Qu'est ce que l'electricité?

[inviteb5cfe0db]

Dans mon cours il est marqué que l'electricité est le fait de libérer les electrons de leur orbite de certains atomes. Il aura alors une charge positive et voudra récupérer ses electrons.

Donc si je comprends bien si je frotte mon pull contre un ballon, disons que le ballon perd des e- et que mon pull en gagne. Le ballon reste accroché a mon pull ensuite car il y a la force electrique du ballon qui reprends ses electrons.

Jusque la je conçois. Mais dans un fil electrique par exemple, je ne comprends pas comment le courrant voyage. Pourriez vous m'expliquer ? Merci
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[trebor]

Bonsoir,
Ici une vidéo qui l'explique > http://www.hydroquebec.com/comprendr...ase/atome.html
Bonne soirée

[f6bes]

Jusque la je conçois. Mais dans un fil electrique par exemple, je ne comprends pas comment le courrant voyage. Pourriez vous m'expliquer ? Merci

Bjr à toi,
Entre ton pull et le ballon la "transmission" se fait SANS tuyau .
C'est du direct.
Tu peux faire la meme chose en éloignant le pull et le ballon l'un de l'autre. Te faudra simplement un "tuyau"; le fil qui VA
VEHICULER les...électrons de l'un à l'autre.
C'est tout.
Bon W E

[Paraboloide_Hyperbolique]

Dans mon cours il est marqué que l'electricité est le fait de libérer les electrons de leur orbite de certains atomes. Il aura alors une charge positive et voudra récupérer ses electrons.

Donc si je comprends bien si je frotte mon pull contre un ballon, disons que le ballon perd des e- et que mon pull en gagne. Le ballon reste accroché a mon pull ensuite car il y a la force electrique du ballon qui reprends ses electrons.

Jusque la je conçois. Mais dans un fil électrique par exemple, je ne comprends pas comment le courrant voyage. Pourriez vous m'expliquer ? Merci

Pour faire simple et compléter les réponses déjà données, les électrons de valence (ceux de la couche externe) des atomes d'un fil électrique sont peu liés à leurs atomes respectifs. Il suffit donc d'une faible excitation pour qu'un électron passe d'un atome à un autre et, de proche en proche, parcourt tout le fil.

Cela n'est vrai que pour les matériaux dit "conducteurs" (comme les métaux).
Dans d'autres matériaux, les électrons peuvent être fortement liés à leurs atomes respectifs. On parle alors de matériaux isolants, comme les plastiques dont sont faits les ballons.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7f696a56]

Pour faire simple et compléter les réponses déjà données, les électrons de valence (ceux de la couche externe) des atomes d'un fil électrique sont peu liés à leurs atomes respectifs. Il suffit donc d'une faible excitation pour qu'un électron passe d'un atome à un autre et, de proche en proche, parcourt tout le fil.

c'est vrais, mais en alternatif sur des longueurs bien supérieur à la longueur d'onde, le courant passe. Pourquoi?

[invitea3c675f3]

c'est vrais, mais en alternatif sur des longueurs bien supérieur à la longueur d'onde, le courant passe. Pourquoi?

Pour la même raison que le courant passe en continu.

L’électron qui revient à ma batterie provient de l’atome de Cu tout près du + ; il ne connait ni des lèvres ni des dents celui qui est sorti du côté - et va bousculer un des électrons d’un atome de Cu près de la borne -.

[f6bes]

c'est vrais, mais en alternatif sur des longueurs bien supérieur à la longueur d'onde, le courant passe. Pourquoi?

Bjr à toi,
Que viens faire la longueur d'onde...en l'occurence ?
N'a strictement aucune importance!
Ta question manque de clarté.
A+

[inviteb5cfe0db]

Merci pour cette video. J'ai compris comment le principe du courrant altérnatif.

