Bonjour à tous!
J'aimerais qu'un bon samaritain me donne un explication concrête du potentiel électrique et de l'influence notamment des conducteurs ohmiques sur ce potentiel.
Si on prend un exemple simple d'un circuit. Comment est ce qu'on caractérise le potentiel dans ce circuit. Qu'est ce qui influe dessus? J'accepte toutes les explications, même en me parlant de travail de forces, de champ électriques.
Merci d'avance

Tu peux voir les résistances (également appelées « conducteurs ohmiques ») comme des composants qui ne laissent passer qu'imparfaitement le courant et dans lesquels il existe un champ électrique, contrairement aux conducteurs parfaits où ce champ est nul.

Le potentiel électrique aux bornes d'une résistance vaut donc  ∆U = E · d, où E est le champ électrique moyen à l'intérieur du composant et d est sa longueur.

Cela revient en fait au même que de dire que l'énergie d'une charge électrique q est égale au travail de la force électrique à travers le composant (q · ∆U = F · d, où la force F = q · E).

Salut,
lors d'un de tes topics, la notion de potentiel avait été abordée par la suite, mais je ne sais pas ce que tu as lu où non, et il y une remarque d'Elentar qui pourrait t'interesser. Je met le lien au cas où ça te donne une piste.

(C'est pas mon premier topic oui :p)
Mais donc, le potentiel électrique est ce qui explique la mise en marche des charges. En gros, n'est il pas caractérisé par le travail nécessaire à fournir pour faire venir la charge au bout du circuit? Donc plus la charge est avancé dans le circuit, plus le travail nécessaire est moindre (si je peux m'exprimer de cette façon). Une charge à l'entrée d'un dipole requiera plus de travail qu'une charge à la sortie de ce dipôle. D'ou cette "différence" de potentiel qui est la tension...
Cette explication me plait, mais elle me parait logique pour les charges "positives". Puisque selon la convention le courant suit les potentiels descendants. Mais dans ce cas là, pourquoi les électrons remontent-ils les potentiels (en suivant mon explication.. )

Citation : Victor01

Mais donc, le potentiel électrique est ce qui explique la mise en marche des charges.

Oui.

Citation

En gros, n'est il pas caractérisé par le travail nécessaire à fournir pour faire venir la charge au bout du circuit? Donc plus la charge est avancé dans le circuit, plus le travail nécessaire est moindre (si je peux m'exprimer de cette façon).

Ben, il me semblait l'avoir expliqué dans mon précédent message…

Citation

Une charge à l'entrée d'un dipole requiera plus de travail qu'une charge à la sortie de ce dipôle. D'ou cette "différence" de potentiel qui est la tension...

J'ai l'impression que tu t'emmêles un peu les pinceaux ou en tout cas ce que tu dis est un peu confus… Le travail d'une force sur un objet (ici, des électrons) est en fait la variation d'énergie de cet objet (ici, de l'énergie potentielle électrique, donc une différence de tension).

Citation

Cette explication me plait, mais elle me parait logique pour les charges "positives". Puisque selon la convention le courant suit les potentiels descendants. Mais dans ce cas là, pourquoi les électrons remontent-ils les potentiels (en suivant mon explication.. )

Le signe des charges électriques est une pure convention et il se trouve qu'avec cette convention les électrons ont une charge négative. Ils remontent donc les lignes de champ électrique, contrairement aux charges positives qui les descendent.

Hmm.. Oui ok j'ai compris, travail induit une variation d'énergie. Donc, une différence de potentiel.
Mais je vois pas pourquoi les électrons "remontent" les potentiels..

Si tu as un dipôle électrostatique, c'est-à-dire une charge (+) et une charge (-) fixes, tu vas avoir un champ électrique allant de la charge (+) à la (-).

Une charge positive libre mise au milieu de ce dipôle sera donc repoussée par la charge (+) et attirée par la charge (-). Elle va donc subir une force dans le même sens que les lignes de champ électrique.

