Courant électrique

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Sommaire

Généralités

Historiquement, au début de l'étude des phénomènes électriques, les scientifiques ont considéré que ces particules étaient chargées positivement et ont défini en conséquence un sens conventionnel du courant. Plus tard les chercheurs mirent en évidence l'inverse : ce sont les électrons, particules chargées négativement, qui se déplacent et qui permettent la circulation des courants électriques.

En effet, dans un conducteur métallique, les particules chargées et mobiles sont des électrons peu liés aux atomes auxquels ils appartiennent (on dit que ces électrons se trouvent dans la bande de conduction). On peut considérer qu'ils se déplacent librement dans le matériaux métallique. Lorsqu'une différence de potentiel est appliquée aux extrémités du conducteur, elle organise le déplacement des électrons que l'on appelle courant électrique.

Dans l'eau ou les solutions aqueuses, ce sont des ions en solution, qui transportent les charges électriques formant le courant ionique. Il y a alors forcément des porteurs de charge négative et des porteurs de charge positive.

Les matériaux qui possèdent beaucoup de porteurs de charge libres et qui sont donc facilement traversés par un courant électrique sont dits conducteurs, ceux qui n'en possèdent pas ou très peu sont dits isolants ou diélectrique.

L'air est un bon isolant, mais au-delà d'un certain seuil, quand le champ électrique est trop grand, les électrons sont arrachés aux atomes, qui deviennent des particules ionisées ou ions, et l'air devient un plasma. Le plasma étant un conducteur parfait, il laisse passer le courant électrique : de l'éclair à l'étincelle.

Types de courant

Sens du courant électrique

Hors des générateurs électriques, donc dans les fils d'alimentation et les consommateurs électriques:

A l'intérieur des générateurs électriques où l'on crée le potentiel qui permet aux charges de se mettre en mouvement, les électrons se déplacent de la borne positive vers la borne négative. Ceci est rendu possible grâce à la conversion d'une autre forme d'énergie (ex: l'énergie électrochimique dans le cas d'une pile).

Intensité du courant

L'intensité du courant électrique en un point du circuit correspond au débit de la charge passant dans le conducteur en ce point.

I={dQ \over dt}

Q en coulombs et t en secondes.

L'intensité I du courant électrique se mesure en ampères (unité SI) dont le symbole normalisé est A.

Vitesse de propagation

La propagation de l'influx électrique se fait à une vitesse voisine de celle de la lumière (aux effets capacitifs près), mais ce n'est pas pour autant la vitesse des électrons qui le constituent. Ceux-ci voyagent plus modestement à quelques millimètres ou centimètres par seconde, en fonction de l'intensité du courant et de la section du conducteur (pour en savoir plus: voir Vitesse de l'électricité).

Voir aussi

See also: Courant électrique, Air, Ampère, Atomes, Bande de conduction, Champ magnétique, Champ électrique, Champ électromagnétique, Charge électrique