Le courant électrique continu Tronc Commun
Le courant électrique continu Tronc Commun est une leçon de base en physique. Dans ce cours, on étudie le phénomène d’électrisation, la nature du courant électrique dans les métaux et les solutions électrolytiques, la définition de l’intensité du courant et la mesure avec l’ampèremètre. Cette leçon aide à comprendre les notions essentielles avant de passer à d’autres chapitres de physique du même niveau.
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Phénomène d’électrisation
Électrisation par frottement
Si on frotte une baguette en verre, en ébonite ou en matière plastique contre un chiffon, cette baguette peut attirer de petits objets comme des morceaux de papier ou des cheveux. On dit alors qu’elle s’est électrisée par frottement.
Deux types d’électricité
Il existe deux types d’électricité. La charge obtenue sur une baguette de verre est positive. La charge obtenue sur l’ébonite est négative. Deux corps chargés avec le même signe se repoussent. Deux corps chargés avec des signes contraires s’attirent.
Nature du courant électrique
Dans les conducteurs métalliques
Dans les métaux, les électrons libres se déplacent. Le courant électrique dans un conducteur métallique est donc dû au mouvement des électrons. À l’extérieur du générateur, les électrons circulent de la borne moins vers la borne plus.
Dans les solutions électrolytiques
Dans une solution électrolytique, les porteurs de charge sont des ions. Les ions positifs, appelés cations, se déplacent vers l’électrode liée à la borne positive du générateur. Les ions négatifs, appelés anions, se déplacent vers l’électrode liée à la borne négative.
On retient alors que le courant électrique correspond au déplacement de porteurs de charge. Dans les métaux, ces porteurs sont les électrons. Dans les solutions électrolytiques, ce sont les ions.
Intensité du courant électrique
Quantité d’électricité
La quantité d’électricité Q est la valeur absolue des charges électriques déplacées par les porteurs mobiles. Elle se calcule par la relation :
Q = N × e
avec Q en coulomb, N le nombre d’électrons et e = 1,6 × 10-19 C.
Définition de l’intensité
L’intensité du courant électrique est le quotient de la quantité d’électricité qui traverse une section du conducteur par la durée de passage.
I = Q / Δt
avec I en ampère, Q en coulomb et Δt en seconde.
Mesure de l’intensité du courant
L’ampèremètre
L’intensité du courant électrique se mesure avec un ampèremètre. On distingue l’ampèremètre à aiguille et l’ampèremètre numérique ou multimètre.
Branchement de l’ampèremètre
L’ampèremètre doit être branché en série dans le circuit. Le courant doit entrer par la borne positive de l’appareil. Pour éviter d’endommager l’ampèremètre, il faut commencer par le plus grand calibre puis choisir ensuite le calibre qui donne la meilleure lecture.
Lecture de l’ampèremètre
Pour un ampèremètre à aiguille, la lecture dépend du calibre utilisé, du nombre de divisions indiquées par l’aiguille et du nombre total de divisions du cadran. Pour un ampèremètre numérique, la mesure est positive si le courant entre par la borne A et sort par la borne COM.
Propriétés du courant électrique
Dans un montage en série
Dans un circuit en série, l’intensité du courant est la même dans tous les points du circuit.
Dans un montage en dérivation
Dans un circuit en dérivation, la somme des intensités des courants qui arrivent à un nœud est égale à la somme des intensités des courants qui partent. C’est la loi des nœuds.
Tableau récapitulatif
| Notion | À retenir |
|---|---|
| Électrisation | Un corps peut se charger par frottement |
| Charges électriques | Il existe des charges positives et négatives |
| Courant dans les métaux | Il est dû au déplacement des électrons |
| Courant dans les électrolytes | Il est dû au déplacement des ions |
| Intensité du courant | I = Q / Δt |
| Mesure | L’ampèremètre se branche en série |
| Montage en série | L’intensité est la même partout |
| Montage en dérivation | On applique la loi des nœuds |
Points essentiels
- Le courant électrique continu Tronc Commun repose sur la notion de charge électrique
- Un corps peut s’électriser par frottement
- Les charges de même signe se repoussent
- Les charges de signes contraires s’attirent
- Dans un métal, le courant est dû aux électrons
- Dans une solution électrolytique, le courant est dû aux ions
- L’intensité du courant se calcule avec la relation I = Q / Δt
- L’ampèremètre se branche en série
- Dans un circuit en dérivation, on utilise la loi des nœuds
Ressources BestCours à consulter
- Physique Tronc commun TC
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Conclusion
Le courant électrique continu Tronc Commun est une leçon importante pour comprendre le fonctionnement des circuits simples. Il faut maîtriser l’électrisation, la nature du courant, la relation entre Q et I, ainsi que l’utilisation correcte de l’ampèremètre. Avec ces bases, l’élève peut avancer plus facilement dans les autres chapitres de physique du Tronc Commun.
