ni plus ni moins qu'un "interrupteur" c'est 1 ou 0.
Bien sur y a de l'électronique "derriére" pour "convertir" ton "tactile" à la bonne valeur .
A+
J'ai pas bien compris ta réponse enfait. Je te poste le schéma que j'ai compris en globalité mais qui m'échappe justement au niveaux de cette histoire de tension, peut-être que je m'exprime mal donc comme ça tu y verras plus clair.
J'ai bien compris le fonctionnement général mais enfait je ne comprend pas pourquoi on peut faire se toucher les deux plaques sans que cela ne créé de court circuit et comment ça se fait que la tension qui part de 5V de gauche arrive à 0 volts sur le film ITO ( et pareil sur la vitre ITO mais de haut en bas).
D'ou ma question de base sur le conductivité des matériaux.
Bonjour.
Vous avez l'explication du fonctionnement des écrans tactiles électriques ici.
Si vous lisez attentivement vous verrez que les tensions 0-5V ne sont pas appliqués simultanément sur les deux couches résistives (ITO), mais qu'une des deux couches est activé et l'autre sert de mesure ("sense"). Dans votre dessin, les situations de droite et de gauche ne sont pas simultanées mais une après l'autre.
Et la couche résistive de ITO fait que la plaque ou le film se comporte comme un potentiomètre.
Au revoir.
C'est pour le coup que je viens de comprendre un truc Oo !
Merci beaucoup. La page wikipédia, nous je l'avais déjà regardé mais c'est pas assez détaillé et certaines choses m'échappaient ( et m'échappent toujours).
Par exemple je ne sais toujours pas pourquoi la tension baisse à 0 lors de son "voyage" dans la plaque. Et comment une plaque peut-elle faire aussi potentiomètre ?
Merci beaucoup en tout cas !
Vraiment personne ne sait ?
J'y pense mais enfait c'est tout simplement la formule U=RI qu'il faudrait appliquer pour savoir la résistance de la plaque ITO et donc savoir pourquoi elle est résistante juste ce qu'il faut.
Personne ne serait aussi comment " la plaque qui n'est pas en fonction " sert de potentiomètre ?
Re (après un moment d'absence),
Où est la contradiction?Aux erreurs de mesure près
Soit on considère les erreurs de mesure, soit on ne les considère pas, mais il ne faut pas mélanger les 2 sinon on se contredit assez facilement.
Tu peux développer?
Pourquoi pas? Qu'est-ce qui te dit qu'ils ne le sont pas?Tu admets qu'on peut considérer un conducteur ou un isolant comme étant parfait si la précision de nos mesure ne nous permet pas de dire le contraire. Mais ça ne veut pas dire qu'ils le sont !
Merci pour ce cours de rappelPour ce qui est des semi conducteurs, la méthode de purification est la suivante (du moins dans l'industrie des micro processeurs) :
Bon allez je joue un peuUne colonne de silicium est placé dans une machine contenant une bobine d'induction mobile, qui a pour but de chauffer une "tranche" de silicium et de la déplacer le long de la colonne. Les impuretés étant plus "soluble" dans la phase liquide que dans la phase solide on va littéralement balayer le silicium de ces impuretés.,
qui dit impuretés, dit dopage... je n'ai donc pas un silicium intrinsèque...
Ensuite: on joue à une température en dessous de la fusion du silicium pur (normal si on réfléchit à une courbe biphasique solide-liquide). Quelle est cette température?
Que vautpar rapport au gap d'énergie du silicium (1.2 Ev de mémoire)....
On se place dans un régime de conductivité par activation thermique...facile d'avoir quelquechose qui conduit...à ce rythme là le diamant conduit très bien au bout d'une certaine température....
Maintenant, prenons un silicium intrinsèque pur (très très pur) proche de 4K.... conduit-il? Combien trouves-tu?
Merci pour cette pertinente remarque....Mais au fait ? On utilise une bobine d'induction ! Ce qui veut dire courant induit => le silicium est donc conducteur !!
