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Vitesse des électrons



  1. #1
    narakphysics

    Vitesse des électrons


    ------

    Bonjour à toutes et à tous
    Lorsqu'on appllique une différence de potentielle sur un conducteur, on accélere les électrons. Par conséquent ils se déplacent avec une vitesse moyenne nulle!
    Ma question: Qu'est ce que ça veut dire une vitesse moyenne nulle? est ce qu'ils font un aller et un retour??
    Merci d'avance

    -----
    Dernière modification par narakphysics ; 30/01/2013 à 16h39.

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  3. #2
    f6bes

    Re : Vitesse des électrons

    Bjr à toi,
    Faut préçiser si c'est en courant CONTINU
    ou
    courant ALTERNATIF ?
    En alternatif il font du ...sur place.
    Les électrons dans un conducteur c'est la vitesse d'un escargot.
    A+

  4. #3
    narakphysics

    Re : Vitesse des électrons

    Merci
    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Bjr à toi,
    Faut préçiser si c'est en courant CONTINU
    ou
    courant ALTERNATIF ?
    En alternatif il font du ...sur place.
    Les électrons dans un conducteur c'est la vitesse d'un escargot.
    A+
    Désolé, j'ai pas précisé le type du courant: Il s'agit d'un courant alternatif!

  5. #4
    LPFR

    Re : Vitesse des électrons

    Bonjour.
    Cela veut dire qu'en alternatif ils parcourent autant de distance dans une direction que dans la direction opposée. Au bout d'un moment, ils se sont beaucoup déplacés mais ils n'ont pas avancé d'un poil.

    Et quand F6bes dit que les électrons se déplacent (en continu) à la vitesse d'un escargot, il a oublié de préciser qu'agit d'un escargot handicapé. Un escargot normal fait bien un ou deux mm par seconde. Un électron avec les courants habituels fait 100 fois moins que ça.
    Au revoir.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    narakphysics

    Re : Vitesse des électrons

    Merci de votre réponse
    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Cela veut dire qu'en alternatif ils parcourent autant de distance dans une direction que dans la direction opposée. Au bout d'un moment, ils se sont beaucoup déplacés mais ils n'ont pas avancé d'un poil.

    Et quand F6bes dit que les électrons se déplacent (en continu) à la vitesse d'un escargot, il a oublié de préciser qu'agit d'un escargot handicapé. Un escargot normal fait bien un ou deux mm par seconde. Un électron avec les courants habituels fait 100 fois moins que ça.
    Au revoir.
    Pourriez vous me donner une estimation ( en micromètre)??
    Pour le cas du continue: est ce que la vitesse des électrons est constante??

  8. #6
    LPFR

    Re : Vitesse des électrons

    Citation Envoyé par narakphysics Voir le message
    Merci de votre réponse

    Pourriez vous me donner une estimation ( en micromètre)??
    Pour le cas du continue: est ce que la vitesse des électrons est constante??
    Re.
    La vitesse dépend de la densité du courant de du nombre d'électrons libres dans le conducteur. Pour du cuivre avec les densités de courant habituelles c'est de quelques dizaines de µm/s (mettons 50 µm/s).
    A+

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  10. #7
    invite07941352

    Re : Vitesse des électrons

    Bonjour à tous,
    En faisant une petite recherche " vitesse electron conducteur" , notamment ici :http://uuu.enseirb.fr/~dondon/elecav...ins/cables.htm
    Je tombe sur des vitesses de l'ordre d'un mm/s , donc plus élevées que celles annoncées par LPFR : comment se fait il ?
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  11. #8
    whoami

    Re : Vitesse des électrons

    Bonjour,

    Dans le temps, on avait calculé cette vitesse en travaux dirigés, et on avait effectivement trouvé un ordre de grandeur en mm, mais j'ignore si nous avions fait une erreur, ou si c'est l'autre calcul qui est faux.

  12. #9
    LPFR

    Re : Vitesse des électrons

    Re.
    Je viens de recalculer la formule:

    'q' est la charge de l'électron et 'n' la densité électronique.
    Il ne vous reste qu'à trouver la densité d'électrons de conduction dans le cuivre et choisir une densité de courant "habituelle". (Et vérifier que je ne suis pas planté dans ma formule).
    A+

    EDIT: je viens de chercher pour vous électrons par m3
    Dernière modification par LPFR ; 30/01/2013 à 17h52.

  13. #10
    narakphysics

    Re : Vitesse des électrons

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Au bout d'un moment, ils se sont beaucoup déplacés mais ils n'ont pas avancé d'un poil.
    Par quart de période ou bien pour la distance moyenne??

