Le courant électrique continu
1-1 - Expérience
. -1
Électrisation par frottement .
on électrise une baguette en ébonite par frottement contre une peau de chat . on électrise une baguette en verre par frottement contre un morceau de soie
attraction verre
ébonite
verre
Répulsion
On peut donc en déduire qu'il existe deux sortes d’électricité . Par convention, l’électricité qui apparaît sur le bâton de verre est notée positivement (+) et celle qui apparaît sur le bâton d ébonite est notée négativement (-).Remarque :
Deux corps chargés d’électricité de même signe se repoussent;
Deux corps chargés d’électricité de signes contraires s’attirent.
2-1 - Deux espèces d’électricité .
2 - Nature du courant électrique
1-1 - Nature du courant dans les conducteurs métalliques
Dans les métaux les électrons libres se déplaçant. Ils circulent de la borne moins vers la borne plus à l'extérieur du générateur.
Ce mouvement d’électrons
constitue le courant électrique I . Le sens conventionnel du
courant I électrique dans un circuit est du pole positif (+
)
vers le pole négatif (
ــ
)générateur
+
ــI I
I
1-2 - Nature du courant dans les
électrolytes
Dans un électrolyte il n’y a pas d’électrons libres. La circulation du courant électrique est expliquée par un double déplacement des
ions. Les ions positifs se déplacent vers l’électrode reliée à la borne négative de la pile appelée cathode et les ions négatifs vers l’électrode reliée à la borne positive de la pile ou anode.
e e
mélange électrolytiqueـ
4
+ MnO ـ
(K + )
2- 4
(Cu2+ + SO ) Générateur
+
I I
Le cathode L’Anode(-) Pour le générateur (+)
ــ
MnO4
Cu2+
Les cations Cu2+ ions positifs se déplacent dans le sens
conventionnel du courant ; les anions MnO4ـــ ions négatifs se déplacent en sens contraire.
Remarque :
3 - Intensité du courant électrique
1-2 - quantité d’électricité Q .
La quantité d’électricité Q transportée par un courant électrique correspond au nombre n d’électrons qui ont circulé :
Q = n e
2-2 - Intensité du courant électrique I .
L'intensité du courant électrique à travers un conducteur est la quantité d'électricité Q qui traverse chaque section S de ce
conducteur pendant une durée Δt .
I Q
= Δt
= n.e Δt
Δt
e
e e e
e e
e
S
e
Q I Q : quantité d’électricité en coulomb (C) n : nombre d’électrons
e : quantité d’électricité élémentaire en coulomb (C) e = 1,6.10-19 C
I : intensité du courant en ampères (A) Q : quantité d’électricité en coulombs (C) Δt : la durée en secondes (s)
Les sous multiples sont le milliampère (mA) et le microampère (µA) 1mA = 10 A ; 1μA = 10 A-3 -6
3-2 - Mesure de l'intensité du courant I .
-On mesure l'intensité du courant électrique à l'aide d'un ampèremètre
-L’ampèremètre se branche en série dans le circuit électrique.
Le courant doit pénétrer par sa borne positive (+) .
-On commence par utiliser le calibre le plus grand existant sur l’ampèremètre.- On choisit le calibre sur lequel l’aiguille s’arrête le plus loin
possible vers la droite du cadran.
L’intensité du courant mesurée est donné par cette relation
0
I=C×n n avec : C : Calibre en A
n : nombre de division indiqué par l’aiguille n0 : nombre de division de cadran
1-3-2 -
l’ampèrmètre .
2-3-2 -
l'incertitude .
-le symbole de l’ampèremètre est :
A
L’ incertitude absolue sur la mesure de l'intensité est :
I = C × x
100 x est la classe de l’appareil L’ incertitude relative
est :
I C × x I = I ×100
2-3-2
- application .
4 - Propriétés du courant électrique
1-4 - Loi d'unicité du courant : circuit en série .
Énoncé: l’intensité du courant est la même en tout point d’un circuit série.Loi des nœuds : Circuit parallèle-2-4
.
Un nœud est un point de connexion d'au moins 3 dipôles
Exemple :
N .
I3
I1
I4
I2
I5
1 5 3 2 4
I + I = I + I + I
arrivant partant
I = I
Énoncé: la somme des intensités des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des intensités des courants partant de ce nœud .