Une charge négative reliée par un fil conducteur a une charge positive va créer un courrant. Disons que ces charges soient éloignée de 1 km, les electrons peuvent aller vers la charge négative mais la probabilitée est plus grande qu'ils se dirigent vers la charge positive ? Ce que je veux dire par la c'est qu'au milieu du fil il pourrait y avoir un atome avec une surcharge d'electrons et un autre à côté avec une "carrence" en électrons. L'atome surchargé va donc donné un e- a celui qui a une carrence même si celui-ci est situé du côté de la charge négative (sens contraire du courrant). C'est comme ca que je le conçois pour l'instant avec les connaissances limitées que j'ai.

J'ai une deuxième question : dans la video ils disent que l'electrons le plus éloigné est celui qui part. Dans un atome avec 25 electrons les e- les plus éloignés demanderont ils moins de force pour sortir de leur orbite qu'un atome qui a 6 electrons ? Ma logique étant que l'atome le plus éloigné dans un atome a 6 élèctrons aura une distance moindre au noyau contre celui qui a 25 élèctrons.
et une troisieme : comment sait on que ça fonctionne comme cela ?

merci d'avance

[mach3]

J'ai une deuxième question : dans la video ils disent que l'electrons le plus éloigné est celui qui part. Dans un atome avec 25 electrons les e- les plus éloignés demanderont ils moins de force pour sortir de leur orbite qu'un atome qui a 6 electrons ? Ma logique étant que l'atome le plus éloigné dans un atome a 6 élèctrons aura une distance moindre au noyau contre celui qui a 25 élèctrons.

et bien non, pas forcément, un atome "léger" (avec un Z petit, Z étant le nombre de charge positive dans son noyau et donc le nombre d'électron de cet atome quand il est neutre) n'est pas forcément plus petit qu'un atome lourd (avec un Z plus grand), mais de toutes façon ce n'est pas cela qui compte. C'est la force qui retient l'électron qui compte et elle dépend et de la distance et de la charge du noyau, et ça c'est quand l'atome est libre, sinon c'est beaucoup plus compliqué : dans une molécule ou un matériau, l'énergie à fournir pour arracher un électron va dépendre de la structure de la molécule ou du matériau.

m@ch3

[mach3]

et une troisieme : comment sait on que ça fonctionne comme cela ?

je dirais que cela vient de centaines d'années d'expérimentation et de théorisation. Les phénomènes électriques (et magnétiques qui leurs sont liés) sont connus depuis l'antiquité (foudre, aimants...), mais ce n'est que durant les 2 ou 3 siècles passés qu'on a commencé à essayer de les comprendre et de les expliquer puis de les exploiter.

m@ch3

[invite7f696a56]

sur les projets de centrale solaire en Afrique, il est envisager de transporter le courant en continu. Alors que jusqu'ici, tout le monde trouvait mieux de le transporter en alternatif. ?

[trebor]

Bonjour,
La haute tension alternative permet de transporter de forte puissance sur de longue distance avec des câbles relativement fins et ensuite de réduire cette tension pour un usage domestique.
http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9...C3%A9lectrique

Bonne journée

[invite7f696a56]

oui, ça je savais, mais quel est l’intérêt de faire du transport en cc? comme il est envisagé pour les très longues distance, moins de perte?

[f6bes]

Bjr à toi,
Ca diminue les pertes par induction, et les pertes par effets de peau..sur les looooooooougues distances.
Faut peser le pour et le contre dans les deux cas ( AC et CC )
Bonne journée

[invite7f696a56]

reste la supra conduction !
mais bon, depuis l'au delà, je regarderais ça avec attention.

[inviteb5cfe0db]

et bien non, pas forcément, ...

m@ch3

Merci. La force qui attire un élèctron vers le noyau est-elle la même que la force qui fait qu'un élèctron va sortir de cette atome car attiré par un cation ? (je ne sais pas si on appelle cela la force élèctrique).

je dirais que cela vient de centaines d'années d'expérimentation et de théorisation. Les phénomènes électriques (et magnétiques qui leurs sont liés) sont connus depuis l'antiquité (foudre, aimants...), mais ce n'est que durant les 2 ou 3 siècles passés qu'on a commencé à essayer de les comprendre et de les expliquer puis de les exploiter.
m@ch3

Oui je me doute bien que ça a été un processus assez long pour comprendre comment fonctionne l'electricitée. Ma question était plus : Quels sont les experiences clefs qui ont fait que l'on pense que ca se déroule comme cela ? J'aime bien savoir pourquoi on pense comme cela, sinon c'est un peu comme avoir la foie .