Sinon:
Les supraconducteurs (à 10-8 près) bah j'ai une conductivité de zero.
Dans un régime d'effet Hall quantique c'est encore plus marrant, le "bulk" est parfaitement isolant et les bords parfaitement conducteur.
Il existe des isolants de Anderson, conductance zero à partir d'une certaines concentration impuretés...
Il existe la transition métal-isolant de Mott...
Ce qui est drôle avec les nano, c'est qu'on peut fabriquer pleins de truc (Quantum Point Contact, Colomb Blokade) où l'on arrive à obtenir une conductance nulle...
A plus.
En fait j'ai du mal a te suivre, d'un coté tu dis que ça dépend des conditions, et de l'autre tu dis que c'est une propriété intrinsèque aux matériaux. Or a définition d'intrinsèque est :
"Valeur intrinsèque : Valeur qu’ont les objets indépendamment de toute convention, valeur de quelqu’un ou de quelque chose en soi et pour soi, indépendamment de son utilité."
Par exemple la charge électrique d'une particule est une valeur intrinsèque, car peut importe les conditions, cette particules conservera sa charge.
Je ne suis pas un pro dans le domaine de la théorie des bandes, mais j'imagine bien que les niveau d'énergie entre les bandes ne dépend que de l'élément considéré (donc propriété intrinsèque). Seulement la conductivité sera fonction du remplissage de ces bandes par des électrons qui va dépendre de l'énergie qu'on va apporté aux matériaux et donc de l'expérience. Ce qui fait de que la conductivité n'est pas une propriété intrinsèque d'un matériau.
Donc soit tu es d'accord avec le fait que tous les matériaux peuvent être considérer comme conducteur ou isolant suivant l'expérience et la précision de la mesure qu'elle nécessite. Dans ce cas là je ne vois pas pourquoi pinailler.
Soit tu soutiens que c'est une propriété intrinsèque, c'est à dire qui ne dépend que de la nature du matériau. Mais alors là il faut m'expliquer pourquoi tu dis ça :
Re,
Sans rentrer dans les détails, la conductivité est un tenseur (elle a une existence propre): c'est un coefficient de transport.
En se basant sur la théorie de la réponse linéaire (je sais que c'est un mot qui fait peur), ce coefficent dépend des fluctuations de certaines quantités physiques à l'équilibre. Quantités qui dépendent de ton système physique.
Je t'ai donné une définition de la conductivité...."Valeur intrinsèque : Valeur qu’ont les objets indépendamment de toute convention, valeur de quelqu’un ou de quelque chose en soi et pour soi, indépendamment de son utilité."
Par exemple la charge électrique d'une particule est une valeur intrinsèque, car peut importe les conditions, cette particules conservera sa charge.
Aussi pour faire rapide et simple concerant la charge:
Dans un supraconducteur: on peut avoir un courant de charge avec des charges 2e (paires de Cooper d'électrons).
Au changement de phase (supra-normal).
Le courant est porté par des charges e...
La charge est-elle intrinsèque aux porteurs de charges?
Sinon un autre cas: les trous. un courant de trous suppose que les trous ont une charge +. Mais a-t-on observer des trous hors d'un cristal?
Si tu changes le comportement du phénomène physique ( remplissage des bandes par exemple), c'est normal que tes propriétés changent (même intrinsèque). C'est changer de système physique.Je ne suis pas un pro dans le domaine de la théorie des bandes, mais j'imagine bien que les niveau d'énergie entre les bandes ne dépend que de l'élément considéré (donc propriété intrinsèque). Seulement la conductivité sera fonction du remplissage de ces bandes par des électrons qui va dépendre de l'énergie qu'on va apporté aux matériaux et donc de l'expérience.
Exemple: quelles sont les propriétés d'un gaz d'électrons indépendants dans un matériau? la densité de porteurs...
