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Energie électrique et électrons.



  1. #1
    philname

    Energie électrique et électrons.


    ------

    Bonjour,

    Voulant étudier plus loin la notion d'électricité, je me suis posé quelques questions plus fondamentales concernant l'électron.

    Pour schématiser simplement :
    La tension électrique est le nombre d'électrons disponible à un point .Alors que le courant électrique corresponds à la quantité d'électron circulant dans une branche du circuit :il est alors intuitif de prendre l'image de la largeur d'un câble de comprendre que plus il y a d'intensité (et donc d'électron par secondes), plus le câble doit avoir une section importante pour pouvoir accueillir dans les électrons.

    Cependant, la vision de l'électricité que l'on s'en fait est toujours très sommaire, c'est les électrons qui se déplacent.

    Mais ce ne sont pas les électrons qui se déplacent; mais bien un ensemble électrons, qui constituent un atome ? . Et donc dire qu'il y a des atomes qui se déplacent serait plus adapté ?

    Quelle différence entre quantité d'électrons (ou atomes) par seconde et leurs vitesse. La vitesse dépend de la résistivité du câble entre autre. Ce qui fixe donc la quantité d'énergie par seconde est la source d'énergie. Donc c'est la source même ( éolienne etc), qui décide de la vitesse des électrons ou atome ?
    Comment sont fixés la vitesse des électrons ? Simplement par la résistivité du corps (cuivre etc) qui sert de transport ? Si mon corps transportant serait pure, c'est à dire une résistance nulle, les électrons auraient quelles vitesse, celle de la lumière ? Celà pourrait-il dire que un électron ou l'ensemble un atome possède à la base une énergie pure si petite soit-elle ?.

    Désolé si vous n'avez pas compris mes interrogations, c'est que je me suis mal exprimé. .
    Je pourrai donc reformuler mes questions suivant vos attentes.

    Merci !

    -----
    Dernière modification par philname ; 08/12/2012 à 00h29.

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  3. #2
    f6bes

    Re : Energie électrique et électrons.

    Bjr à toi,
    Contrairement à ce que tu penses les électrons ne se déplacent que TRES TRES peu.
    Voir "vitesse des électrons dans un conducteur"!
    A la limite ils font du SUR PLACE si le courant est alternatif.
    Ce qui se dépalce à la vitesse de la lumiére ( enfin presque) c'est l'ACTION des éléctrons.
    Pour "imager" regarde cette animation:
    http://upload.wikimedia.org/wikipedi...ation_book.gif
    Les électrons sont les boules.
    Lorsque le premier reçoit une "énergie" il la transmets au second.
    Les boules ne bougent pas et pourtant le dernier à bien reçu l'information.
    A+
    Dernière modification par f6bes ; 08/12/2012 à 07h38.

  4. #3
    Crapsy

    Cool Re : Energie électrique et électrons.