Au contraire, une charge négative (comme un électron) va remonter les lignes de champ parce qu'elle sera attirée par la charge (+) et repoussée par la charge (-).

On peut faire une analogie entre le courant électrique et le courant d'une rivière :
les électrons <> les goutes d'eau
l'intensité du courant électrique <> le débit du courant de l'eau

La tension électrique, ça serait effectivement ce qui met les électrons en mouvent. Dans la rivière, c'est donc le dénivelé entre deux points.

Par ailleurs, est-il important de dire que ce n'est pas le potentiel qui est important, mais la différence de potentiel.
Si deux points sont à 200 V, la différence de potentiel est nul, et les électrons ne risquent pas de circuler.
C'est pareil pour l'eau en fait : si tu verse de l'eau sur la table (altitude = 1 m) l'eau ne coulera pas. Mais dès que l'eau atteint le bord et tombe par terre (altitude = 0 m), le dénivelé devient 1–0 = 1m, donc l'eau coule rapidement (il tombe).

Donc, le champ électrique va du + vers le -, donc le électrons descendent les lignes du champ. C'est une convention le fait que ça aille du + vers le - ? (Je pinaille un peu)
Effectivement, deux charges à des points du circuit auront une énergie potentielle électrique différente, d'autant plus différente qu'on sera proche de la fin du circuit (du champ électrique) Donc elles ont un potentiel électrique différent puisqu'elles baignent dans le même champ électrique

Citation : le hollandais volant

les électrons <> les goutes d'eau

Moui, sauf que justement les électrons remontent la « rivière » (le courant) alors que les gouttes d'eau la descendent…

Citation : Victor01

Donc, le champ électrique va du + vers le -

Oui.

Citation

donc le électrons descendent les lignes du champ.

Non. Comme je l'ai dit, les électrons remontent les lignes du champ pour rejoindre le côté positif et s'éloigner du côté négatif.

Citation

C'est une convention le fait que ça aille du + vers le - ? (Je pinaille un peu)

Oui. Enfin, c'est le signe des charges qui est une convention, mais le sens du champ va forcément du + au -, indépendamment de la convention choisie, parce que <math>\(\vec F = q\cdot \vec E\)</math> (pour une charge <math>\(q\)</math> négative, <math>\(\vec F = -|q|\cdot \vec E\)</math>).

Citation

Non. Comme je l'ai dit, les électrons remontent les lignes du champ pour rejoindre le côté positif et s'éloigner du côté négatif.

Autant pour moi, je voulais dire ça.

hmm.. ok pour le sens du champ.
Ok, pour tout d'ailleurs, je te remercie grandement !

Citation : Me Capello

Citation : le hollandais volant

les électrons <> les goutes d'eau

Moui, sauf que justement les électrons remontent la « rivière » (le courant) alors que les gouttes d'eau la descendent…

Parce que les électrons sont négatifs.
Dans ce cas penses aux bulles d'eau, dans un tuyau purement vertical ;-).

Aux bulles d'air plutôt, non ?

arf, oui

En réalité... j'ai toujours un problème... tant qu'à faire!
Je ne comprends pas pourquoi, si la différence d'énergie potentielle électrique est liée au travail de la Force électrique, il n'y a pas de variation d'énergie potentielle électrique entre deux points aux deux extrémités d'un fil.. Pourtant la force électrique travaille quand même, donc l'énergie potentielle électrique des charges change!
D'ailleurs, je ne comprends pas ce qu'il se passe dans une résistance? Comme peut elle faire diminuer l'intensité du courant?.. sa vitesse je veux bien.. mais bon
Merci d'avance

Citation : Victor01

Je ne comprends pas pourquoi, si la différence d'énergie potentielle électrique est liée au travail de la Force électrique, il n'y a pas de variation d'énergie potentielle électrique entre deux points aux deux extrémités d'un fil.

