sens du courant ?

[invitecd7829c8]

Bonjour a tous,

J'avais une petite question à propos du sens du courant dans un circuit électrique car on a commencé sur les dipôles RC et je voulais savoir si il fallait prendre en compte le sens conventionnel du courant ( cad du + vers le - ) ou les déplacement des charges (électrons) qui vont du - vers le + en réalité . Alors pourquoi ils n'ont pas changé cette règle car ça change tout après au niveau des schémas...
Voila je voulais comprendre ça car sa me semble bizarre d'avoir garder le sens conventionnel du courant alors qu'en réalité c'est l'inverse.

Merci de pouvoir me répondre.
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[phys4]

Bonjour,

La convention + et - avait été faite dés les débuts de l'électrostatique. Par la suite pour les piles et les accumulateurs, la convention aété gardée car il n'y avait pas de raison de la changer. La découverte des électrons date seulement de un peu plus d'un siècle bien après les premières applications de l'électricité.

Ensuite il devient très difficile de changer une convention lorsqu'il y a déjà une quantité d'applications industrielles.
J'avais un professeur de physique qui disait :" Changer la convention de signe, si j'étais fabricant de batteries, je serais absolument pour, des quantités de batteries exploseraient tous les jours".

Dans le même ordre d'idée, vous avez la convention des angles en degrés. La géographie française a bien réussi le saut vers les grades, c'est très pratique la division par 100, et le km comme unité associée. Le changement n'a jamais réussi pour la navigation :
Imaginer le nombre de cartes et d'appareils de navigation qu'il faudrait modifier et surtout le nombre d'accidents que cela causerait. La double convention pieds mètres pour l'altitude a suffi pour causer des accidents d'avions mortels.

[invite936c567e]

Bonjour

Un courant électrique, c'est le déplacement de porteurs de charge. Toutefois on n'utilise pas cette grandeur physique pour étudier le comportement dynamique de ces porteurs, mais pour rendre compte du comportement électrique du dispositif dans lequel ils circulent.


De plus, un porteur de charge, ce peut être une particule chargée, ou un ion, voire un trou. Et la charge électrique qu'ils portent peut être positive ou négative.

Ainsi, si l'on avait changé le sens du courant pour au sens de déplacement des électrons, on se serait de nouveau heurté au problème dans le cas des courants de porteurs de charge positive.

Par ailleurs, même dans un conducteur métallique où le courant est dû au déplacement des électrons, on peut parfaitement considérer que c'est un défaut d'électrons qui se propage dans le sens conventionnel. Car la circulation de la présence d'un élément dans un sens peut être vue comme la circulation de l'absence de cet élément dans le sens opposé. Si ce point de vue te paraît obscur, pense à une bouteille remplie d'air placée au fond de l'eau qui laisserait échapper des bulles : même si l'on voit bien les bulles monter vers la surface, c'est en réalité l'eau qui descend pour remplir la bouteille.

Le sens conventionnel du courant électrique n'est donc absolument pas un problème.

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

La convention + et - avait été faite dés les débuts de l'électrostatique. Par la suite pour les piles et les accumulateurs, la convention aété gardée car il n'y avait pas de raison de la changer. La découverte des électrons date seulement de un peu plus d'un siècle bien après les premières applications de l'électricité.

Ensuite il devient très difficile de changer une convention lorsqu'il y a déjà une quantité d'applications industrielles.
J'avais un professeur de physique qui disait :" Changer la convention de signe, si j'étais fabricant de batteries, je serais absolument pour, des quantités de batteries exploseraient tous les jours".

Dans le même ordre d'idée, vous avez la convention des angles en degrés. La géographie française a bien réussi le saut vers les grades, c'est très pratique la division par 100, et le km comme unité associée. Le changement n'a jamais réussi pour la navigation :
Imaginer le nombre de cartes et d'appareils de navigation qu'il faudrait modifier et surtout le nombre d'accidents que cela causerait. La double convention pieds mètres pour l'altitude a suffi pour causer des accidents d'avions mortels.

Bonjour,


Ce que tu dis là est souvent répété et pourtant faux, car Il n y a aucune convention.

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Le courant est toujours de la forme:

J = sigma.E

où sigma est la conductivité.

