Comprendre le courant électrique a l'échelle microscopique

[invitef3cc1b53]

bonjour,
j'ai trouvé que le courant électrique est du au déplacement des charges électriques or il reste une onde électromagnetique qui est implicitement du au changement au niveau du champs électrique et magnétique
est ce que ça est juste
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[albanxiii]

Bonjour et bienvenue sur le forum,

Qu'appelez-vous "changement au niveau du champs électrique et magnétique" ?

[maxwellien]

Bonjour,

Pour comprendre la nature du courant électrique il faut considérer l'électron d'un point de vue quantique et étudier sa fonction d'onde dans un réseau par exemple.

[Deedee81]

Salut,

J'ai peur que sans précisions supplémentaires la question ne soit trop vague et puisse mener n'importe où, le sujet est trop vaste.

Pour comprendre la nature du courant électrique il faut considérer l'électron d'un point de vue quantique et étudier sa fonction d'onde dans un réseau par exemple.

+1

Dans un réseau périodique, les niveaux d'énergie possibles pour les électrons prennent des valeurs sous forme de bandes :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_des_bandes

On trouve en particulier des bandes de valence ou les électrons sont localisés autour des atomes et ne participent pas au courant électrique.
Et des bandes de conduction où les électrons sont délocalisés dans le matériau. Ils peuvent gagner facilement un peu d'énergie (tout en restant dans la bande) et un faible champ électrique suffit alors à les déplacer, d'où la conduction électrique. Notons que ces électrons se comportent comme des particules libres avec une masse effective et ils ne sont gênés dans leur déplacement que par les défauts cristallins et les vibrations du réseau (agitation thermique, phonons).

Il n'y a pas, dans ces circonstances, de champ électromagnétique résiduel mais on peut aussi avoir des conducteurs de type coaxial et on peut avoir une ondes électromagnétique à l'intérieur, le câble agissant comme un guide d'onde. Plus généralement, les régimes transitoires peuvent être fort complexes et font l'objet d'un domaine à part entière :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Ligne_de_transmission
(ça n'a pas été mon court préféré à la fac, trop de calculs et trop d'abaques ).

Notons aussi les semi-conducteurs, les supraconducteurs, les conducteurs ioniques (solides ou en solutions), etc.... Et même très trucs récents comme les conducteurs/isolants topologiques etc....

Bref, comme je disais c'est vaste et souvent assez compliqué. De quoi remplir plusieurs gros bouquins même en se limitant à l'échelle microscopique. Il faudrait certainement mieux cerner la question.

[A voir en vidéo sur Futura]