Qu'est-ce que le courant électrique?

Lorsque nous prononçons l'expression «courant électrique», nous entendons généralement les manifestations les plus diverses de l'électricité. Le courant passe à travers les fils des lignes à haute tension, le courant fait tourner le démarreur et charge la batterie de notre voiture, la foudre pendant un orage est également courant électrique.

Électrolyse, soudage électrique, étincelles d'électricité statique sur un peigne, le courant circule dans une spirale de lampe à incandescence, et même dans une minuscule lampe de poche, un minuscule courant circule à travers une LED. Inutile de dire que notre cœur, qui génère également un petit courant électrique, est particulièrement visible lors du passage de la procédure ECG.

En physique, il est d'usage d'appeler courant électrique mouvement ordonné des particules chargées et, en principe, de tout porteur de charge. Un électron se déplaçant autour d'un noyau atomique est également un courant. Et une baguette en ébonite chargée, si vous la tenez dans votre main et la déplacez d'un côté à l'autre, deviendra également une source de courant: il y a une charge différente de zéro et elle se déplace.

Analogies physiques entre le débit d'eau dans un système d'alimentation en eau et le courant électrique: Câblage et tuyauterie

Courant CC:

Le courant circule dans les fils des appareils électroménagers alimentés par une prise - les électrons se déplacent d'avant en arrière 50 fois par seconde - c'est ce qu'on appelle courant alternatif.

Les signaux haute fréquence à l'intérieur des appareils électroniques sont également un courant électrique, car électrons et trous (porteurs de charge positifs) se déplacent à l'intérieur du circuit.

Tout courant électrique donne naissance à son existence. champ magnétique. Autour du conducteur avec du courant, il est forcément présent. Il n'y a pas de champ magnétique sans courant et pas de courant sans champ magnétique.

Même s'il n'y a pas de champ magnétique autour du courant, cela signifie seulement que les champs magnétiques des deux courants au moment de l'observation sont mutuellement compensés, comme dans le fil bifilaire de toute bouilloire électrique - les courants alternatifs sont dirigés dans des directions opposées à chaque instant et circulent parallèlement les uns aux autres - leurs champs magnétiques sont ami neutraliser. C'est ce qu'on appelle le principe de superposition des champs magnétiques.

En pratique, l'existence d'un courant électrique nécessite la présence d'un champ électrique, potentiel ou de Foucault. Il est extrêmement rare que les charges se déplacent de manière purement mécanique (comme dans le générateur van de graaff - bande de caoutchouc électrifiée).

Générateur Van De Graaff:

Dans un champ électrique, une particule chargée subit l'action d'une force électrique, appelée source de courant EMF - force électromotrice. L'EMF est mesurée en volts, tout comme la tension entre deux points d'un circuit électrique. Plus la tension appliquée au consommateur est élevée, plus le courant électrique que cette tension peut provoquer est important.

Une tension alternative génère un courant alternatif dans le conducteur auquel elle est appliquée, car le champ électrique appliqué aux porteurs de charge sera également alternatif dans ce cas. Tension constante - une condition pour l'existence d'un courant constant dans le conducteur.

La tension haute fréquence (changeant sa direction des centaines de milliers de fois par seconde) contribue également au courant alternatif dans les conducteurs, mais plus la fréquence est élevée, moins les porteurs de charge participent à la création de courant dans l'épaisseur du conducteur, car le champ électrique agissant sur les particules chargées se déplace plus près de la surface, et il s'avère que le courant ne circule pas dans le conducteur, mais le long de sa surface. C'est ce qu'on appelle l'effet cutané.

Un courant électrique peut exister dans le vide, dans les conducteurs, dans les électrolytes, dans les semi-conducteurs et même dans les diélectriques (courant de polarisation).Certes, il ne peut pas y avoir de diélectriques à courant continu, car les charges qu'ils contiennent n'ont pas la capacité de se déplacer librement, mais ne peuvent se déplacer que dans la distance intramoléculaire de leur position d'origine sous l'action d'un champ électrique appliqué.

Le courant électrique réel implique toujours la possibilité de libre circulation des charges électriques sous l'influence d'un champ électrique.

Le concept de "courant électrique" a été introduit par le physicien italien Alessandro Volta. Le courant électrique, ou, selon sa version, le "fluide électrique" circulait en circuit fermé reliant les cercles extrêmes de la colonne voltaïque à un conducteur métallique.

Le pilier de Votlt (1800) était le premier type d'électricité non électrostatique (source de courant constant), qui consistait en alternance de cercles de cuivre et de zinc séparés par des doublures en tissu humidifiées avec de l'eau ou de l'acide acidifié.

L'existence d'un potentiel élevé constant sur un pôle volt était un phénomène complètement nouveau pour l'époque. Il s'agit de la première source chimique d'électricité dont le potentiel est constant dans le temps et ne nécessite aucune méthode d'électrification pour son renouvellement.

Le pôle voltaïque, composé d'un grand nombre de cercles, avait un potentiel assez élevé aux extrémités, qui pouvait être détecté non seulement par des instruments de mesure (en particulier, par un électroscope), mais aussi en touchant les cercles extrêmes avec les mains. En même temps, un fort choc électrique a été ressenti, comme celui d'une canette Leyden.

La découverte de Volta s'est propagée très rapidement en physique, est devenue l'objet de recherches complémentaires. En 1800, des physiciens utilisant une colonne voltaïque découvrent l'effet électrochimique du courant, et notamment la décomposition sous l'action d'un courant d'eau en oxygène et hydrogène. Expériences avec cellules galvaniques permis de détecter, en plus des propriétés chimiques, d'autres nouvelles propriétés du courant, y compris ses effets thermiques et magnétiques.

Le physicien français A. M. Ampère a consacré plusieurs de ses travaux à l'étude de la relation entre le courant électrique et le magnétisme. Il a constaté que deux conducteurs ayant un courant subissent une influence mutuelle - attraction ou répulsion, selon la direction des courants en eux. Avec ses œuvres, il jette les bases de l'électrodynamique.

Il a proposé le terme "courant électrique" et a introduit le concept de sa direction, qui coïncide avec le mouvement de l'électricité positive. En l'honneur de A. M. Ampère, une unité de mesure du courant électrique est nommée. Ampère est l'une des sept unités de base du système SI.

Le courant électrique a un certain nombre de propriétés qui peuvent être utilisées efficacement dans de nombreux cas pratiques. Ces propriétés incluent la transformation par des moyens techniques simples de l'énergie du courant électrique en énergie d'autres types (thermique, lumière, mécanique, chimique) et la possibilité de le transmettre sur de longues distances, la vitesse de propagation.

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