Nature de l'énergie électrique

[invite97479961]

Bonjour à tous,
Voici quelques jours que je tourne en rond autour d'une question pour le moment sans réponse, mais dont l'issu pourrait changer radicalement ma perception physique de ce monde :

L'énergie électrique (que l'on récupère sur notre triphasé par exemple), est ce que ce sont des électrons, ou est ce que c'est l'énergie fournit pas les electrons ?
Pour être plus précis : est ce que ce sont les electrons qui circulent à travers la matière jusqu'à mon aspirateur, ou est ce que ce sont les electrons du métal de la prise électriques qui transfèrent leur énergie aux électrons du métal dans le cordon d'alimentation de mon aspirateur ?

Encore plus précisément : est ce qu'on considère que le courant électrique est un transfert de proche en proche (telle une onde mécanique) ou un transfert de matière (en sachant que la masse d'un électron étant non nulle, on peut parler d'un déplacement de matière pour qualifier un déplacement d'electron).

Cette interrogation m'est venue pour deux raisons :
- premièrement de part la nature duale de l'électron, à la fois corpusculaire et ondulaire.
- secondement de part l'étude des jonctions PN. En effet mon professeur, qui semblait convaincu que les electrons se déplaçaient dans la matière, n'a pas su me répondre lorsque je lui demandais "Monsieur, si les electrons circulent dans la matière, alors cela signifie qu'ils quittent un endroit. Cet endroit perd des électrons. Et ce n'est pas un photon, dans une jonction PN, qui se transforme en électron, car comme vous l'avez dit, un photon ne fait QUE donner de l'énergie à un électron. Donc ma question : comment sont régénérés les electrons dans la couche N ? ", et là, gros blanc.... La question interdite.

Pour le bien être mental de mon professeur et et le mien, je suis preneur de tout ouvrage scientifique, vidéos de vulgarisation, ou au contraire de toute preuves théoriques dont vous connaîtriez l'existence.
La santé mentale de mon école est en jeu.
Merci
-----

[Sethy]

Bonjour à tous,
Voici quelques jours que je tourne en rond autour d'une question pour le moment sans réponse, mais dont l'issu pourrait changer radicalement ma perception physique de ce monde :

L'énergie électrique (que l'on récupère sur notre triphasé par exemple), est ce que ce sont des électrons, ou est ce que c'est l'énergie fournit pas les electrons ?
Pour être plus précis : est ce que ce sont les electrons qui circulent à travers la matière jusqu'à mon aspirateur, ou est ce que ce sont les electrons du métal de la prise électriques qui transfèrent leur énergie aux électrons du métal dans le cordon d'alimentation de mon aspirateur ?

Encore plus précisément : est ce qu'on considère que le courant électrique est un transfert de proche en proche (telle une onde mécanique) ou un transfert de matière (en sachant que la masse d'un électron étant non nulle, on peut parler d'un déplacement de matière pour qualifier un déplacement d'electron).

Cette interrogation m'est venue pour deux raisons :
- premièrement de part la nature duale de l'électron, à la fois corpusculaire et ondulaire.
- secondement de part l'étude des jonctions PN. En effet mon professeur, qui semblait convaincu que les electrons se déplaçaient dans la matière, n'a pas su me répondre lorsque je lui demandais "Monsieur, si les electrons circulent dans la matière, alors cela signifie qu'ils quittent un endroit. Cet endroit perd des électrons. Et ce n'est pas un photon, dans une jonction PN, qui se transforme en électron, car comme vous l'avez dit, un photon ne fait QUE donner de l'énergie à un électron. Donc ma question : comment sont régénérés les electrons dans la couche N ? ", et là, gros blanc.... La question interdite.

Pour le bien être mental de mon professeur et et le mien, je suis preneur de tout ouvrage scientifique, vidéos de vulgarisation, ou au contraire de toute preuves théoriques dont vous connaîtriez l'existence.
La santé mentale de mon école est en jeu.
Merci

Les électrons "jouent" à "chaise musicale". Lorsqu'un d'être eux quitte son atome, il va repousser l'électron de l'atome suivant et l'électron de l'atome précédent va être attiré par la charge positive du noyau.