D'aileurs le niveaux d'énergie des bandes fait l'hypothèse des électrons indépendants (on néglige l'intéraction e-e).
Les bandes peuvent changer à cause de ce couplage (transition métal-isolant de Mott).
Si, et même pour aller plus loin, elle permet aussi de caractériser ce qu'on appelle un changement de phase "quantique" ( le comportement du matériau change suivant certaines caractérisques: dopage, champ magnétique, etc...)Ce qui fait de que la conductivité n'est pas une propriété intrinsèque d'un matériau.
Cette propriété est reproductible...
Ce n'est pas moi qui pinaille mais toi!Donc soit tu es d'accord avec le fait que tous les matériaux peuvent être considérer comme conducteur ou isolant suivant l'expérience et la précision de la mesure qu'elle nécessite. Dans ce cas là je ne vois pas pourquoi pinailler.
J'ai simplement dit qu'on peut avoir des isolants et même des conducteurs parfaits jusqu'au moins où mes instruments peuvent aller dans la limite de mesure.
J'ai déjà répondu.Soit tu soutiens que c'est une propriété intrinsèque, c'est à dire qui ne dépend que de la nature du matériau. Mais alors là il faut m'expliquer pourquoi tu dis ça :
A plus.
Euh je comprends plus du tout vos réponses là .....
Y'en a pas un qui serait m'expliquer simplement pourquoi la tension passe de 5V à 0V ?
Bjr à toi,
Ben oui,
Bien souvent ça "part" dans les "hautes shéres" en..........oubliant le "client" initial ....plus terre à terre !
Il ya des tas de raisons que le fait d'appuyer (tactile) fasse que la tension passe de 0 à 5 v. Phénoméne dont je ne pourrais t'exposer le prinçipe.
Mais c'est pas forcement U= Rx I.
A+
Bonjour F6bes.
Oh que oui! Vous pouvez.
Chacune des couches est recouverte de l'oxyde d'étain qui se comporte comme une résistance (élevée). Quand on appuie, on fait contact entre un endroit de l'écran (qui est à un potentiel entre 0 et 5V) et l'autre écran, qui est "flottant" et qui va servir à "lire" la tension. On détecte ainsi une des coordonnées.
Dans la phase suivante le rôle des écrans est permuté. Celui qui était l'écran de mesure est alimentée en 0-5V et l'autre devient flottant et sert à mesurer la tension du point de contact.
Comme les alimentations 0-5 V sont perpendiculaires, la deuxième mesure donne l'autre coordonnée.
Cordialement,
Merci bien de vos réponses.
En fait je commence à bien avoir compris le principe de fonctionnement mais j'aimerais bien savoir ce qui fait que l'ITO est résistant. Le phénomène physique réel, pas une explication schématiser.
De mon côté je vais chercher ce que c'est exactement qu"un potentiomètre tiens, ça me fera avancer !
Meri encore en tout cas.
Bonjour Dubenjamin
Nos amis sont partis dans une discussion fort intéressante mais peut-être un peu éloignée de tes préoccupations.
Dans ta dernière question, il me semble qu'il y a un malentendu sur la notion de "tension".
Tu dis que la tension "passe" de 5 V à 0 V... mais une tension ne "passe" pas, contrairement à un courant.
(le courant correspond bien à un "passage", à une "circulation" de porteurs de charge, son intensité est mesurée en Ampères)
Je prends un exemple simple. Tu poses une pile neuve sur la table, sans rien brancher dessus.
Fournit-elle du courant ? Non.
Y a-t-il une tension entre ses bornes ? Oui : 1,5 volt par exemple.
Cela veut dire que la structure de la pile (composs chimiques bien choisis) est telle qu'il existe une différence d'état électrique entre les deux bornes : des électrons sont "prêts à partir" de la borne négative, et la borne positive est "prête à recevoir" des électrons.
Tant que rien n'est branché, les électrons ne peuvent pas "sauter dans l'air" (on dit que l'air est isolant dans ce cas).
