Qu'est-ce que le courant électrique ? Conditions d'existence du courant électrique: caractéristiques et actions

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le courant électrique est une charge électrique en mouvement. Il peut prendre la forme d'une décharge soudaine d'électricité statique, comme la foudre. Ou il pourrait s'agir d'un processus contrôlé dans les générateurs, les batteries, les piles solaires ou à combustible. Aujourd'hui, nous allons considérer le concept même de "courant électrique" et les conditions d'existence d'un courant électrique.

Énergie électrique

La majeure partie de l'électricité que nous utilisons provient du courant alternatif du réseau électrique. Il est créé par des générateurs qui fonctionnent selon la loi d'induction de Faraday, grâce à laquelle un champ magnétique changeant peut induire un courant électrique dans un conducteur.

Les générateurs ont des bobines de fil en rotation qui traversent des champs magnétiques lorsqu'ilsrotation. Lorsque les bobines tournent, elles s'ouvrent et se ferment par rapport au champ magnétique et créent un courant électrique qui change de direction à chaque tour. Le courant effectue un cycle complet d'avant en arrière 60 fois par seconde.

Les générateurs peuvent être alimentés par des turbines à vapeur chauffées au charbon, au gaz naturel, au pétrole ou à un réacteur nucléaire. Depuis le générateur, le courant traverse une série de transformateurs, où sa tension augmente. Le diamètre des fils détermine la quantité et l'intensité du courant qu'ils peuvent transporter sans surchauffe ni gaspillage d'énergie, et la tension n'est limitée que par la qualité de l'isolation des fils par rapport à la terre.

Il est intéressant de noter que le courant est transporté par un seul fil, pas deux. Ses deux côtés sont désignés comme positif et négatif. Cependant, comme la polarité du courant alternatif change 60 fois par seconde, ils ont d'autres noms - chaud (lignes électriques principales) et mis à la terre (passant sous terre pour compléter le circuit).

Pourquoi avons-nous besoin d'électricité ?

L'électricité a de nombreuses utilisations: elle peut éclairer votre maison, laver et sécher vos vêtements, soulever la porte de votre garage, faire bouillir de l'eau dans une bouilloire et alimenter d'autres articles ménagers qui nous facilitent la vie. Cependant, la capacité du courant à transmettre des informations devient de plus en plus importante.

Lors de la connexion à Internet, un ordinateur n'utilise qu'une petite partie du courant électrique, mais c'est quelque chose sans lequel une personne modernene peut pas imaginer sa vie.

Le concept de courant électrique

Comme le débit d'une rivière, un flux de molécules d'eau, un courant électrique est un flux de particules chargées. Qu'est-ce qui en est la cause et pourquoi ne va-t-il pas toujours dans le même sens ? Quand vous entendez le mot couler, à quoi pensez-vous ? Ce sera peut-être une rivière. C'est une bonne association, car c'est la raison pour laquelle le courant électrique tire son nom. C'est très similaire à l'écoulement de l'eau, seulement au lieu que les molécules d'eau se déplacent le long du canal, les particules chargées se déplacent le long du conducteur.

Parmi les conditions nécessaires à l'existence d'un courant électrique, il y a un élément qui prévoit la présence d'électrons. Les atomes dans un matériau conducteur ont beaucoup de ces particules chargées libres qui flottent autour et entre les atomes. Leur mouvement est aléatoire, il n'y a donc pas de flux dans une direction donnée. Que faut-il pour qu'un courant électrique existe ?

Les conditions d'existence du courant électrique incluent la présence de tension. Lorsqu'ils sont appliqués à un conducteur, tous les électrons libres se déplaceront dans la même direction, créant un courant.

Curieux du courant électrique

La chose intéressante est que lorsque l'énergie électrique est transmise à travers un conducteur à la vitesse de la lumière, les électrons eux-mêmes se déplacent beaucoup plus lentement. En fait, si vous marchiez tranquillement à côté d'un fil conducteur, votre vitesse serait 100 fois plus rapide queles électrons se déplacent. Cela est dû au fait qu'ils n'ont pas besoin de parcourir de grandes distances pour se transférer de l'énergie.

Courant continu et alternatif

Aujourd'hui, deux types de courant différents sont largement utilisés - continu et alternatif. Dans le premier, les électrons se déplacent dans une direction, du côté "négatif" vers le côté "positif". Le courant alternatif pousse les électrons d'avant en arrière, changeant la direction du flux plusieurs fois par seconde.

Les générateurs utilisés dans les centrales électriques pour produire de l'électricité sont conçus pour produire du courant alternatif. Vous n'avez probablement jamais remarqué que la lumière de votre maison scintille lorsque la direction du courant change, mais cela se produit trop rapidement pour que les yeux le reconnaissent.

Quelles sont les conditions d'existence du courant électrique continu ? Pourquoi avons-nous besoin des deux types et lequel est le meilleur ? Ce sont de bonnes questions. Le fait que nous utilisions encore les deux types de courant suggère qu'ils servent tous les deux à des fins spécifiques. Dès le XIXe siècle, il était clair qu'une transmission efficace de l'énergie sur de longues distances entre une centrale électrique et une maison n'était possible qu'à des tensions très élevées. Mais le problème était que l'envoi de très haute tension était extrêmement dangereux pour les gens.

