Analogie
- L’analogue du courant est le débit d’eau s’écoulant dans un tuyau
Nature du courant
- Un courant électrique est une circulation de porteurs de charges électriques (électrons ou ions).
- La charge se mesure en Coulombs.
- La charge élémentaire d'un électron est négative et sa valeur vaut:
\( q = -1.6 \cdot {10^{ - 19}} C \)
Expression du courant
- L'intensité du courant électrique est la grandeur qui quantifie le débit de charges (nombre de charges par unité de temps) en un point d’un circuit, c'est une grandeur de flux (un débit de charges).
- La mesure du courant est appelée intensité du courant et par abus de langage intensité.
- On note ceci mathématiquement par \( i = {{dq} \over {dt}} \) ce qui correspond à la comptabilisation des charges \( dq \) passant en un point donné divisé par le temps d’observation \( dt \)
- L'unité de mesure de l'intensité du courant est l'Ampère, symbole A.
\( i = \frac{dq}{dt} = \frac{Q}{t} \)
La charge électrique \( Q \) mesure donc la quantité d'électricité. On retrouve cette notion dans les batteries, les condensateurs
\( Q = i \times t \) en Coulomb si le temps est en secondes ou en Ampère heure \( A \cdot h \) si le temps est en heures
Le courant: une grandeur algébrique
- Comme les charges sont négatives le sens du courant est opposé au sens de déplacement des électrons, le sens ayant son importance. C'est une grandeur algébrique(avec un signe indiquant le sens de l’écoulement des charges), si un courant fléché i est négatif c’est que la réalité physique de l’écoulement est opposée à la flèche.
- On symbolise le courant par une flèche sur le conducteur traversé par le courant.
Mesure du courant
L'appareil de mesure de l'intensité est l'ampèremètre:
- certains ampèremètres doivent remplacer un fil qui véhicule le courant que l'on veut mesurer. Ils ne sont pas appropriés à la mesure de courant sur un système et ne servent le plus souvent qu'en physique.
- d'autres permettent de mesurer le courant en enserrant le fil sur lequel on cherche le courant. Il est donc approprié aux mesures sur systèmes. Attention cependant certains de ces appareils ne mesurent pas les courants continus et ne mesurent que les courants alternatifs.
- le sens du branchement importe et changera le signe du courant si celui-ci est continu.
- il faut faire attention à ne pas dépasser les valeurs possibles de mesures et s'assurer du bon réglage AC, DC, AC+DC.
Ioduremetallique: Pince ampèremétrique/ wattmétrique/ multimètre ► Expériences / démonstration d'usages pince F205(25'18") |
https://youtu.be/D1i_iKTdf2k |
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Ordres de grandeur
Ordres de grandeurs de l’intensité du courant électrique
Ordre de grandeur | Dispositif |
1 mA | Seuil de perception, calculatrice |
2 mA | Courant délivré par un tazer |
10 mA | DEL |
40 mA à 100 mA | Risque d’électrocution avec mort par fibrillation ventriculaire |
0,5 A | Ampoule à incandescence de 100W sous 230 V |
10 A | Four / chauffage / chauffe-eau électrique domestique de 2500 W |
40 A | Moteur de TGV |
100 A | Démarreur automobile |
1 kA | Moteur de locomotive |
10 kA – 100 kA | Foudre |
Vidéos
Voyage en électricité Ep 26 - Des électrons en liberté https://www.youtube.com/watch?v=CmHs5ijtWgQ