Oui. Enfin, c'est-à-dire pour autant que l'on suppose la résistance du fil comme étant négligeable. Dans le cas idéal d'un fil sans résistance, il n'y a en effet pas de champ électrique à l'intérieur, donc pas de variation de potentiel électrique.

Citation

Pourtant la force électrique travaille quand même, donc l'énergie potentielle électrique des charges change!

Non, la force électrique ne travaille pas dans un conducteur parfait puisque celle-ci y est nulle étant donné que le champ l'est aussi. Je rappelle au passage qu'une charge électrique (ou n'importe quel objet d'ailleurs) qui va à une certaine vitesse et qui n'est soumise à aucune force continue à la même vitesse (1^re loi de Newton). Il n'y a donc pas besoin d'avoir une force pour qu'il y ait mouvement.

Citation

D'ailleurs, je ne comprends pas ce qu'il se passe dans une résistance? Comme peut elle faire diminuer l'intensité du courant?.. sa vitesse je veux bien.. mais bon
Merci d'avance

Ben la vitesse des charges correspond justement à un courant puisque des ampères, c'est des coulombs par seconde…

Citation

Oui. Enfin, c'est-à-dire pour autant que l'on suppose la résistance du fil comme étant négligeable. Dans le cas idéal d'un fil sans résistance, il n'y a en effet pas de champ électrique à l'intérieur, donc pas de variation de potentiel électrique.

Mais pas de champ électrique... pas de mouvement des charges non? Comme pas de champ gravitationnel ou pas de champ de pesanteur... :/

Citation

Je rappelle au passage qu'une charge électrique (ou n'importe quel objet d'ailleurs) qui va à une certaine vitesse et qui n'est soumise à aucune force continue à la même vitesse (1re loi de Newton). Il n'y a donc pas besoin d'avoir une force pour qu'il y ait mouvement.

Vu comme ça. Effectivement!

Mais donc, dans on dit que la résistance impose une intensité au courant... Pourquoi? Comment elle régule l'intensité en réalité? Elle fait quoi aux charges techniquement?

Pour faire simple, dans le matériau d'une résistance, les électrons sont limités dans leurs mouvements par des frottements. Cela limite donc le courant. Ce sont d'ailleurs ces frottements qui sont la raison de l'élévation de température d'un conducteur (à résistance non nulle) traversé par un courant.

Mais donc, qu'est ce qui fait que ces frottements amène un champ électrique? Je vais peut être trop loin. Mais j'essaye de comprendre plus en profondeur la théorie électrique

Salut à tous,

Je conseille l'initiateur de ce fil d'aller jeter un œil sur n'importe quel cours d’hydraulique pour mieux comprendre d'où vient l'idée de définir un concept qui s’appelle : différence de potentiel. Le même principe s'applique en électricité.

Cordialement.

Bonjour,

Citation : Victor01

qu'est ce qui fait que ces frottements amène un champ électrique

Rien du tout, des frottements n'amènent pas de champ électrique. Ce sont les charges qui créent un champ électrique. Dès que tu as une charge électrique (même un électron immobile tout seul dans le vide) tu as un champ électrique. Ce n'est pas pour ça que les charges vont se déplacer, d'ailleurs il existe une branche de la physique qui étudie les charges immobiles, c'est l'électrostatique.

Lorsque des charges se déplacent, un courant électrique se crée. Ce courant dépend du nombre de charges et de leur vitesse.

Aparté : le sens conventionnel du courant dans un circuit est opposé au sens de déplacement des électrons, alors que ce sont ces électrons qui créent le courant. C'est un peu contre-intuitif, et c'est la faute de Benjamin Franklin. Si tu veux des détails, tu peux lire ici (la première partie).

Pour savoir si des charges vont se déplacer ou non, on utilise la notion de différence de potentiel électrique, aussi nommée tension (et l'analogie hydraulique est vraiment pratique pour comprendre, qu'est-ce que tu lui reproches ? )
Il n'y a pas de différence de potentiel entre les deux extrémités d'un fil (idéal).

