Courants électriques (v7.0)

1!
Courants électriques!
v 7!
14!

2!
Les courants!
Courant continu: CC (UK: DC = Direct Current)!
Courant alternatif: CA (UK: AC)!
€
I(t) =dq
dt (t)
I!
G!
C!
G=Générateur!
C=Charge!
I=Ampèremètre!
unité: Ampère A!
1 A = 1 C / s!
Au niveau microscopique, le courant est dû au mouvement moyen!
des charges libres (dans un conducteur: les e-).!
Convention: le courant va du + au -!

3!
Volume du segment de fil dV = A dL!
Nombre d'électrons dans dV dN = n dV = n (A dL)!
la charge correspondante est dQ = e dN!
Temps pour traverser dL dt = dL / v!
Le courant vaut !
Courant continu!
Segment de fil de section A, longueur dL.!
On a n électrons de conduction (libres)!
par unité de volume.!
La vitesse de dérive moyenne est v!
€
I=dQ
dt =enAdL dL /v =enAv
charge de!
l'électron!
dL!A

4!
Vitesse de dérive des électrons"
Exemple: fil de Cu de 1 mm de rayon parcouru!
par un courant I = 10 A!
masse atomique Cu: 64 uma, masse volumique ρ = 8900 kg/m3 .!
On suppose 1 e- de conduction/atome.!
n = nombre de charges de conduction/V ≈ Natomes/V!
€
I=dQ
dt =enAdL dL /v =enAv
€
v=I
enA
€
v=10 C /s
1.6 10−19 C×8.38 1028 m−3× π 10−3
( )
2
m2=2.310−4m /s
Masse d'un atome = m = 64 x 1.66 10-27 kg = 1.06 10-25 kg!
m n = m (Natomes/V) = (m Natomes)/V = ρ !
!donc: n = ρ /m =8900/(1.06 10-25)= 8.38 1028 m-3#
v ~ 1 m/h !!!

5!
Vitesse de dérive des électrons .2!
Dans un câble, les signaux se propagent à des vitesses
comparables à celle de la lumière.!
Nous avons calculé une vitesse de dérive de l'ordre de 1 m/
heure.!
Cela signifie que la vitesse de propagation des signaux
électriques est due à un processus similaire aux ondes de
pression dans les fluides.!
A suivre...!