Pour le courant alternatif, c'est en gros un va-et-vient. Les électrons avancent et reculent sans cesse.

Par contre, dans une pile chimique classique, un électron est "produit" par l'un des compartiments de la pile, exemple :

Zn -> Zn²⁺ + 2e^-

tandis que des électrons sont captés par l'autre compartiment de la pile, par exemple :

Cu²⁺ + 2e^- -> Cu

Les électrons sont donc simultanément "pousser" et "tirer" par les deux compartiments de la pile dans le conducteur.

Evidemment, il y a un problème de charge et c'est à ça que sert "l'électroyle" de la pile (ou le pont salin), à faire transiter les "sulfates" (par exemple) du compartiment "Cuivre" vers le compartiment "Zinc". Ces ions nécessitent de l'énergie pour migrer et c'est ce qu'on appelle la force contre-électro-motrice d'une pile.

[invite97479961]

Mais donc dans le cas d'une jonction PN, êtes vous d'accord que la couche N perd des électrons ? Comment sont ils régénérés ?

[calculair]

bonjour,

les electrons circulent dans les conducteurs. C'est comme un courant sur un fleuve. L'eau qui part vers l'aval est remplacé par l'eau qui vient de l'amont

le courant électrique c'est la même chose l'electron qui part est remplacé par un électron qui arrive

lorsque ce remplacement ne peut être effectué; le potentiel local évolue pour s'opposer au champ electrique qui met en mouvement les électrons en creant des charges statiques.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite97479961]

Bonjour Calculair,
Je récidive : d'où proviennent les electrons perdus par la couche N d'une jonction PN ?

[ansset]

Ils sont perdus. ( le stock s'épuise )
Les piles se déchargent progressivement.
Celles qui ont la meilleure efficacité à ce niveau sont au lithium, mais elles sont rechargeables.
D'autres type de piles sont également rechargeables.

[doul11]

Bonjour,

Mais donc dans le cas d'une jonction PN, êtes vous d'accord que la couche N perd des électrons ?

Non, les électrons circulent dans le circuit, "poussés" par le générateur, pas de courant sans générateur, il n'y a pas de perte. L'analogie hydraulique est bonne pour comprendre l’électricité.

Dans les métaux des fils électrique comme dans le semi-conducteur les électrons de la bande de valence passent dans la bande de conduction et un courant peu alors circuler. L’électricité c'est deux choses : un déplacement d'électrons et "choc" transmis entre les électrons.

[Sethy]

Mais donc dans le cas d'une jonction PN, êtes vous d'accord que la couche N perd des électrons ? Comment sont ils régénérés ?

Pour reprendre mon exemple de chaise musicale, c'est comme si il y avait une estrade. Il est "facile" de tomber du haut de l'estrade sur la chaise suivante qui est en bas, mais l'inverse n'est pas possible (à moins de dépasser la tension de claquage de la diode).

L'électron au bord de l'estrade est remplacé par l'électron qui suit dans la chaine.

[ansset]

Il me semble que rumbacks, dans sa dernière question, parlait des piles électriques.
D'ailleurs, concernant un circuit alternatif ( d'appartement par exemple ), le concept de "couche N" n'a guère de sens.
Et il y a bien une alimentation venant de l'extérieur. ( sinon , on aurait pas de facture )

[doul11]

Je trouve quand même curieux de voir les jonctions PN, au demeurant au fonctionnement très complexe, alors que les bases de l’électricité ne sont visiblement pas comprises ?

