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Photo du rédacteurJC Duval

Dans un fil électrique

Un bon conseil : coupez le courant avant de couper un fil électrique.

 

En électricité, il y a la vitesse du signal électrique et il y a aussi la vitesse des charges dans le fil. Ces vitesses varient selon le matériau conducteur, le type de courant et son intensité.

 

La vitesse du signal électrique


🔌〰️ La vitesse du signal électrique détermine le moment où les électrons sont mis en mouvement le long d'un fil conducteur. Elle détermine le temps que met une onde électrique pour atteindre un appareil électrique. Elle est aussi appelée vitesse de l’information ou encore vitesse de propagation de l'électricité.

La vitesse du signal est très rapide et dépend de la perméabilité et de la permittivité diélectrique du conducteur. Dans une eau saline, le signal peut se déplacer à une vitesse de 220 000 km/s. Dans un fil de cuivre, il peut atteindre la vitesse de 270 000 km/s et dans le vide, il évolue à la vitesse de la lumière.

La vitesse des charges


Les charges électriques quant à elles se déplacent très lentement.

Dans un courant alternatif, les électrons voyagent à seulement quelques petits centièmes de millimètres par seconde. Comme ce type de courant a une fréquence généralement située entre 50 et 60 hertz, les porteurs de charge font donc des va-et-vient entre 50 et 60 fois par seconde et ce sur une distance très courte, ce qui donne l'impression qu'ils ne bougent presque pas. Les expériences ont montré que pour un courant de 1 A, ils parcourent 40 cm par heure.

Par contre, dans un courant continu, la vitesse des électrons est légèrement plus élevée, ils font plusieurs mètres par seconde. Dans un tube tube à vide, la vitesse de déplacement des charges peut même atteindre 15 km/s.


vitesse de l'électricité

Vitesse du signal électrique - Vitesse de dérive des électrons

 

La dérive des électrons


💡 Quand vous actionnez un bouton électrique, la lumière qui jaillit dans la pièce n’est pas due à l'arrivée massive d'électrons dans le fil électrique.

✧ Ce ne sont pas les électrons libérés par l'interrupteur qui viennent allumer la lampe.


Le fil électrique est rempli de porteurs de charge, les électrons libres, un ensemble que l'on qualifie également de "mer d'électrons". Quand on ferme le circuit, il y a ainsi un flux de charges qui se met en mouvement pour aller rejoindre le côté du fil ayant un déficit en électrons, on dit que les électrons circulent en s'alignant sur le gradient de potentiel.


courant électrique

Le courant électrique ou la dérive des électrons.


Mais quand on ferme l'interrupteur, un signal électrique est aussi transmis dans le fil, signal qui anime les électrons les uns après les autres. Il faudrait plutôt dire qui les fait dériver.

Les électrons recoivent le signal électrique


Le signal finit par atteindre et mettre en mouvement les électrons qui sont dans le filament de l'ampoule.💡 La lampe s'allume instantanément ou presque.

Les électrons libérés par l'interrupteur arriveront quant à eux beaucoup plus tard dans l'ampoule.

 

David Louapre nous explique ....


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