  14. #11
    invite07941352

    Re : Vitesse des électrons

    Re,
    Voilà un exemple qui paraît juste .
    Fil Cu, 10 mm2, 30A
    Atomes Cu : 2 électrons mobiles, 8.5 10^28 électrons libres par m3
    Densité de courant : 30 10^5 A/m2
    J = 30 10^5 = n.e.v
    v = 2.2 10^-4 m/s
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  15. #12
    f6bes

    Re : Vitesse des électrons

    Citation Envoyé par catmandou Voir le message
    Bonjour à tous,
    En faisant une petite recherche " vitesse electron conducteur" , notamment ici :http://uuu.enseirb.fr/~dondon/elecav...ins/cables.htm
    Je tombe sur des vitesses de l'ordre d'un mm/s , donc plus élevées que celles annoncées par LPFR : comment se fait il ?
    Bsr ,
    Des électrons "Lance Armtrong"...certainement !
    Bonne soirée

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  17. #13
    trebor

    Re : Vitesse des électrons

    Bonsoir à tous,
    Peut-on augmenter la vitesse de déplacement des électrons ?

    Je suppose que non, mais si on pouvait le faire, cela permettrait-il de faire chauffer un fil résistant plus fortement avec un courant ( ampérage ) plus faible ?

    Bonne soirée à tous
    La précipitation est mauvaise conseillère

  18. #14
    narakphysics

    Re : Vitesse des électrons

    Bonsoir Trebor
    Citation Envoyé par trebor Voir le message
    Bonsoir à tous,
    Peut-on augmenter la vitesse de déplacement des électrons ?
    Je suppose que non, mais si on pouvait le faire, cela permettrait-il de faire chauffer un fil résistant plus fortement avec un courant ( ampérage ) plus faible ?
    Bonne soirée à tous
    Si on essaye de diminuer la résistance du fil, on peut augmenter la vitesse des électrons, car la résistance a pour rôle de diminuer l'énergie cinétique des électrons en diminuant leur vitesse ().

  19. #15
    LPFR

    Re : Vitesse des électrons

    Citation Envoyé par catmandou Voir le message
    ...
    Densité de courant : 30 10^5 A/m2
    J = 30 10^5 = n.e.v
    v = 2.2 10^-4 m/s
    Re.
    Nous sommes d'accord C'est proche du courant maximum admissible (les classiques 5 A/mm²).
    Mais ce n'est pas la valeur courante qui est bien plus faible. Avec 1 A/mm² on obtient 70 µm/s.
    A+

  20. #16
    LPFR

    Re : Vitesse des électrons

    Citation Envoyé par trebor Voir le message
    Bonsoir à tous,
    Peut-on augmenter la vitesse de déplacement des électrons ?

    Je suppose que non, mais si on pouvait le faire, cela permettrait-il de faire chauffer un fil résistant plus fortement avec un courant ( ampérage ) plus faible ?

    Bonne soirée à tous
    Re.
    Regardez la formule que j'ai donnée.
    Pour augmenter la vitesse il faut: soit augmenter la densité du courant, soit diminuer la densité des porteurs en changeant de métal.
    La résistivité ne joue pas directement. Par exemple, un supraconducteur aura une vitesse d'électrons dépendante uniquement de la densité des porteurs (en plus de la densité de courant).
    A+

  21. #17
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Vitesse des électrons

    Bonjour,

    Si jamais quelqu'un ne le connait pas, le modèle de Drude est un modèle classique (=non quantique) qui permet de se faire une idée de la conduction par les électrons dans un métal. C'est de ce modèle que vient la formule que LPFR a écrit plus haut.
    Le modèle de Drude a des limitations, mais il est infiniment plus abordable que la théorie quantique. C'est un excellent compromis pour débuter.

    Par exemple http://fr.wikipedia.org/wiki/Modèle_de_Drude et tout ce que G**gle ou autre donne comme résultats.

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  22. #18
    f6bes

    Re : Vitesse des électrons

    Citation Envoyé par trebor Voir le message
    Bonsoir à tous,
    Peut-on augmenter la vitesse de déplacement des électrons ?

    Je suppose que non, mais si on pouvait le faire, cela permettrait-il de faire chauffer un fil résistant plus fortement avec un courant ( ampérage ) plus faible ?

    Bonne soirée à tous
    Bonjour à toi,
    La réponse est OUI...mais comme dirais un célébre humoriste..."ça dépends"...du milieu dans lequel se déplacent les électrons.
    Ex: Dans un tube électronique ( tube à vide ), les vitesses sont NETTEMENT plus rapides.
    http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&...,d.d2k&cad=rja

    A+
    Dernière modification par f6bes ; 31/01/2013 à 08h13.

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  24. #19
    trebor

    Re : Vitesse des électrons

    Bonjour et merci à tous pour toutes ces précisions,
    Cela pourra être bien utile pour tous les étudiants qui viendrons lire cette question très bien expliquée et documentée.
    Bonne journée à tous
    La précipitation est mauvaise conseillère

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