Cela est vrai que le charges responsables de la conductivité soient positives où négatives.

les gens des plasmas ou des semi-conducteurs sont familiers à cet état de fait.
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Maintenant le champ électrique qui est une force appliquée sur une charge unité s'écrit:


F = q.E où q est la charge qui subit et E a pour origine une source d'une autre charge.

Comme E dérive d'un potentiel on a:


E = -grad V avec V = 0 pour r infini.

Donc :

F = -q.gradV

qui correspond bien au fait que la force est dirigée vers les potentiels décroissant lorsque q est positif,


ce qui justifie d'avoir écrit: E = -grad V (et non E = + grad V)

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[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
L'attribution des signes + et - c'est bien une convention.
À ma connaissance, c'est B. Franklin (celui des paratonnerres) qui a baptisé ainsi des charges. C'est lui qui avait découvert qu'il y avait "deux types d'électricité". Mais il faut voir que la définition était du genre: "Quand on frotte une peau de chat contre du verre, le verre se charge positivement et la peau de chat négativement" (c'est peut-être l'inverse). Ça n'avait rien à voir avec des électrons ou des particules chargées. À l'époque on considérait l'électricité plutôt comme un fluide.
Et c'est en toute logique que l'on a décidé (par convention) que le signe positif du courant (comme celui du champ électrique) allait du + vers le -.
Au revoir.

[invite7ce6aa19]

Bonjour.
L'attribution des signes + et - c'est bien une convention.
À ma connaissance, c'est B. Franklin (celui des paratonnerres) qui a baptisé ainsi des charges. C'est lui qui avait découvert qu'il y avait "deux types d'électricité". Mais il faut voir que la définition était du genre: "Quand on frotte une peau de chat contre du verre, le verre se charge positivement et la peau de chat négativement" (c'est peut-être l'inverse). Ça n'avait rien à voir avec des électrons ou des particules chargées. À l'époque on considérait l'électricité plutôt comme un fluide.
Et c'est en toute logique que l'on a décidé (par convention) que le signe positif du courant (comme celui du champ électrique) allait du + vers le -.
Au revoir.

absolument.


Dire qu'un électron est de charge négative est une convention. On pourrait donc décider par décret qu'un électron est de charge positive.

Néanmoins tout ce que j'ai expliqué précédemment ne change en rien car lié au fait que 2 charges de signes contraire s'attirent et 2 charges de même signes se repoussent.

Dans la démonstration ci-dessus, je n'ai fait aucune allusion à la convention électron = charge négative.

[calculair]

Bonjour,

Vous soulevez un petit problème

Imaginons un conducteur entre la Lune et la Terre isolé aux 2 extremités d'un generateur de tension dont le pole + est sur la Lune et le pôle moins sur terre.

A l'instant t = 0 on ferme les 2 interrupteurs aux 2 extremites de façon a appliquer court circuiter le generateur dans la resistance de ce super long fil.

Le champ electrique va mettre1 seconde pour s'etablir ( on oublie tous les effets impulsionnels ), la question est :Le champ va t'il se propager de la terre à la lune ou de la Lune à la terre. Quel sens est le bon ?? ou aura t'on une impulsion dans chaque sens ??

[invite6dffde4c]

Bonjour,

Vous soulevez un petit problème

Imaginons un conducteur entre la Lune et la Terre isolé aux 2 extremités d'un generateur de tension dont le pole + est sur la Lune et le pôle moins sur terre.

A l'instant t = 0 on ferme les 2 interrupteurs aux 2 extremites de façon a appliquer court circuiter le generateur dans la resistance de ce super long fil.

Le champ electrique va mettre1 seconde pour s'etablir ( on oublie tous les effets impulsionnels ), la question est :Le champ va t'il se propager de la terre à la lune ou de la Lune à la terre. Quel sens est le bon ?? ou aura t'on une impulsion dans chaque sens ??

Bonjour Calculair.
Oui. Il aura une impulsion qui met le conducteur côté lune au potentiel de la lune, et une autre côté terre qui met le conducteur au potentiel de la terre. Ces impulsions vont se réfléchir à chaque extrémité et se mettre à faire des aller et retours. Mais vous aurez aussi deux impulsions qui vont se propager dans le générateur et qui correspondent à la charge électrique transférée sur le conducteur.
Tout ce monde va se réfléchir plus ou moins aux extrémités suivant les impédances. Il aura des allers et retours et on atteindra un équilibre ou quelque chose fumera.

