Le courant électrique
TCS-Biof 2024-2025
Soukaina CHAGHOUANI
Situation-Problème
La soudure avec un arc électrique nécessite un courant électrique de grande intensité.
Courant électrique
01
1- Electrisation par frottement
On frotte un bâton en plastique à l’aide d’un morceau de tissu, et on le fait rapprocher de petits corps légers ( morceau de papier).
Des objets frottés par un tissu attirent petits morceaux de papier, on dit que la matière frottée s’électrise, c.à.d que le frottement a causé l’apparition de charges électriques sur les objets frottés
1- Electrisation par frottement
On fait frotter deux bâtons de verre avec un morceau de soie et on rapproche l’une de l’autre fig.1, et on répète la même expérience en replaçant le verre par l’ébonite (fig.2).
fig.1
fig.2
On approche un bâton d’ébonite électrisé à un bâton de verre suspendue . fig.3
fig.3
1- Electrisation par frottement
a- Les deux types d’électricité et leurs interactions mutuelles
Par convention, l’électricité qui apparait sur le bâton verre est notée positivement (+) et celle qui apparait bâton d’ébonite est notée négativement (-).
Deux corps qui portent des charges électriques de signe se repoussent.
Deux corps qui portent des charges électriques de contraires s’attirent.
b-Phénomène d’électrisation
Un atome est constitué d’un noyau chargé positivement et d’électrons chargé négativement.
Lors de frottement le bâton d’ébonite arrache des électrons à la laine ou la soie et la laine arrache des électrons au bâton de verre.
2-Sens conventionnel de courant électrique
Le courant électrique est le déplacement des charges électriques.
Le physicien Ampère a choisit, au début de XIXéme siècle, le sens du courant électrique sens qu’il soit au courant du sens de déplacement des porteurs de charges électriques qui n’a été mis en évidence qu’au XXéme siècle. Ce sens choisit par Ampère porte le nom de " sens conventionnel "
Sens conventionnel : à l’extérieur du générateur, le sens du courant est de la borne positive vers la borne négative.
3- Courant électrique dans les électrolytes
Un électrolyte est toute substance (comme le sel chlorure de sodium ou sulfate de cuivre), dissoute dans une solution ou fondue, et qui laisse passer le courant électrique.
L’électrolyte contient des ions positifs (cations) et des ions négatifs (anion).
Dans les électrolytes, le courant électrique est créé par le déplacement des ions:
Les ions positifs se déplacent vers l’électrode liée à la borne négative du générateur appelée cathode.
Les ions négatifs se déplacent vers l’électrode liée à la borne positive du générateur appelée anode.
Les cations déplacent en sens conventionnel du courant et les anions en sens contraire.
Les ions sont les porteurs mobiles de charges électriques.
4- Courant électrique dans les conducteurs métalliques.
Les conducteurs métalliques sont constitués d’atomes liés entre eux. Ces atomes possèdent deux types d’électrons:
Le courant électrique dans les conducteurs solides est dû à un mouvement d’ensemble d’électrons mobiles présents dans ces conducteurs.
Les électrons se déplacent en sens contraire que ce de courant électrique
Intensité du courant électrique continu
02
1- Quantité d’électricité
Les porteurs mobiles des charges électriques (les ions et les électrons), se caractérisent par le fait qu’elle porte des charges électriques q positives ou négatives.
La quantité d’électricité Q (grandeur positive) est la valeur absolue de charges électriques déplacées par les porteurs mobiles des charges.
Elle est définie par la relation Q = q = N.α.e
N : Le nombre de porteurs de charge
α : Le nombre de charge élémentaire pour chaque porteur de charge
e : La charge élémentaire e=1, 6.10−19 C
Q : La quantité d’électricité exprimée en Coulomb notée C
2- L’intensité du courant électrique
3- mesure de l’intensité du courant électrique
a- Ampèremètre à aiguille
Symbole de l’ampèremètre
On appelle calibre l’intensité du courant électrique qui traverse l’appareil lorsque l’aiguille se stabilise à la dernière graduation.�Avant de l’utiliser, un ampèremètre doit être réglé sur son plus grand calibre. Puis on passe progressivement aux calibres inférieurs jusqu’à obtenir la plus grande déviation de l’aiguille.
Le plus petit calibre qui nous permet de faire la mesure fournit la valeur la plus précise.
b- Ampèremètre numérique
Le multimètre est utilisé comme ampèremètre, le bouton de section est mis sur la zone d’utilisation en ampèremètre, tout en choisissant le calibre convenable. Le résultat s’affiche sur l’écran
3- mesure de l’intensité du courant électrique
�Propriétés de l’Intensité du courant électrique continu
03
1- Montage en série
2- Montage en parallèle(en dérivation)
Dans un circuit avec dérivation, l’intensité du courant dans la branche principale est égale à la somme des intensités du courant dans les branches dérives : I1 = I2 + I3
Cette relation traduit la conservation de la quantité d’électricité Q.
Soit : Q = Q1 + Q2
Un nœud est un croisement de trois branches au moins.
La somme des intensités des courant électriques qui entrent dans un nœud est égale à la somme des intensités des courant qui en sortent.
On considère un nœud (A)
D’après la loi des nœuds on a : I1+ I3 + I5 = I2 + I4