Si tu branches une lampe, il va y avoir un courant dans les fils métalliques conducteurs (par exemple : 0,1 ampère). Si tu branches les circuits d'une calculette, ils seront traversés par des courants beaucoup plus faibles (par exemple 0,000001 ampère).
Dans les deux cas, la tension est la même : 1,5 V entre les bornes...
Ce qui détermine l'intensité, c'est la résistance du circuit ( i = u/R ) et cette résistance dépend de la façon dont les porteurs de charge (ions, électrons) peuvent plus ou moins bien circuler, donc dépend de la structude atomique ou moléculaire, de la température, etc...
Est-ce plus clair maintenant ?
Une remarque par rapport à la question que tu poses dans ton message n° 1 : tu n'as trouvé aucune explication dans ton livre de physique ? Tu n'as eu aucune explication en chimie sur les solutions ioniques ? Cela m'étonne un peu...
A suivre, si tu veux.
Re.
On sait qu'une couche d'oxyde d'étain ou, comme ici, d'oxyde d'indium et étain (ITO) déposée sur du verre permet d'avoir une couche conductrice et transparente à la lumière.
Elle semble se comporter comme un conducteur avec une densité d'électrons libres très faible. Ceci fait que la conductivité soit faible, mais surtout que la fréquence de plasma du gaz électronique soit inférieure à la fréquence de la lumière visible, ce qui fait que la couche soit transparente à la lumière.
Suivant le mode de préparation et l'épaisseur de la couche on peut modifier la conductivité et la transparence (mais dans des sens opposés).
C'est ce type de couche qui est utilisée dans les affichages à cristaux liquides.
A+
Si si on a travaillé sur les solutions ioniques, seulement l'éléctricité est quelque chose qui m'échappe sur le plan théorique ! Appliquer les formules y'a aucun problème mais expliquer ce que c'est qu'un courant et comment fonctionne l'éléctricité, là ça m'échappe .....
Je commence à mieux comprendre grâce à ta réponse, si j'ai bien compris le courant éléctrique c'est des éléctrons qui " se balladent". Et le fait qu'une pile soit de 1.5V cela veut dire que la tension qu'elle fournira sera toujours de 1.5 V mais que l'intensité changera en fonction de la résistance des matériaux entre les deux bornes + et - ?
Mais je ne comprends toujours pas pourquoi tu me dis dis que la tension ne "passe " pas de 5Và 0V .....
Enfin ce que j'en ai compris c'est que la différence de tension entre les deux bords est de 5V c'est ça ?
@ LPFR : merci de ta réponse. J'en étais venue à peux prés aux mêmes conclusions en faisant des recherches mais en moins complexe bien sur :P
Bjr à toi,
Le verbe "passer" INDUIE la notion de "déplacement".
Une tension ne se "déplace" PAS. C'est le courant "issue" de cette tension qui se déplace.
C'est cela que voulait t'expliquer Ygo.
Un potentiométre , n'est ni plus ni moins qu'une RESISTANCE dont on fait varier la VALEUR. Ce qui "provoque" la variation est la plus tard du temps MECANIQUE. (un "doigt" qui se positionne on l'on veut sur la résistance).
Il existe aussi des potentiométres numériques (électroniques).
A+
Ah je commence à comprendre. En fait la tension de départ créer un courant qui va de la borne plus à la borne moins en passant par le circuit mis entre les deux ?
Bjr à toi,
L'electricité c'est comme ça que ça foctionne !
A+
Personne donc ne serait me donner la caractéristique de l'ITO qui fait que c'est ce mteriau qui est utilisé et pas un autre ?
Je ne parle pas du fait qu'il soit transparent mais du fait qu'il soit résistant masi pas trop, comment peut-on expliquer ce phénomène ?!
Bonjour.
Avez-vous lu le message #23:
Au revoir.
Oui oui, je l'ai lu. Cependant je ne comprends pas tout . Notamment l'histroire de plasma et de gaz... :s