Le courant des deux côtés sera toujours dans le sens habituel. Que l'on envoie des électrons ou que l'on en retire, la convention reste la même.

Au revoir.

[phys4]

Bonjour,

Vous soulevez un petit problème

Imaginons un conducteur entre la Lune et la Terre isolé aux 2 extremités d'un generateur de tension dont le pole + est sur la Lune et le pôle moins sur terre.

A l'instant t = 0 on ferme les 2 interrupteurs aux 2 extremites de façon a appliquer court circuiter le generateur dans la resistance de ce super long fil.

Le champ electrique va mettre1 seconde pour s'etablir ( on oublie tous les effets impulsionnels ), la question est :Le champ va t'il se propager de la terre à la lune ou de la Lune à la terre. Quel sens est le bon ?? ou aura t'on une impulsion dans chaque sens ??

La question suppose que le générateur et le conducteur soient tous les deux de la longueur Terre-Lune, mais ce n'est pas la question.

L'établissement d'un régime continu, n'est pas un simple aller de l'information, mais un succession d'aller retour de l'onde électromagnétique qui établit le courant.
Cette onde n'est pas faite d'électrons, elle n'a rien à voir avec le signe des porteurs.
Si les deux interrupteurs se ferment en même temps, une onde partira de chaque interrupteur à fera l'aller retour.

[calculair]

bonjour LPFR,

Merci On peut dire alors que le champ se propage dans les 2 sens. Ce qui semble normal d'apres les equations les plus generales

Bien cordialement

[invite936c567e]

Ce que tu dis là est souvent répété et pourtant faux, car Il n y a aucune convention.

Il y a pourtant bien une convention qui détermine la polarité et le sens du courant.

C'est cette convention qui garantit par exemple que les bornes + et – d'un générateur de tension continue sont bien équivalentes respectivement aux bornes + et – d'un autre générateur. Elle nous évite notamment de devoir chaque fois tester nos piles ou nos blocs secteur avant d'y brancher nos appareils.

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

Vous soulevez un petit problème

Imaginons un conducteur entre la Lune et la Terre isolé aux 2 extremités d'un generateur de tension dont le pole + est sur la Lune et le pôle moins sur terre.

A l'instant t = 0 on ferme les 2 interrupteurs aux 2 extremites de façon a appliquer court circuiter le generateur dans la resistance de ce super long fil.

Le champ electrique va mettre1 seconde pour s'etablir ( on oublie tous les effets impulsionnels ), la question est :Le champ va t'il se propager de la terre à la lune ou de la Lune à la terre. Quel sens est le bon ?? ou aura t'on une impulsion dans chaque sens ??

Bonjour,


C'est une très bonne question.

pourquoi dis-tu que le champ va mettre une seconde pour s'établir?

de quel champ électrique s'agit-il?

[calculair]

bonjour,

Je voulais sans doute trop simplifier le problème....

Je pensais au champ Electrique qui met en route les electrons dans le conducteur.

Quand le conducteur est court, on dit que c'est instantannée, mais là compte tenu de la longueur il faut attendre la seconde pour que les 2 extrémites prennent " connaissance" de la connexion.

Comme on le disait, il va y avoir des impulsions qui vont se ballader dans les 2 sens, jusqu'a amortissement des perturbations

[invite7ce6aa19]

bonjour,

Je voulais sans doute trop simplifier le problème....

Je pensais au champ Electrique qui met en route les electrons dans le conducteur.

OK


Sauf que ce champ ne s'applique pas instantément dans le conducteur.

Quand le conducteur est court, on dit que c'est instantannée, mais là compte tenu de la longueur il faut attendre la seconde pour que les 2 extrémites prennent " connaissance" de la connexion.

En fait ce n'est pas instantanée. Cela prend un temps qui s'appelle temps de relaxation diélectrique qui vaut sigma.epsilon

Comme on le disait, il va y avoir des impulsions qui vont se ballader dans les 2 sens, jusqu'a amortissement des perturbations

Oui effectivement. Je pense que tu as pris le temps de 1 seconde qui représente le temps de propagation à la vitesse de la lumière.

En fait il faut résoudre les équations de Maxwell proprement pour voir comment se propage une onde de densité de charges électriques dans ces conditions.