Personne n'a répondu a ma première question donc je vais retenter le coup : un élèctron peut il voyager dans le sens contraire du courrant si il y a un cation dans cette direction ?

et derniere question (désolé): dans cette video : http://www.youtube.com/watch?v=jbi7gJTPSXk Il est expliqué qu'un élèctron voyage très très lentement mais que l'effet de l'electricité se fait ressentir instantanément
Il utilise une analogie avec des billes pour expliquer cela. Ce que je ne comprends pas c'est que bien que la premiere bille touche quazi instantanément le bou de bois, la deuxieme bille va mettre beaucoup de temps a arriver au meme niveau. En traduisant cela pour l'electricitée, je ne vois pas comment l'electricité peut être aussi rapide alors qu'un élèctron est aussi lent.

merci.

[mach3]

Merci. La force qui attire un élèctron vers le noyau est-elle la même que la force qui fait qu'un élèctron va sortir de cette atome car attiré par un cation ? (je ne sais pas si on appelle cela la force élèctrique).

Non, mais comme cette force qui lie l'électron au noyau est proportionnelle à la charge du noyau (augmente si Z augmente) et inversement proportionnelle à la distance au noyau (diminue avec Z), ce n'est pas Z qui détermine si un électron est facile à arracher. En fait cette facilité à arracher un électron revient plus ou moins "périodiquement" (au sens du tableau de Mendeleïev) avec l'augmentation de Z, mais bon, je le rappelle, ça c'est pour un atome libre.

Oui je me doute bien que ça a été un processus assez long pour comprendre comment fonctionne l'electricitée. Ma question était plus : Quels sont les experiences clefs qui ont fait que l'on pense que ca se déroule comme cela ? J'aime bien savoir pourquoi on pense comme cela, sinon c'est un peu comme avoir la foie

Je vous conseille de faire une recherche sur internet, par exemple sur les expériences de Franklin, de Volta, de Galvani, il y en a plein d'autres. Tapez "histoire de l'électricité" pour voir, vous tomberez peut-être sur des sites dédiés.

Personne n'a répondu a ma première question donc je vais retenter le coup : un élèctron peut il voyager dans le sens contraire du courrant si il y a un cation dans cette direction ?

M'est avis que ce cation ne restera pas un cation bien longtemps, surtout si il est dans un conducteur : la charge n'est pas portée par un atome mais se réparti sur l'ensemble du conducteur.

et derniere question (désolé): dans cette video : http://www.youtube.com/watch?v=jbi7gJTPSXk Il est expliqué qu'un élèctron voyage très très lentement mais que l'effet de l'electricité se fait ressentir instantanément
Il utilise une analogie avec des billes pour expliquer cela. Ce que je ne comprends pas c'est que bien que la premiere bille touche quazi instantanément le bou de bois, la deuxieme bille va mettre beaucoup de temps a arriver au meme niveau. En traduisant cela pour l'electricitée, je ne vois pas comment l'electricité peut être aussi rapide alors qu'un élèctron est aussi lent.

Je n'ai pas regardé la vidéo, mais imaginez une longue barre de plusieurs mètres, poussez là d'un centimètre aussi lentement que vous voudrez à une extrémité, l'autre extrémité se mettra à bouger quasi-instantanément.
Autre exemple, considérez un tuyau rempli d'eau et relié à un robinet d'un coté. Quand vous ouvrez le robinet, peu importe si vous l'ouvrez en grand ou pas, l'eau commencera à sortir quasi-immédiatement par l'autre extrémité.
L'influence se transmet plus vite que ne déplacent les protagonistes. Dans les deux exemple que je décris, l'influence est une pression, qui déplace les atomes de proche en proche jusqu'à atteindre l'extrémité (débit), cette influence se déplace à la vitesse du son dans le matériau. Dans le cas d'un fil électrique, l'influence est une tension qui "se déplace" à la vitesse de la lumière dans le matériau (environ 200000km/s en général) et qui provoque le déplacement des électrons (courant).

m@ch3

[Paraboloide_Hyperbolique]

Personne n'a répondu a ma première question donc je vais retenter le coup : un électron peut il voyager dans le sens contraire du courant si il y a un cation dans cette direction ?

