I et U

Deux grandeurs à définir,  U et I

Il y a deux grandeurs importantes que nous manipulerons sans cesse, l s’agit de la tension U et de
l’intensité du courant I. Mais avant d’en arriver là, nous allons faire un bref rappel sur la matière.
L’atome :

 
Toute la matière, qu’elle soit inerte ou vivante, est composée d’atomes (du grec Atomos, qu’on ne peut pas diviser). L’atome est formé d’un noyau et d’électrons qui tournent autour de lui.
Le noyau, comme vous pouvez le voir sur l’animation à droite est lui même constitué de neutrons et de protons. Les protons portent une charge positive tandis que les neutrons sont, comme leur nom l’indique, neutres électriquement, c’est à dire qu’ils ne portent pas de charge électrique. L’électron quant à lui porte une charge négative.
Globalement, les atome sont neutres, les charges positives égalant les charges négatives, toutefois sous certaines conditions on peut ajouter ou retrancher un ou plusieurs électrons à un atome. On imagine facilement qu’après cette opération, l’atome ne sera plus neutre électriquement mais positif s’il à perdu un électron ou négatif s’il a gagné un électron. Il ne s’appellera plus d’ailleurs atome mais ION.

Passons à l’électricité : 

Prenons une analogie simple : supposons que vous soyez assez habile pour faire tenir en équilibre une bille dans un tube. Si vous maintenez le tube bien horizontal, la bille est immobile, à peine frémissez-vous que la bille se met en mouvement, parallèlement vous observez que ce mouvement n’est possible que dans la mesure où vous inclinez le tube. Vous avez donc créé une différence de niveau pour mettre en mouvement la bille.
En électricité, il en va de même, pour faire circuler des électrons (le courant) on a besoin de produire préalablement une différence de potentiel (la tension).

bille.gif (1310 octets)


A quoi est due cette tension ?

A l’accumulation de charges positives d’un côté et à l’accumulation de charges négatives de l’autre. Un pôle est chargé positivement, le +, l’autre négativement, le -.
Tant que ces deux pôles ne sont pas réunis, aucun courant ne circule

Vous connaissez une foultitude de systèmes capables de générer cette tension : ex une batterie de voiture, une pile, le secteur domestique, des panneaux solaires etc.

La tension, également appelée DDP ou différence de potentiel se mesure en VOLT, symbole U

L’intensité ou le courant se mesure en AMPERE, symbole I

Remarque :
Le Volt et l’Ampère sont, en radioélectricité de grandes valeurs, nous traiterons plus souvent de leurs sous-multiples

Sous-multiples du Volt

Sous-multiples de l’Ampère


Volt      = 1 V
Millivolt = 10-3 V
Microvolt = 10-6 V
Nanovolt = 10-9 V


V
mV
µV
nV


Ampère      = 1 A
Milliampère = 10-3 A
Microampère = 10-6 A
Nanoampère = 10-9 A


A
mA
µA
nA

Pour mémoire : Les puissances de 10

100 = 1
101 = 10
102 = 100
103 = 1000
104 = 10 000
105 = 100 000
106 = 1 000 000
107 = 10 000 000
108 = 100 000 000
109 = 1000 000 000
100  = 1
10-1 = 0,1
10-2 = 0,01
10-3 = 0,001
10-4 = 0,0001
10-5 = 0,00001
10-6 = 0,000001
10-7 = 0,0000001
10-8 = 0,00000001
10-9 = 0,000000001
giga  = 109
mega = 106
kilo   =  103
milli   = 10-3
micro = 10-6
nano  = 10-9
pico   = 10-12


Revenons sur le courant

Imaginons un tuyau dans lequel circule de l’eau, si nous voulons mesurer le débit (pour la facturation par exemple) nous devrons insérer un dispositif qui mesure le volume d’eau qui traverse à un point donné et en une seconde notre tuyau. Il en est de même pour le courant, nous allons comptabiliser les charges électriques qui circulent dans un endroit du circuit et ce en une seconde.

Charge   élémentaire d’une particule :

e= 1,6 10-19 Coulomb

La mesure s’effectuera à l’aide d’un Ampèremètre.
Vous comprenez aisément que pour faire circuler une quantité d’électricité de 1 C/s, soit 1 A, il faille beaucoup de charges. 1 Ampère = 1 Coulomb par seconde
1 A = 1 C/s    ou  1 A  =   1 C . s-1
La loi s’énonce ainsi :


Le courant est égal au quotient de la quantité d’électricité traversant une surface S   par unité de temps

           Q
I =  ___
t
avec ;
I Courant en Ampère  A
Q quantité d’électricité en Coulomb C
t  temps en seconde s

Nous retiendrons :

La tension ou différence de potentiel est due à une accumulation d’un côté de charges positives, de l’autre de charges négatives. La tension est de l’énergie potentielle (différence de niveau) Le courant est une circulation d’électrons à travers un matériau. Le courant est de l’énergie cinétique (de mouvement)
La tension peut exister sans courant Le courant ne peut pas exister sans tension
On mesure la tension avec un voltmètre On mesure le courant avec un ampèremètre
L’unité de mesure est le Volt V L’unité de mesure est l’Ampère A

Dans cette section, nous étudierons le courant continu et exclusivement le courant continu.
On dira que le courant est continu car la circulation d’ensemble des électrons est unidirectionnelle.
Les générateurs de courant continu sont les piles, les batteries, les génératrices (pas les alternateurs), les panneaux solaires etc.

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