Le déplacement des électrons s'effectue du pôle négatif vers le pôle positif Par convention, on attribue au sens du courant le sens opposé à celui des électrons, ce qui peut sembler paradoxal !
par convention, le courant électrique circule toujours de la borne positive + vers la borne négative − à l'extérieur du générateur. Sur un schéma normalisé, le sens du courant est représenté par une flèche rouge (doc. 1.) placée sur un fil de connexion, et orientée selon le sens conventionnel du courant électrique.
Lorsqu'un courant électrique circule dans un liquide conducteur (électrolyte), il se produit des réactions chimiques au niveau des électrodes (conducteur solide en contact avec le liquide): dégagement gazeux, dépôt d'un métal... Si on permute les bornes du générateur, on observe que les réactions s'inversent.
Si les électrons avancent lentement, l'énergie, elle, se déplace très rapidement Quand les électrons à un bout du fil sont pompés, ils entraînent dans leur mouvement les autres électrons. L'énergie se transmet alors instantanément au reste du circuit.
Le sens conventionnel du courant
Le problème s'est posé aux physiciens et comme on ne peut pas voir le courant électrique, un sens arbitraire a été donné : le courant circule de la borne positive vers la borne négative du générateur à l'extérieur de celui-ci. C'est le sens conventionnel du courant électrique.
Le courant électrique consommé au quotidien par des millions de personnes résulte du mouvement des électrons. La matière est en effet composée d'atomes, eux-mêmes constitués d'un noyau et d'électrons tournant autour à grande vitesse.
Un conducteur électrique est un élément qui laisse passer le courant électrique.
Les électrons ont donc des charges négatives, et se déplacent dans le sens contraire à celui du courant.
La définition du courant est c'est bien la variation de charge q qui donne un courant. C'est pour cela qu'il a pas de courant dans un circuit ouvert : les électrons ne peuvent circuler.
L'électron dans l'atome
Un atome étant toujours électriquement neutre, la charge négative des électrons compense la charge électrique positive portée par les protons du noyau. Par conséquent le nombre d'électrons d'un atome correspond aussi au nombre de protons, indiqué par le numéro atomique Z de l'atome.
Dans le courant continu, les électrons voyagent toujours dans le même sens au sein du conducteur. Leur vitesse est de quelques mètres par heure, même si le courant se propage, lui, à la vitesse de la lumière. Il peut être produit par l'activité chimique d'une pile ou d'une batterie.
2) Matériaux conducteurs et matériaux isolants
Les métaux (aluminium, fer, cuivre, acier, or, argent) et le graphite sont de bons conducteurs électriques. Le bois, les matières plastiques, le verre et le papier sont des isolants.
Une diode est un appareil semi-conducteur qui agit principalement comme commutateur à sens unique de courant. Elle permet au courant de circuler facilement dans une direction, mais restreint fortement le courant de circuler dans la direction opposée.
L'alternateur est un élément mécanique appartenant à la motorisation des véhicules composé d'une bobine et d'un aimant, permettant, entre autres choses, à la batterie d'enclencher le démarrage du moteur. Cela est possible grâce au courant électrique produit lors de son fonctionnement.
L'ampère (A) est l'unité de mesure de l'intensité d'un courant électrique, c'est-à-dire le flux d'électrons dans un conducteur. C'est André-Marie Ampère, l'inventeur de l'électro-aimant, qui a donné son nom à cette unité.
Le terme alimentation ac/dc est une abréviation des termes anglais signifiant alimentation à courant alternatif (Alternative Current) ou courant continu (Direct Current). Ces deux types d'alimentation sont très utilisés aujourd'hui, que ce soit pour le transport, la distribution ou la consommation d'énergie.
L'intensité du courant est une grandeur algébrique (positive ou négative). Le signe de l'intensité du courant est positif si celui-ci "s'écoule" réellement dans le sens de la flèche ou négatif si celui-ci "s'écoule" en sens inverse de la flèche.
Toute inversion du sens de branchement du voltmètre, inverse le signe de la tension mesurée ! Dans la convention récepteur, UAB est positive quand le sens de sa flèche est opposé à celui du courant. Dans la convention générateur, UPN est positive quand le sens de sa flèche est de même sens que celui du courant.
Une diode est un composant qui ne laisse passer le courant que dans un sens, pas dans l'autre. Une DEL (ou LED) est une diode qui, en plus de ne laisser passer le courant que dans un sens, émet de la lumière.
Le sens du courant électrique
Les électrons se déplacent donc dans le sens inverse du sens conventionnel. Dans un circuit, le courant (sens conventionnel) sort de la pile par la borne positive et se dirige vers sa borne négative.
Le sens du courant électrique est par défaut le sens conventionnel du courant : du pôle + vers le pôle -. En réalité, les électrons circulent de la borne négative vers la borne positive. Le courant continu est produit par l'activité chimique d'une batterie ou d'une pile dans un circuit électrique fermé.
Le calcul du courant se fait avec deux éléments : la tension et la valeur de la résistance. Courant (A) = tension (V) / résistance (Ohm) ce qui donne la formule I = U/R.
2) S'il s'agit de la vitesse des électrons dans un accélérateur de particules, l'ordre de grandeur est alors tout autre. Mais dans ce cas, les électrons se déplacent dans un vide très poussé et leur célérité est voisine de celle de la lumière, environ 300 000 kilomètres par seconde.