Très momentanément, pour un ou l'autre électron et sur de courtes distances (de l'ordre de quelques atomes): oui. Cet effet peut être dû aux imperfections présentes dans le fil conducteur et à l'agitation thermique ambiante qui permet relativement rarement qu'un électron puisse localement aller à contre sens; si celui-ci se voit momentanément communiquer assez d'énergie. Cependant, en moyenne, les électrons se déplacent dans le même sens.

Je pense que la présence ou non d'un cation peut être négligée. En effet, sa charge positive sera vite écrantée par les autres électrons se déplaçant normalement et qui seront aussi attirés par sa charge positive.

[inviteb5cfe0db]

imaginez une longue barre de plusieurs mètres, poussez là d'un centimètre aussi lentement que vous voudrez à une extrémité, l'autre extrémité se mettra à bouger quasi-instantanément.

Merci pour ces réponses et ton temps.

1. Cela dit je ne suis pas satisfait de la dernière. J'ai bien compris que l'effet est ressenti instantanément car cet effet se conduit de proche en proche. Si j'imagine un tube rempli de billes et que je pousse la premiere bille très lentement, je verrai l'effet sur la dernière bille instantanément. Si ces billes étaient des élèctrons il y aurait donc du courrant instantanément à l'autre extrémitée. Mais si il y a 100 billes, la bille 99 arrivera à l'emplacement de la bille numero 100 en un temps qui est proportionnel à sa vitesse. Donc le courrant n'a absolument rien avoir avec la vitesse qu'a un élèctron a voyager ? Le courrant est juste le fait qu'un élèctron voyage d'un atome a un autre peut importe sa vitesse ? Que ce passe t-il si on augmente la vitesse des élèctron ? ( si la différence de potentiel d'une extrémitée a l'autre d'un circuit est plus grande par exemple).

2. Une batterie à un voltage constant, dans les circuit simple que l'on dessine : https://encrypted-tbn1.gstatic.com/i...VdTRf7o_SwOf8q . Pour moi si les e- voyage d'un bou à l'autre, la différence de potentiel diminue. Or ce n'est pas le cas, est-ce dû à la facon dont une batterie est construite ?

3. Dans mon cours, il y a le théorème de Kennely, pour le passage d'un groupement en triangle à un groupement en étoile dans un circuit. C'est quoi ce truc ? Est-ce pour passer d'un triangle à une étoile en gardant les même valeur pour les resistances voltage etc ?

4. Pourquoi une charge négative en mouvement crée elle un champs magnétique ?

[mach3]

1. Cela dit je ne suis pas satisfait de la dernière. J'ai bien compris que l'effet est ressenti instantanément car cet effet se conduit de proche en proche. Si j'imagine un tube rempli de billes et que je pousse la premiere bille très lentement, je verrai l'effet sur la dernière bille instantanément. Si ces billes étaient des élèctrons il y aurait donc du courrant instantanément à l'autre extrémitée. Mais si il y a 100 billes, la bille 99 arrivera à l'emplacement de la bille numero 100 en un temps qui est proportionnel à sa vitesse. Donc le courrant n'a absolument rien avoir avec la vitesse qu'a un élèctron a voyager ? Le courrant est juste le fait qu'un élèctron voyage d'un atome a un autre peut importe sa vitesse ? Que ce passe t-il si on augmente la vitesse des élèctron ? ( si la différence de potentiel d'une extrémitée a l'autre d'un circuit est plus grande par exemple).

Le courant est défini comme le nombre de charges qui passent par unité de temps à travers une section du conducteur. Pour une même valeur de courant, les charges peuvent être très nombreuses et très lentes ou peu nombreuses et très rapides... La vitesse des électrons est un des paramètres qui comptent dans l'intensité du courant. Si on augmente la vitesse des électrons, toutes choses égales par ailleurs (section du conducteur, densité de charges...) l'intensité du courant augmente. De même si on augmente la section du conducteur (fil plus gros) ou la densité de charges (matériau conducteur différent) toutes choses égales par ailleurs.