Pour le rôle de la résistance dans un circuit classique (un générateur de tension idéal, deux fils, une résistance) : c'est le générateur qui impose la tension (la différence de potentiel), alors que la résistance va réguler l'intensité (directement liée à la vitesse des électrons) du courant. Plus la résistance est grande, plus c'est difficile pour les électrons de passer (parce qu'il y a des frottements) et plus l'intensité est faible (la fameuse loi d'Ohm <math>\(U=RI\)</math>).

Citation : Victor01

j'essaye de comprendre plus en profondeur la théorie électrique

Dans ce cas, je rejoins l'avis de Duarna sur ton autre topic : c'est un cours d'électromagnétisme qu'il te faut.

Bon, ça reste très incomplet. Est-ce qu'au moins c'est un peu plus clair pour toi ?

Ah oui oui c'est clair
En fait, le seul soucis c'est que je vois pas pourquoi y'a pas de force électrique qui agit sur les charges dans un fil... techniquement y'a forcément une force électrique qui agit dessus ! Donc une différence de potentiel... (c'est ici que c'est différent de la théorie hydraulique..)

En fait, tu as raison : dans la réalité il y a bien une différence de potentiel entre les deux extrémités d'un fil.
En effet, dans la réalité les fils qu'on utilise ne sont pas idéaux... Ils ont une résistance, très faible, mais elle existe. En général, on peut la négliger sans problème, et c'est ce qu'on fait pour simplifier les calculs.

Ce n'est pas toujours possible : par exemple, lorsque tu étudies la transmission d'un signal électrique sur de longues distances à travers un câble coaxial, tu ne négliges plus sa résistance.

Mais pourquoi lorsqu'il n'y a pas de résistance il n'y a pas de Force électrique ? Haha je suis insupportable mais bon !

Résistance et force électrique sont deux notions différentes. Il y a une force électrique qui s'applique sur une charge électrique s'il y a une différence de potentiel.

Si on a une différence de potentiel et qu'on considère la loi d'Ohm <math>\(U=RI\)</math>, le fait qu'il n'y ait pas de résistance équivaut à une intensité infinie. Même sans aller jusque-là, une résistance trop faible équivaut à une grande intensité, ce qui peut être très dommageable à ton matériel électrique (et à toi, accessoirement, si tu as la mauvaise idée de toucher des fils dénudés ).

Si on poursuit l'analogie hydraulique : il ne suffit pas d'avoir une différence de niveau, il faut aussi que le passage de l'eau soit possible. Ainsi, pour le même dénivelé, tu peux avoir une cascade (résistance nulle) ou un chemin en pente sableuse, ou en pente avec des rochers qui empêcheront l'eau de s'écouler tranquillement, ou même un barrage placé là par l'homme (résistance infinie ou isolant).

Citation : Victor01

Haha je suis insupportable mais bon !

Bah, tu es curieux, c'est positif en sciences.
Mais du coup, ne te contente pas du site du zéro et cherche par toi-même (sur Wikipedia par exemple).

Hmm. Oui.
Mais ce que je veux dire c'est que du moment que t'as un mouvement d'électron d'une borne + à une borne -, même si il n'y a pas de résitance, ils subissent quand même une force d'attraction par la borne + et une force de répulsion entre eux même.. Donc différence d'énergie potentielle électrique entre deux points normalement

Il y a bien une différence de potentiel entre ces deux points.
(Et si tu cherches des matériaux qui ont une résistance nulle, renseigne-toi sur les supraconducteurs.)

Mais donc, pourquoi est ce que la force électrique travaille très peu dans ces matériaux?
Donc au passage, si quelqu'un a un cours complet et plutôt bien expliqué d'électromagnétisme sous la main, je le remercie d'avance (je cherche sur google, mais l'électromagnétisme c'est vaste...)
De même, les électrons sont-ils en constante accélération dans le circuit? ça me parait logique, en descendant les potentiels, ils devraient gagner en énergie cinétique.