Dans cet article, nous mettons à votre disposition un résumé plus simple du cours « Le courant électrique continu » destiné au Tronc Commun Sciences.
Dans ce cours, nous allons traiter les axes suivants :
- Phénomène d’électrisation
- Deux types d'électricité
- Nature du courant électrique
- Intensité du courant continu
- Mesure de l'intensité
- Lois de l'intensité
- Circuits en série et parallèle
Objectifs du cours :
- Comprendre le phénomène d’électrisation (corps chargé par frottement).
- Connaître les deux types de charges et le sens du courant.
- Maîtriser les relations de calcul et les techniques de mesure (Ampèremètre).
- Connaître les propriétés du courant dans les circuits.
I- Phénomène d’électrisation
1- Électrisation par frottement
Si l'on frotte une baguette (verre, ébonite, matière plastique...) contre un chiffon quelconque (tissu de laine, drap, peau de chat) on observe que la baguette est capable d'attirer de menus objets (cheveux, confettis, bouts de papier). On dit que la baguette s’est électrisée par frottement.
2- Deux espèces d’électricité
Par convention :
- L’électricité qui apparaît sur le bâton de verre est notée positive (+).
- L’électricité qui apparaît sur le bâton d’ébonite est notée négative (-).
La charge électrique $q$ est :
Charge élémentaire : $e = 1,6 \cdot 10^{-19} C$.
II- Nature du courant électrique
1- Dans les conducteurs métalliques
Dans les métaux, les électrons libres se déplacent de la borne négative vers la borne positive à l'extérieur du générateur.
Par convention, le courant électrique se déplace de la borne (+) vers la borne (-) à l'extérieur du générateur.
2- Dans les solutions électriques (Électrolytes)
Activité : Dans un tube en U contenant du sulfate de cuivre II (bleu) et du permanganate de potassium (orange/violet)...
- L'apparition de la couleur bleue à la cathode indique le déplacement des ions $Cu^{2+}$.
- L'apparition de la couleur orange à l'anode indique le déplacement des ions $Cr_2O_7^{2-}$.
Conclusion : Le courant dans les électrolytes est dû au double déplacement des ions (cations vers la cathode, anions vers l'anode).
III– Intensité du courant électrique continu
1 – Quantité d’électricité
La quantité d'électricité $Q$ est donnée par :
2 – Intensité du courant $I$
L'intensité est le débit de charge :
L'unité (SI) est l'Ampère (A).
IV– Mesure de l’intensité
- On utilise un ampèremètre branché en série.
- Le courant entre par la borne (+) et sort par la borne COM (-).
Ampèremètre à aiguille :
(C: calibre, n: position de l'aiguille, n0: total des graduations)
V– Les lois de l’intensité
Circuit en série
Loi d'unicité : L’intensité du courant est la même en tous points du circuit.
Circuit en parallèle
Loi des nœuds : $\sum I_{entrants} = \sum I_{sortants}$
Ce cours constitue une base essentielle pour comprendre le fonctionnement électrique quotidien et résoudre des exercices physiques complexes.