Et par pitié, oubliez les photons, ils n'ont rien a voir dans cette histoire et ça évitera de sortir des bêtises énorme de ce genre :

Et ce n'est pas un photon, dans une jonction PN, qui se transforme en électron

[stefjm]

pas des bêtises dans le cas de photodiodes (panneau solaire)

[albanxiii]

Bonjour,

En effet mon professeur, qui semblait convaincu que les electrons se déplaçaient dans la matière,

A juste titre !

n'a pas su me répondre lorsque je lui demandais "Monsieur, si les electrons circulent dans la matière, alors cela signifie qu'ils quittent un endroit. Cet endroit perd des électrons. Et ce n'est pas un photon, dans une jonction PN, qui se transforme en électron, car comme vous l'avez dit, un photon ne fait QUE donner de l'énergie à un électron. Donc ma question : comment sont régénérés les electrons dans la couche N ? ", et là, gros blanc.... La question interdite.

Non, question à côté de la plaque. Vous mélangez des choses qui n'ont rien à voir entre elles.
Les électrons, ou les porteurs de charge en général, se déplacent sous l'effet d'un champ électrique. Les photons (sûrement une des notions les plus mal comprises et maltraitées en vulgarisation, vous en êtes la preuve), n'ont rien à voir là dedans.

Mais donc dans le cas d'une jonction PN, êtes vous d'accord que la couche N perd des électrons ?

Non !

Dans quelle situation ?
A l’équilibre ?
Avec une tension appliquée ?

[invite97479961]

Fin du débat sur la transmission de l'électricité ! J'avais simplement oublié le fait qu'un circuit électrique c'est un boucle. Et que l'électron décharge simplement sont énergie à l'appareil énergivore...

En revanche, je ne m'attendais pas à ce que personne (à l'exception de Stephjm) ne comprenne ma référence à la cellule photovoltaïque. Pourtant "jonction PN" et "photon" ça aurait du vous faire réagir...

Reprenons les bases comme vous dites.
Dans une cellule photovoltaïque :
Première étape : dopez une couche de silicium (N négative) pour la fournir en électrons libres (par l'ajout de Phosphore)
Deuxième étape : doper une couche de silicium (P positive) pour la fournir en trous "libres" (par l'ajout de Bohr).
Troisième étape : collez les deux couches. Un champ électrique se créé. Pourquoi ? Car les électrons du Phosphore, quittent leur couche N pour rejoindre les trous de la couche P et vis versa. Pourquoi les quittent-ils ? Car la nature déteste le vide. Le champ se créé à l'interface de la couche N et P.
Quatrième étape : un photon vient donner son énergie à un électron de la couche N. Si cet électron fait parti des électrons de "l'interface" de la jonction, alors il obtient l'énergie nécessaire pour se libérer de cette paire d'électron trou pour rejoindre son pote le Phosphore, qui avait perdu cet électron. Cet électron libre, peut ensuite rejoindre tranquillou la couche P via un conducteur externe au système, car comme précédemment, la nature déteste le vide. C'est pendant ce petit trajet qu'il en profitera pour libérer son énergie à votre guirlande de Noël ou tout autre appareil énergivore.

QUESTION :
Comment sont régénérés les électrons de la couche N ?

Car si vous êtes d'accord avec mes 4 étapes, vous êtes d'accord sur le fait qu'à aucun moment mon électron ne rejoint sa couche N. Je pense que l'électron, d'une manière ou d'une autre, va requitter le trou qu'il a rejoint en couche P, traverser la jonction, et recommencer. Mais n'étant pas sûr, je préfère exposer mon raisonnement et attendre patiemment vos délicieuses critiques.

Merci !

[Sethy]

Reprend mon exemple de l'estrade. Le photon donne un coup de pied au derrière de l'électron qui est au bas de l'estrade et le fait monter en haut.

Du coup, les autres avancent. Et comme c'est une chaine, il y en a qui redescendent par l'escalier et viennent combler le trou au bas de l'estrade.



+s à repoussés.

[doul11]

QUESTION :
Comment sont régénérés les électrons de la couche N ?

