Tension / Intensité

[emaanet]

Bonjour,

Pouvez-vous m'aider à trouver un cours en ligne, très fournie mais accessible à un "littéraire", portant sur ce qu'on peut dire au sujet de la différence entre la tension et l'intensité?

J'ai cru comprendre que l'intensité serait la quantification des électrons alors que la tension serait la qualification.
Plus il y a d'électrons en jeux, plus l'intensité est élevée tandis que, plus il y a de différence de potentiel, plus ces élections sont "motivés".

Si ce que j'ai dit au sujet de l'intensité est juste, alors je ne me pose pas beaucoup plus de questions sur cette valeur. Quoi que, comprendre comment augmenter cette grandeur m'intéresse quand même. Je sais juste que u=ri donc i=u/r...

Par contre, ce que j'aimerais apprendre c'est ce que l'on sait sur la "morphologie" d'un électron "motivé". J'aimerais qu'on me dise, non pas d'où il vient et où va un électron, mais quelles sont les différences "locales" entre un électron se trouvant entre deux différents potentiels et un électron "stable" dans un atome par exemple.

Je crois déjà savoir qu'un électron ne se déplace jamais d'un bout à l'autre d'un conducteur, que le phénomène est en réalité comparable à un jeu de dominos : un atome reçois un électron en trop, en conséquence de quoi, à son tour, il impose un élection à son voisin, etc de proche en proche...

On a coutume de comparer la tension à la pression de l'eau. Mais cette métaphore ne me convient pas du tout car la vitesse de l'eau est fonction de la différence de pression en entrée et en sortie alors que ça n'est pas le cas pour l'électricité : sa vitesse dans un conducteur donné est fixe. Alors j'aimerais bien comprendre quelle est ce fameux attribut des élections que l'on compare à la vitesse... Puis que ça n'est pas leur vitesse...

D'avance, merci beaucoup,

Emmanuel Laude
-----

[emaanet]

Imaginons un conducteur sur lequel on place un voltmètre.

Expérience 1 : toutes les secondes, on place un ion négatif à une extrémité du conducteur et un positif à l'autre.
Nommons A la tension mesurée.

Expérience 2 : On répète l'expérience mais ce coup-ci on dépose des ions toutes les microsecondes.
Nommons B la tension mesurée.

B est-il supérieur à A?
Si oui alors je crois que je comprendrais car dans l'expérience B, sans pour autant que la vitesse des électrons ne change, plus d'électrons sont capables de se déplacer en un même laps de temps.

J'essaye des choses pour comprendre ;)

Merci

Emmanuel

[emaanet]

( je précise que c'est le fonctionnement d'une alimentation à découpage qui m'a donné cette dernière idée. )

[Nicophil]

Bonsoir,

Je crois déjà savoir qu'un électron ne se déplace jamais d'un bout à l'autre d'un conducteur, que le phénomène est en réalité comparable à un jeu de dominos : un atome reçois un électron en trop, en conséquence de quoi, à son tour, il impose un électron à son voisin, etc de proche en proche...

On a coutume de comparer la tension à la pression de l'eau. Mais cette métaphore ne me convient pas du tout car la vitesse de l'eau est fonction de la différence de pression en entrée et en sortie alors que ça n'est pas le cas pour l'électricité : sa vitesse dans un conducteur donné est fixe. Alors j'aimerais bien comprendre quelle est ce fameux attribut des élections que l'on compare à la vitesse... Puisque ça n'est pas leur vitesse...

La vitesse des électrons est variable et proportionnelle au courant.
Le courant est un débit d'électrons: les ampères sont des coulombs par seconde.

[A voir en vidéo sur Futura]

[emaanet]

Ah bon? J'etais certain que la vitesse du courant ne pouvait pas varier dans un même conducteur, sauf si on fait varier sa température bien sur...
Es-tu bien sur de toi?
Sinon, est-ce que tu valide l'hypothèse de mon expérience de pensée (B>A) ?