La solution à ce problème était de réduire le stress à l'extérieur de la maison avant de l'envoyer à l'intérieur. À ce jour, le courant électrique continu est utilisé pour transmettre de grandesdistance, principalement en raison de sa capacité à se convertir facilement à d'autres tensions.

Comment fonctionne le courant électrique

Les conditions d'existence d'un courant électrique incluent la présence de particules chargées, un conducteur et une tension. De nombreux scientifiques ont étudié l'électricité et découvert qu'il en existait deux types: l'électricité statique et l'électricité de courant.

C'est le second qui joue un rôle énorme dans la vie quotidienne de toute personne, car c'est un courant électrique qui traverse le circuit. Nous l'utilisons quotidiennement pour alimenter nos maisons et plus encore.

Qu'est-ce que le courant électrique ?

Lorsque des charges électriques circulent dans un circuit d'un endroit à un autre, un courant électrique est produit. Les conditions d'existence d'un courant électrique incluent, outre les particules chargées, la présence d'un conducteur. Il s'agit le plus souvent d'un fil. Son circuit est un circuit fermé dans lequel le courant circule à partir d'une source d'alimentation. Lorsque le circuit est ouvert, il ne peut pas terminer le trajet. Par exemple, lorsque la lumière de votre chambre est éteinte, le circuit est ouvert, mais lorsque le circuit est fermé, la lumière est allumée.

Puissance actuelle

Les conditions d'existence d'un courant électrique dans un conducteur sont fortement influencées par une caractéristique de tension telle que la puissance. Il s'agit d'une mesure de la quantité d'énergie utilisée sur une période de temps.

Il existe de nombreuses unités différentes qui peuvent être utilisées pourexpressions de cette caractéristique. Cependant, la puissance électrique se mesure presque en watts. Un watt équivaut à un joule par seconde.

Charge électrique en mouvement

Quelles sont les conditions d'existence d'un courant électrique ? Cela peut prendre la forme d'une décharge soudaine d'électricité statique, comme la foudre ou une étincelle de frottement avec un chiffon en laine. Le plus souvent, cependant, lorsque nous parlons de courant électrique, nous entendons une forme d'électricité plus contrôlée qui fait fonctionner les lumières et les appareils. La majeure partie de la charge électrique est portée par les électrons négatifs et les protons positifs à l'intérieur de l'atome. Cependant, ces derniers sont pour la plupart immobilisés à l'intérieur des noyaux atomiques, de sorte que le travail de transfert de charge d'un endroit à un autre est effectué par des électrons.

Les électrons dans un matériau conducteur tel qu'un métal sont largement libres de se déplacer d'un atome à l'autre le long de leurs bandes de conduction, qui sont les orbites supérieures des électrons. Une force ou une tension électromotrice suffisante crée un déséquilibre de charge qui peut amener les électrons à se déplacer à travers un conducteur sous forme de courant électrique.

Si nous faisons une analogie avec l'eau, prenons, par exemple, un tuyau. Lorsque nous ouvrons une vanne à une extrémité pour laisser l'eau entrer dans le tuyau, nous n'avons pas besoin d'attendre que l'eau fasse son chemin jusqu'au bout du tuyau. Nous obtenons de l'eau à l'autre bout presque instantanément car l'eau entrante pousse l'eau qui est déjà dans le tuyau. C'est ce qui se passe lorsqu'il y a un courant électrique dans le fil.

Courant électrique: conditions d'existence du courant électrique

Le courant électrique est généralement considéré comme un flux d'électrons. Lorsque les deux extrémités de la batterie sont reliées l'une à l'autre par un fil métallique, cette masse chargée circule dans le fil d'une extrémité (électrode ou pôle) de la batterie à l'autre. Alors, nommons les conditions d'existence d'un courant électrique:

1. Particules chargées.
2. Explorateur.
3. Source de tension.

Cependant, tout n'est pas si simple. Quelles sont les conditions nécessaires à l'existence d'un courant électrique ? Cette question peut être répondue plus en détail en examinant les caractéristiques suivantes:

• Différence de potentiel (tension). C'est l'un des pré-requis. Entre les 2 points, il doit y avoir une différence de potentiel, ce qui signifie que la force répulsive créée par les particules chargées à un endroit doit être supérieure à leur force à un autre point. Les sources de tension, en règle générale, ne se produisent pas dans la nature et les électrons sont répartis assez uniformément dans l'environnement. Néanmoins, les scientifiques ont réussi à inventer certains types d'appareils où ces particules chargées peuvent s'accumuler, créant ainsi la tension nécessaire (par exemple, dans les batteries).
• Résistance électrique (conducteur). C'est la deuxième condition importante qui est nécessaire à l'existence d'un courant électrique. C'est le chemin parcouru par les particules chargées. Seuls les matériaux qui permettent aux électrons de se déplacer librement agissent comme conducteurs. Les mêmes àqui n'ont pas cette capacité sont appelés isolants. Par exemple, un fil métallique sera un excellent conducteur, tandis que sa gaine en caoutchouc sera un excellent isolant.

Après avoir soigneusement étudié les conditions d'émergence et d'existence du courant électrique, l'homme a su apprivoiser cet élément puissant et dangereux et l'orienter au profit de l'humanité.