    Bonjour,
    Je vais essayer de répondre au plus grand nombre de question, le plus simplement possible.
    La tension électrique est le nombre d'électrons disponible à un point .
    Cette énoncé n'est pas faux mais il mérite quelque précision. La tension électrique et la différence de potentiel entre deux point (d'un circuit électrique, de la phase au neutre, etc.) Plus la différence est grande plus il y a une tension élevé. Cette différence est c'est vrai lié au nombre d'électrons de chaque côté, car tous les électrons ont une charge électrique.
    Alors que le courant électrique corresponds à la quantité d'électron circulant dans une branche du circuit :il est alors intuitif de prendre l'image de la largeur d'un câble de comprendre que plus il y a d'intensité plus le câble doit avoir une section importante pour pouvoir accueillir dans les électrons.
    Juste.
    Mais ce ne sont pas les électrons qui se déplacent; mais bien un ensemble électrons, qui constituent un atome ? . Et donc dire qu'il y a des atomes qui se déplacent serait plus adapté ?
    Alors comme la dit f6bes les électrons bougent très très peut. De plus il est faux de dire que c'est les atome qui bouge, sinon on everai le cuivre avancer comme de l'eau dans un tuyan. Les liaisons entre le différent atomes de cuivre ce fait par des liaisons métallique, c'est un mise en commun de leurs électrons dans ce que l'on apelle le nuage électronique. Dans ce nuage les électrons circulent assez librement.
    Quelle différence entre quantité d'électrons (ou atomes) par seconde et leurs vitesse. La vitesse dépend de la résistivité du câble entre autre. Ce qui fixe donc la quantité d'énergie par seconde est la source d'énergie. Donc c'est la source même ( éolienne etc), qui décide de la vitesse des électrons ou atome ?
    Comment sont fixés la vitesse des électrons ? Simplement par la résistivité du corps (cuivre etc) qui sert de transport ? Si mon corps transportant serait pure, c'est à dire une résistance nulle, les électrons auraient quelles vitesse, celle de la lumière ? Celà pourrait-il dire que un électron ou
    On peut denouveau reprene ce que f6bes a dit, les électrons joue un peut a action réaction entre eux très rapidement. Donc quand vous mettez votre prise pour allumer un four un raclette c'est pas l'électrons de la central qui va arriver chez vous mais l'électron qui était juste dans le fils derrière la prise. Donc on peut dire que l'électricité ce transmet presque instantanément.
    Certe il faut agrandir le câble si l'on veut tiré plus de courant, mais c'est pas la grandeur du câble qui détermine le courant que l'on va avoir. On peutre très bien prendre un câble de 1m^2 pour alimenter son natel. C'est ce que l'on branche à la sortie qui détermine le courant que l'on tire. En revanche la tension elle ne dépend pas de ce que l'on branche.

    J'éspère que mes explications on pu vous éclairer un petit peu !

    Bonne journée
    Crapsy

  5. #4
    LPFR

    Re : Energie électrique et électrons.

    Bonjour.
    Pour vous répondre correctement il faudrait des pages et des pages.
    Je vais essayer de résumer quelques faits.
    Dans un métal, une partie des atomes libère un électron qui se balade librement dans le métal. Ce sont des électrons "libres". En moyenne leur charge est compensée exactement par la charge positive des atomes qui ont un électron en moins.
    Le nombre d'électrons libres est presque aussi grand que celui des atomes.
    Ces électrons sont en constante agitation thermique (à des vitesses très grandes mais de moyenne nulle), comme les molécules d'un gaz, et subissent des collisions avec les atomes du métal en échangeant de l'énergie à chaque collision, mais le bilan de l'échange est nul en moyenne.
    Quand vous appliquez un champ électrique les électrons sont accélérés entre deux collisions. Ils acquièrent un tout petit peu d'énergie supplémentaire qu'ils rendent aux atomes lors de collisions. Cette augmentation de l'énergie des atomes se traduit pas un échauffement du métal. L'augmentation de la vitesse moyenne des électrons correspond aux vitesses données par F6bes: quelques 50 µm/s pour des courants habituels.
    Cette vitesse est donnée par le champ électrique à travers le métal et les chocs avec des atomes. Elle dépend de chaque conducteur et même de son histoire mécanique ou thermique. Elle ne dépend pas directement de la pureté du métal. Et même avec un métal idéalement pur, elle serait du même ordre de grandeur. Leur vitesse thermique et leur vitesse moyenne avec du courant resteraient les mêmes.
    Au revoir.

  6. #5
    philname

    Re : Energie électrique et électrons.

    MErci pour vos réponses, je vais étudier le sujet, puis vous répondre plus en détail.

    Pourquoi ai-je eu l'idée que les électrons se "baladent", car en scolarité académique, pour schématiser, on nous disait tout le temps que les électron voyageaient du pôle pole positif au pole négatif.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    f6bes

    Re : Energie électrique et électrons.

    Bjr à toi,
    C'est bien cela, mais ils ne le font pas.......en courant !!
    Et encore c'est le sens CONVENTIONNEL, sens qui n'est pas celui de la réalité !
    NOTA: là tu parles d'un courant qui va dans une SEULE direction....le CONTINU !
    A+

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