explication physique de l'electricité et de la resistance

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explication physique de l'electricité et de la resistance



09/07/2008 Vieux  
  37 ans, Etranger
 
Bonjours,

J’ai une question existentiel à poser, étant un autodidacte qui cherche a comprendre l’électronique mais qui accroche toujours sur un le concept qui suit. Pourquoi que lorsque qu’un courant traverse une résistance dans un circuit en série c’est la tension qui chute puisque ce sont les électrons qui sont ralenti par le contact avec les atome de la résistance donc c’est las charge qui devrait diminuer et non la différences de potentiel. Je sais que le tout semble ben niaiseux mais il me manque un bout pour que tout ce tienne dans ma petite tête.

Merci de votre aide.
09/07/2008 Vieux  
  57 ans, Liège
 
Il y a quelque temps on avait exploré les bases de l'électricité ; cela t'interessera peut-être :
http://www.bricozone.be/fr/electrici...site-5941.html
09/07/2008 Vieux  

 
  41 ans, Liège
 
désolé mais sans vous ecire un cours de 30 pages il serait impossible de répondre

la resistance est precisement la mesure de la propension a conduire l'electricité : les atomes ne ralentissent rien, et vous ne trouverez aucune explication metaphorique a une loi physique (U=R.i). la resistance a littéralement été "inventée", un "ohm" ayant été défini par mr Ohm comme la resistance d'un fil parcouru par 1 volt sur lequel on mesure 1 ampère. Cette resistance dégagera un Watt. Tout ceci est purement theorique donc.

La resistance electrique est une propriété intrinsèque des matériaux conducteurs de l'electricité, et la ddp a leur bornes est mesurée par u=R.i, essayer de trouver une "image" illustrant cela serait extrêmement hasardeux.

L'explication "physique" de la resistance est complexe. De ce que je m'en souviens, un atome est constitué d'un noyau contenant des protons (chargés positivement), des neutrons (neutres) et autour de ce noyau gravitent des électrons, de charge négative. Ils sont sur des orbites sphériques concentriques autour du noyau.
(Je vous épargne la théorie ondulatoire a ce stade )

Le noyau exerce une force (d'interaction électrostatique attractive) sur chacun des électrons, inversement proportionnelle au carré de la distance. (Plus l'électron est éloigné du noyau, moins la force est grande.)

Un métal solide est un édifice cristallin, un réseau ordonné d'atomes. Les atomes forment des structures qui se répètent. Les atomes sont proches les uns des autres : les distances interatomiques dans un métal sont comparables au rayon atomique lui-même. En conséquence, les électrons, tout particulièrement les plus périphériques, sont soumis à des interactions supplémentaires de la part des noyaux situés à proximité et de leur cortège électronique.
Pour certains des électrons périphériques, ces interactions avec les autres noyaux sont si fortes qu'ils sont libérés de leur atome initial : ce sont les électrons libres ou électrons de conduction. Ils circulent de proche en proche dans l'ensemble du solide sous l'effet des champs électromagnétiques générés par les autres espèces chargées.

Je vous sert un aspegic avec ca ?

Pour expliquer la resistance, il faut aller encore bien au dela : niveau de fermi, bande de valence, ... Ce n'est pas de la petite bière. La resistance pourrait se résumer a la combinaison des collisions d'electrons avec des impuretés et des défauts cristallins. "Si on ajoute des crasses dans un métal qui conduit bien, on augmente sa resistance" (j'ai honte d'ecrire ca mais c'est l'idée)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Niveau_de_Fermi

http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_des_bandes

(accrochez vous pour ces deux la)

Lorsqu'un conducteur (ici un métal) n'est soumis à aucun champ électrique, les porteurs de charge ("electrons libres") sont animés d'un mouvement aléatoire, ce qui fait qu'on n'observe aucun courant électrique, le conducteur est en équilibre électrostatique.

Lorsqu'on lui applique un champ électrique, le mouvement des porteurs de charges devient partiellement ordonné, ce qui fait qu'on observe un courant électrique. Et je vous ramène en haut de ce message : ca vous ramène à u=R.i
10/07/2008 Vieux  
  41 ans, Bruxelles
 
En fait, il y a peut-être un peu plus simple pour l'expliquer...

Ce n'est pas la charge qui change puisque la charge est précisément le nombre d'électron qu'il y a et ce nombre ne change pas (les electrons n'apparaissent pas et/ou ne disparaissent pas). Ce qui change, c'est l'intensité du courant.

Comme image, on peut imaginer le circuit électrique comme un cours d'eau. Au plus l'eau est rapide, au plus le débit (nombre de m³ par seconde traversant une zone z) est important. Si on ralentit l'eau (on diminue sa vitesse tout comme le fait une résistance pour les électrons), le débit diminue (assimilable à l'intensité du courant mesurée en Ampère) mais la quantité d'eau dans le "circuit" reste la même (donc la charge est la même: il n'y a pas d'électrons qui apparaissent ou disparaissent du système).

Pour en revenir à la question initialement posée, c'est le potentiel (ou plus précisément la différence de potentiel) entre les 2 points du circuit situés de part et d'autre de la résistance qui diminue puisque par définition, la différence de potentiel (V) entre 2 "points" du circuits est proportionnelle à l'intensité du courant passe entre ces 2 "points".

Comme cité ans un post plus haut, V = RI (c'est précisément la relatin de proportionnalité existante entre le potentiel et l'ntesité du courant.
ou V = différence de potentiel
R = la résistance
I = l'intensité du courant.
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