Car si vous êtes d'accord avec mes 4 étapes, vous êtes d'accord sur le fait qu'à aucun moment mon électron ne rejoint sa couche N. Je pense que l'électron, d'une manière ou d'une autre, va requitter le trou qu'il a rejoint en couche P, traverser la jonction, et recommencer. Mais n'étant pas sûr, je préfère exposer mon raisonnement et attendre patiemment vos délicieuses critiques.

Merci !

Non, non, non et non. Tes explications sur les semi-conducteurs c'est n'importe quoi, ils ne sont pas construit ainsi et ne fonctionnent pas de cette façon.

Un peu de lecture : les semi-conducteurs par LPFR

Semiconducteurs-A.pdf

[invite97479961]

Ah ! Doul11, si c'est des liens que tu veux, en voilà.

https://www.youtube.com/watch?v=23i-_v_tWTA
https://www.energieplus-lesite.be/in...#c20751+c20753
Et même celui là ! (toi qui aime les semis conducteurs)
http://www.courstechinfo.be/Hard/SemiConducteur.html

D'après ces sources, je ne vois pas l'incohérence avec mon propos.

Enfin, j'ai une question toute pour toi : quel est l'intérêt de ta présence sur un forum scientifique si c'est pour manquer de pédagogie afin d'expliquer un phénomène physique compliqué, peu documenté et presque pas du tout vulgarisé ? Je n'ai rien trouvé, RIEN, qui réponde à cette question : comment sont régénérés les électrons de la couche N. Voila c'est tout. Si tu trouves la sources, je serais ravi que tu me la partages. Si tu ne l'a pas, ne te fatigue pas à répondre. Merci.

[Sethy]

Je n'ai rien trouvé, RIEN, qui réponde à cette question : comment sont régénérés les électrons de la couche N. Voila c'est tout. Si tu trouves la sources, je serais ravi que tu me la partages. Si tu ne l'a pas, ne te fatigue pas à répondre. Merci.

Pense à regarder la pièce jointe demain, elle sera j'imagine validée d'ici la.

[invite97479961]

Merci Sethy pour ce super schéma
Mais il me semble que cette analogie décrit la transition des niveaux énergétiques des électrons seulement non ? Je ne sais pas si c'est possible de l'étendre au fonctionnement de tout une jonction PN...

[doul11]

Je trouve que l'image de Sethy illustre parfaitement l'analogie hydraulique, peut importe le type de générateur (a source lumineuse, électro-mécanique ou chimique) le fonctionnement reste le même.

[invite97479961]

C'est rigolo doul11 car je viens de me taper tout le bloc sur la jonction PN de ton pdf. Rien de nouveau ! Je n'ai rien appris. Ton ouvrage ne fait que conforter ma description de l'effet photovoltaïque. Merci pour ta contribution !

[obi76]

Bonjour,

Enfin, j'ai une question toute pour toi : quel est l'intérêt de ta présence sur un forum scientifique si c'est pour manquer de pédagogie afin d'expliquer un phénomène physique compliqué, peu documenté et presque pas du tout vulgarisé ? Je n'ai rien trouvé, RIEN, qui réponde à cette question : comment sont régénérés les électrons de la couche N. Voila c'est tout. Si tu trouves la sources, je serais ravi que tu me la partages. Si tu ne l'a pas, ne te fatigue pas à répondre. Merci.

C'est rigolo doul11 car je viens de me taper tout le bloc sur la jonction PN de ton pdf. Rien de nouveau ! Je n'ai rien appris. Ton ouvrage ne fait que conforter ma description de l'effet photovoltaïque. Merci pour ta contribution !

bon, on va immédiatement baisser d'un ton. Doul11 répond à vos questions, si ça ne vous plaît pas, je ne sais pas qui de lui ou vous devrait se poser la question de l’intérêt de sa présence ici. De plus ce nest pas en faisant un copier/coller de votre premier message et ouvrir une nouvelle discussion (doublon, et donc hors charte) que ça changera quoique ce soit.

