Questions concernant les piles électriques

[scaypapa]

Bonjour,
aujourd'hui je me suis penché sur l'utilisation des piles électriques en séries, je sais que cela a pour résultat d'additionner les tensions.
Mais moi, ce qui m'intéresse et ce qui m'a été impossible de trouver sur Internet, ce sont des explications sur ce dont il se passe physiquement avec ce système là.

Une pile, ça se base sur l'oxydoréduction pour faire passer des électrons à travers un circuit électrique à partir du - en destination du +.
Ces deux bornes sont reliées par un pont salin qui permet de conserver l'équilibre des charges électriques.

Mais maintenant, voici mes questions:
- Qu'est ce qui empêche le pont salin de libérer tout ses ions afin d'annuler la charge électrique d'une borne?
- Lorsqu'on relie le + d'une pile au - d'une autre pile, qu'est-ce qui empêche tout le courant de passer et de faire un court circuit?
- Quand on monte plusieurs piles en série, quel phénomène physique fait que les tensions s'additionnent?

Merci d'avance!
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[bobdémaths]

Bonjour,

Le principe d'une pile, c'est de créer une différence de potentiel entre les deux bornes, et de maintenir cette différence de potentiel lorsqu'un courant circule (par exemple quand on branche une lampe à ses bornes). L'énergie chimique contenue dans la pile se transforme progressivement en énergie lumineuse et en chaleur dans la lampe. Je dis tout ça pour insister sur le fait que tant qu'aucun courant ne circule, on a simplement deux bornes avec un potentiel différent.

Maintenant, quand on met deux piles en série, les bornes "accolées" sont au même potentiel. L'écart entre ce potentiel et l'autre borne d'une des deux piles est la tension de cette pile (qui ne dépend absolument pas de l'extérieur de la pile, et donc pas du fait qu'on a accolé une autre pile à une borne). Donc si tu regardes la ddp entre les deux bornes extrêmes, tu as bien la somme des deux ddp. Si on avait collé deux bornes de même signe, on aurait la différence des ddp.

Pour résumer, la structure interne des piles n'intervient absolument pas dans ce raisonnement, c'est un simple jeu de potentiels.

Une remarque (importante, car peut-être à l'origine de ta question) pour finir : il n'y a pas d'accumulation de charges aux bornes d'une pile ! Pas de charges positives à la borne +, ni de charges négatives à la borne -. On parle bien de potentiels, la borne + a un potentiel plus élevé que la borne -.
D'ailleurs, si c'était le cas, les piles s'attireraient comme des aimants, ce qui n'est manifestement pas le cas.
Donc il n'y a pas de courant qui passe d'une pile à l'autre quand on les met en contact. Le courant ne circule que lorsque le circuit est fermé (par exemple avec une lampe).

[scaypapa]

Déjà merci beaucoup pour ta réponse!

Maintenant, quand on met deux piles en série, les bornes "accolées" sont au même potentiel.

Voilà, c'est là que je bloque. Si le + d'une pile a le même potentiel que le - d'une autre, alors les deux bornes d'une même pile ont le même potentiel et dans ce cas il n'y a aucun courant possible, non? D'autant plus juste avant tu dis:

on a simplement deux bornes avec un potentiel différent

Alors j'ai beaucoup de mal.

Une remarque (importante, car peut-être à l'origine de ta question) pour finir : il n'y a pas d'accumulation de charges aux bornes d'une pile ! Pas de charges positives à la borne +, ni de charges négatives à la borne -. On parle bien de potentiels, la borne + a un potentiel plus élevé que la borne -.
D'ailleurs, si c'était le cas, les piles s'attireraient comme des aimants, ce qui n'est manifestement pas le cas.
Donc il n'y a pas de courant qui passe d'une pile à l'autre quand on les met en contact. Le courant ne circule que lorsque le circuit est fermé (par exemple avec une lampe).

Ah d'accord, ben déjà je progresse parce que justement je croyais qu'il s'agissait d'accumulation de charges aux bornes des piles. Je me rend compte que j'ai un problème avec la définition de potentiel électrique.

[doul11]

Bonjour,

Voilà, c'est là que je bloque. Si le + d'une pile a le même potentiel que le - d'une autre, alors les deux bornes d'une même pile ont le même potentiel et dans ce cas il n'y a aucun courant possible, non?

Pour avoir un courant il faut une différence de potentiel sur un circuit électrique fermé. Les deux pôles d'une pile ne sont jamais au même potentiel, sauf quand la pile est morte, être au même potentiel ça veut dire que si on branche un voltmètre il indique zéro, le voltmètre indique une tension qui est la différence de potentiel entre ses deux bornes.

Tu peut voir les potentiels comme les hauteurs d'eau de chaque coté d'un barrage, si j'ouvre la vanne l'eau coule, c'est une bonne image du courant électrique. S'il n'y a pas de différence de hauteur l'eau ne coule pas tout comme si on n'ouvre pas la vanne.

Chaque pile est un barrage et possède sa propre hauteur d'eau, les mettre en série ajoute cette hauteur, le bas de la première est le haut de deuxième, si ce n'est pas clair essaye de faire des dessins.

L'eau n'est qu'une analogie du courant, dans le cas électrique il faut que le courant puisse revenir au point de départ.

[A voir en vidéo sur Futura]