2. Une batterie à un voltage constant, dans les circuit simple que l'on dessine : https://encrypted-tbn1.gstatic.com/i...VdTRf7o_SwOf8q . Pour moi si les e- voyage d'un bou à l'autre, la différence de potentiel diminue. Or ce n'est pas le cas, est-ce dû à la facon dont une batterie est construite ?

Je vais donner plusieurs réponses car on peut interpréter ta question de plusieurs manières.
On peut effectivement fabriquer un générateur de façon à ce qu'il fournisse toujours la même tension, peu importe ce que l'on branche dessus, dans certaines limites bien entendu (un tel générateur aura toujours des limites en intensité, ainsi qu'en temps de réponse).
Sinon, un générateur aura tendance à voir sa tension dégringoler au fur et à mesure qu'on lui demandera de l'intensité, à cause de sa résistance interne.
La tension d'une pile va diminuer au cours du temps parce qu'elle s'use (les électrons circulant permettent l'oxydation et la réduction des composés chimiques qui s'y trouvent et dont la concentration est déterminante dans la valeur de la force électromotrice de la pile). On peut néanmoins concevoir la pile, ainsi que de l'électronique autour afin d'avoir une tension a peu près constante durant une certaine partie de son usure. Toujours est-il que sur une durée suffisamment courte on peut toujours considéré que la tension est constante...

4. Pourquoi une charge négative en mouvement crée elle un champs magnétique ?

Ben... comment dire... c'est ce qu'on observe : une charge électrique en mouvement génère un champ magnétique, et en retour, un champ magnétique influe sur les charges électriques en mouvement. Enfin ce qu'on observe plutôt, c'est que le mouvement de charges électriques ici modifie le mouvement de charges électriques là, et qu'on appelle champ magnétique la cause de cette influence entre charges en mouvement.
On peut aller plus loin, mais sans jamais répondre au pourquoi, seulement à des comment. La science ne répond pas au pourquoi, elle constate les phénomènes, et tente de les prédire ou de les expliquer (ou postdire).

m@ch3

[Nicophil]

J'ai bien compris que l'effet est ressenti instantanément car cet effet se conduit de proche en proche. Si j'imagine un tube rempli de billes et que je pousse la premiere bille très lentement, je verrai l'effet sur la dernière bille instantanément. Si ces billes étaient des élèctrons il y aurait donc du courrant instantanément à l'autre extrémitée.

Quasi-instantanément : la vitesse est celle de la lumière dans l'isolant qui entoure le conducteur.

Mais si il y a 100 billes, la bille 99 arrivera à l'emplacement de la bille numero 100 en un temps qui est proportionnel à sa vitesse. Donc le courant n'a absolument rien avoir avec la vitesse qu'a un élèctron a voyager ? Le courrant est juste le fait qu'un élèctron voyage d'un atome a un autre peut importe sa vitesse ?

Le courant, c'est un débit d'électrons en C/s : un même courant peut consister en beaucoup d'électrons lents ou bien en peu d'électrons rapides, de même qu'un grand fleuve paisible et un petit torrent furieux peuvent avoir le même débit en m³/s.

Que ce passe t-il si on augmente la vitesse des élèctron ? ( si la différence de potentiel d'une extrémité a l'autre d'un circuit est plus grande par exemple).

Un circuit est une boucle et une boucle n'a pas d'extrémités !

Si on augmente la différence de potentiel, il se passe que la vitesse de dérive des électrons augmente, proportionnellement (I=U/R).

Pour moi si l'e- voyage d'un bout à l'autre, la différence de potentiel diminue. Or ce n'est pas le cas, est-ce dû à la facon dont une batterie est construite ?

Pas du tout, pas du tout...

4. Pourquoi une charge négative en mouvement crée elle un champs magnétique ?

La composante magnétique du champ est due aux déplacements des charges (alors que la composante électrostatique est due aux charges statiques).