Merci ta réponse

Emmanuel

[f6bes]

Bonsoir,

La vitesse des électrons est variable et proportionnelle au courant.
Le courant est un débit d'électrons: les ampères sont des coulombs par seconde.

Bjr à toi,
Ca dépends COMMENT on voit les choses !
Les électrons sont de vrais "gastéropodes". En courant continu ils ne se déplacent que trés lentement.
En alternatif, ils font quasiment du sur place. Pas le temsp de partir d'un coté qu'il faut aussitot REVENIR
dans l'autre sens.
Voir "vitesse des électrons dans un conducteur".
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&...GqZKg0FFUePW_w
A+

[Nicophil]

J'ajoute que l'analogie avec des dominos est plus trompeuse qu'autre chose, car l'onde de champ électrique se propage en réalité dans l'isolant qui entoure les conducteurs, qui lui servent de guide d'onde.
C'est pourquoi le signal électrique se propage le long du circuit à la vitesse de la lumière dans cet isolant (0,9997 c dans l'air par exemple).

[LPFR]

Bonjour.
Je pense que vu le niveau de emaanet, on peut oublier pour l'instant la vitesse de propagation d'un signal et se recentrer sur la conduction par les électrons dans un métal.

En très bref:
Dans un métal, une partie des atomes libère son dernier électron qui devient un "électron libre" et qui forme avec les autres électrons un "gaz d'électrons". Ces électrons sont animés d'une vitesse importante (de dizaines de km/s) due à l'agitation thermique mais, en moyenne, ils font du sur place. Car ils rebondissent sur les atomes du métal.

Quand on applique un champ électrique dans le métal (en appliquant une différence de tension sur les extrémités du conducteur), ce champ électrique crée une force qui pousse les électrons libres vers le pôle +, en leur donnant un chouia de vitesse dans cette direction. Cette vitesse supplémentaire se perd à la prochaine collision avec un atome. Mais, en moyenne, l'électron s'est déplace d'un chouia vers le pôle +. Tous les électrons font la même chose. La vitesse moyenne n'est plus zéro, mais de quelques centièmes de mm par seconde, pour des situations habituelles.
Cette vitesse moyenne est proportionnelle au champ et donc à la tension appliquée.
C'est pour cela que l'analogie avec la pression d'eau aux extrémités d'un tuyau est correcte.

Le petit excès d'énergie donné aux électrons par le champ entre deux collisions successives, qui est transmis aux atomes, chauffe le conducteur. C'est ce que l'on appelle l'effet Joule.

Le courant dans le conducteur est la charge électrique transportée par les électrons par unité de temps. Ce courant est donc proportionnel au champ et à la tension. Son analogue hydraulique est le débit dans le tuyau.

Il ne faut pas confondre la vitesse des électrons, avec la vitesse moyenne des électrons ni avec la vitesse de transmission d'un signal (une variation de courant) le long du conducteur. Voir les posts de F6bes et Nicofil.

Votre analogue est mauvais. Les électrons de conduction ne se déplacent pas d'atome en atome. Leur seule interaction est à travers de collisions élastiques dans lesquelles l'énergie de l'agitation thermique se partage.
Au revoir.

[emaanet]

La chaleur comment effet collatérale je comprends mais comme principe même de la conduction, si c'est bien ce que vous dites, j'ai du mal à comprendre.
Quid des supraconducteurs?

[obi76]

Pour les supraconducteurs, c'est plus compliqué. Le courant n'est plus proportionnel à la tension appliquée. On peut par analogie dire que les électrons d'un supraconducteurs ne collisionnent JAMAIS avec le noyau des atomes, et dans ce cas la résistance du matériau au courant est nulle, et l'effet Joule aussi.

[LPFR]

La chaleur comment effet collatérale je comprends mais comme principe même de la conduction, si c'est bien ce que vous dites, j'ai du mal à comprendre.
Quid des supraconducteurs?

Bonjour.
Si vous ne comprenez pas la conduction ordinaire, vous n’avez pas le plus lointain espoir de comprendre la supraconduction.
Au revoir.

[stefjm]

Ca dépends des gens...