Prochain manque de respect -> couic.

Pour la modération,

[doul11]

Je n'ai rien trouvé, RIEN, qui réponde à cette question : comment sont régénérés les électrons de la couche N. Voila c'est tout.

C'est normal de rien trouver car cela ne marche pas comme ça, tu refuse de le comprendre, pas la penne de t'en prendre a moi.

Tu veux des sources, regarde Wikipédia, ça sera déjà mieux que les sites que tu donnes :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Capteu...volta%C3%AFque

https://fr.wikipedia.org/wiki/Cellul...monocristallin

Une source de référence, de plus haut niveau :
Introduction to solid state physics C. Kittel

C'est rigolo doul11 car je viens de me taper tout le bloc sur la jonction PN de ton pdf. Rien de nouveau ! Je n'ai rien appris. Ton ouvrage ne fait que conforter ma description de l'effet photovoltaïque. Merci pour ta contribution !

C'est certainement pas en 10min que tu as lu et compris ce qui est expliqué dans le document, a commencer par le passage qui stipule bien de le lire en entier.

[Casper75]

Les transistors sont assez complexe à comprendre.
Mais déja concernant la nature de l'électricité, je peux te dire quelque chose de surprenant, les électrons circulent très lentement, quelque-chose comme 1m/S
C'est la vitesse d'établissement du courant qui se fait à la vitesse lumière, l'infirmation, qui circule à 299 792 458 m / s.
Donc voila une grosse différence entre electron et photon

[invite97479961]

Salut Obi77,

J'ai trouvé que doul11 m'avait manqué de respect en me disant que je "ne comprenais rien", et que "non non non" c'était pas comme ça qu'il fallait voir les choses. Je réponds donc naturellement que c'est "rigolo" car il ne parvient pas lui même à expliquer ce phénomène.

Parlons sérieusement. Il y a deux catégories de personnes parmi ceux qui répondent à un post : ceux qui savent, et ceux qui veulent juste dire qu'ils savent. Les premiers sont pédagogues, les seconds sont réellement pénibles.
J'ai la conviction que doul11 fait partie de cette seconde catégorie. D'où ma réaction légèrement piquante. Je ne suis pas idiot, et je sais changer d'avis. Si cette personne dédaigne faire preuve de pédagogie, de bienveillance et d'honnêteté scientifique, je serai lui renvoyer la pareille.

Maintenant doul11, c'est pourtant pas très compliqué à comprendre ce qui est dit sur la jonction PN dans l'ouvrage que tu me proposes de lire. J'espère pour toi qu'il ne te faut pas 1 heure pour lire 4 pages (Obi77, ici je ne fais que renvoyer l'ascenseur, il me sous estime de manière très visible, je me contente d'être réciproque). 10 minutes m'ont suffit pour ne rien apprendre de plus. Ce qui est long, c'est de lire quelque chose que tu ne savais pas.


Merci Casper pour l'info

[antek]

Comment sont régénérés les électrons de la couche N ?
. . . à aucun moment mon électron ne rejoint sa couche N.

Faut tout effacer et recommencer depuis le début.
- les électrons ne sont pas "régénérés" (et pourquoi devraient-ils l'être ?)
- c'est possible, et pourtant les loupiotes s'allument

[invite97479961]

Bonjour antek. Répondre "ce n'est pas ça", ce n'est pas une réponse.
Merci !

[albanxiii]

Il faut arrêter votre délire avec la régénération des électrons de la couche N. Cela n'a ni queue ni tête, c'est n'importe quoi, on vous l'a dit. La nature ne fonctionne pas comme ça. On vous a indiqué des références, à vous de les lires et d'apprendre un peu de physique pour laisser tomber vos préjugés.

Puisqu'on perd notre temps, que visiblement vous connaissez les réponses à vos questions, mais que ce qu'on vous donne à lire ne vous convient pas, je ferme ce fil.

albanxiii, pour la modération.