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Chapitre 1 : Lois générales de l’électrocinétique
Dans un circuit électrique, on appelle nœud un point du circuit reliant entre
eux trois dipôles ou plus. L’ensemble des dipôles compris entre deux nœuds
consécutifs constitue une branche. Enfin, un ensemble de branches formant
un contour fermé constitue une maille (fig. 1).
A. La loi des nœuds
Le courant électrique dans un circuit correspond à un mouvement ordonné de
charges électriques (appelées porteurs de charges ou plus simplement porteurs),
sans tenir compte du mouvement microscopique désordonné de ces charges.
A.1. Les différents courants électriques
En général, on distingue plusieurs types de courants électriques.
• Le courant de conduction correspond au déplacement de charges électriques dans un support matériel conducteur :
– dans les conducteurs usuels, les porteurs de charge sont les électrons de
charge négative q = – e 1 ;
– dans les semi-conducteurs, les porteurs de charge sont soit des électrons
(semi-conducteurs dopés n), soit des « trous » de charge q = +e (semi-conducteurs dopés p) ;
– dans les électrolytes, les porteurs de charge sont des ions en solution
(cations et anions).
• Le courant de convection est causé par le déplacement d’un objet lui-même
chargé 2 .
• Le courant de particules est dû aux déplacements de particules chargées
dans le vide, par exemple d’électrons dans le tube d’un téléviseur ou d’un
oscilloscope.
• Le courant de déplacement est introduit lors de la propagation des ondes
électromagnétiques.
Le passage d’un courant électrique crée toujours un champ magnétique 3 , qui
met en rotation une aiguille aimantée (par exemple, dans une boussole).
En première année, seul le courant de conduction est étudié : dans la suite,
on se placera donc toujours dans ce cas.
Fig. 1 - Les points A, B, C, D, E sont des nœuds. Sur le schéma, on a encadré en pointillés
la branche AB et la maille CDE.
A
B
C
D
E
1. La charge élémentaire e vaut
1,6 · 10
–19 C.
2. Par exemple, en frottant un
vêtement en acrylique avec une
règle en plastique, on arrache des
électrons à la règle qui se charge
négativement. Si l’opérateur
déplace la règle dans la pièce, il
crée alors un courant de
convection.
3. Hans Christian Œrsted (17771851), physicien danois, découvrit
en 1820 l’existence du champ
magnétique créé par les courants
électriques, ouvrant ainsi la voie à
la théorie de l’électromagnétisme.
KA_MPSI.book Page 8 Vendredi, 8. août 2003 11:20 23
Chapitre 1 : Lois générales de l’électrocinétique
Dans un circuit électrique, on appelle nœud un point du circuit reliant entre
eux trois dipôles ou plus. L’ensemble des dipôles compris entre deux nœuds
consécutifs constitue une branche. Enfin, un ensemble de branches formant
un contour fermé constitue une maille (fig. 1).
A. La loi des nœuds
Le courant électrique dans un circuit correspond à un mouvement ordonné de
charges électriques (appelées porteurs de charges ou plus simplement porteurs),
sans tenir compte du mouvement microscopique désordonné de ces charges.
A.1. Les différents courants électriques
En général, on distingue plusieurs types de courants électriques.
• Le courant de conduction correspond au déplacement de charges électriques dans un support matériel conducteur :
– dans les conducteurs usuels, les porteurs de charge sont les électrons de
charge négative q = – e 1 ;
– dans les semi-conducteurs, les porteurs de charge sont soit des électrons
(semi-conducteurs dopés n), soit des « trous » de charge q = +e (semi-conducteurs dopés p) ;
– dans les électrolytes, les porteurs de charge sont des ions en solution
(cations et anions).
• Le courant de convection est causé par le déplacement d’un objet lui-même
chargé 2 .
• Le courant de particules est dû aux déplacements de particules chargées
dans le vide, par exemple d’électrons dans le tube d’un téléviseur ou d’un
oscilloscope.
• Le courant de déplacement est introduit lors de la propagation des ondes
électromagnétiques.
Le passage d’un courant électrique crée toujours un champ magnétique 3 , qui
met en rotation une aiguille aimantée (par exemple, dans une boussole).
En première année, seul le courant de conduction est étudié : dans la suite,
on se placera donc toujours dans ce cas.
Fig. 1 - Les points A, B, C, D, E sont des nœuds. Sur le schéma, on a encadré en pointillés
la branche AB et la maille CDE.
A
B
C
D
E
1. La charge élémentaire e vaut
1,6 · 10
–19 C.
2. Par exemple, en frottant un
vêtement en acrylique avec une
règle en plastique, on arrache des
électrons à la règle qui se charge
négativement. Si l’opérateur
déplace la règle dans la pièce, il
crée alors un courant de
convection.
3. Hans Christian Œrsted (17771851), physicien danois, découvrit
en 1820 l’existence du champ
magnétique créé par les courants
électriques, ouvrant ainsi la voie à
la théorie de l’électromagnétisme.
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