La vitesse d’un électron dans un circuit électrique domestique, malgré ce que l’on pourrait croire, est bien inférieure à celle de la lumière : elle ne dépasse pas les quelques millimètres par seconde ! Si l'ampoule s'allume aussitôt l'interrupteur activé, c'est à cause des électrons déjà présents dans le câble. C'est similaire à ce qu'il se passe dans un tuyau d'arrosage : l'eau qui coule dès que l'on ouvre le robinet est celle qui était déjà présente dans le tuyau.
En détail, le mouvement des électrons est anarchique mais leur vitesse moyenne est très faible.
Commentaires préférés (3)
C'est le courant nerveux qui va un peu près à cette vitesse la si je me trouve pas (enfin les neurones les plus rapides myelinises).
Non ça ne prendrait pas plus de temps parce que dans n'importe quel câble tu as des électrons qui sont déjà présents.
Les électrons ils sont toujours là, dans n'importe quel matériau
Je pense (à prendre avec des pincettes ce n'est que mon hypothèse...) que le câble électrique possède déjà des électrons (à la différence du tuyau d'eau pour reprendre l'exemple de l'anecdote ^^). En effet il y a déjà des électrons "libres" dans les matériaux conducteurs. Ce qu'il doit falloir comprendre c'est que les électrons ne font pas le trajet de la centrale nucléaire jusqu'à ton ampoule en une quasi instantanéité... mais plutôt qu'il s'agit d'un déplacement "coordonnée" et "directionnel" des électrons sous l'action d'une force électrique... Je sais pas si je suis très clair ^^
Tous les commentaires (54)
Tiens j'ai toujours cru que c'était plutôt 5-6 m/s. Meme mon prof d'électronique disait cela. JMCMB
C'est le courant nerveux qui va un peu près à cette vitesse la si je me trouve pas (enfin les neurones les plus rapides myelinises).
Donc si on change de cable cela prendrais plus de temps ...? Ce qui n’est pas le cas.. oO
Les électrons sont déjà présent dans un cable conducteur indépendamment si il y a du courant ?
Trop de question, quelqu’un pour répondre ?
Merci.
Non ça ne prendrait pas plus de temps parce que dans n'importe quel câble tu as des électrons qui sont déjà présents.
Les électrons ils sont toujours là, dans n'importe quel matériau
Oui il y a déjà des electrons dans le cable :)
Quand on appuie sur l'interrupteur on n'envoie pas des électrons, on les "active" : ils sont déjà là de part la composition de la matière.
Je pense (à prendre avec des pincettes ce n'est que mon hypothèse...) que le câble électrique possède déjà des électrons (à la différence du tuyau d'eau pour reprendre l'exemple de l'anecdote ^^). En effet il y a déjà des électrons "libres" dans les matériaux conducteurs. Ce qu'il doit falloir comprendre c'est que les électrons ne font pas le trajet de la centrale nucléaire jusqu'à ton ampoule en une quasi instantanéité... mais plutôt qu'il s'agit d'un déplacement "coordonnée" et "directionnel" des électrons sous l'action d'une force électrique... Je sais pas si je suis très clair ^^
La comparaison avec le tuyau d'arrosage fonctionne jusqu'à un certain point. La différence, c'est que les électrons dans un câble sont déjà présents, par la nature même des matériaux qui composent le câble. C'est un peu comme si ton tuyau d'arrosage était toujours plein.
Ce qui se passe dans un câble sous tension, c'est qu'on injecte des électrons dans les atomes de métal. Ceux ci sont alors instables, et émettent un de leurs électron, qui va à son tour déranger l'atome suivant.
En fait, quand on envoie de l'électricité dans un câble, c'est un peu comme si on jouait aux dominos : la vitesse du courant est la vitesse de "l'onde de choc", mais le domino /l'atome en soi ne va pas très vite.
Petit P. S. : Ce modèle permet aussi de comprendre pourquoi il y a des pertes, ce qui est pratique !
Quand-on change d’ampoule, elle prend plusieurs minute pour être vraiment allumer.Dù a cela.
C'est vrai que l'on a cette image des électrons qui se déplacent instantanément. Mais du coup c'est pareil pour la foudre, ce sont les électrons déjà présents dans le ciel. Et on voit une succession de petit mouvements anarchiques d'électrons qui à grande échelle donne cette impression de mouvement global si j'ai bien compris ?
Je pense que tu fais référence à certaines ampoules écologiques qui prennent pas mal de temps à être pleinement activée.
Change ton ampoule éco par une ampoule à filament ou une à diodes et tu verras qu'elle s'allumera instantanément... ;-)
Pour imager on pourrait comparer le signal électrique à la chute de domino.
Le signal (l'onde de chute des dominos) n'a pas besoin que les électrons se déplacent, juste qu'ils activent l'électron (le domino) suivant.
Non la foudre c'est la rupture de l'air quand il y a une différence de charges (donc d'électrons) entre le nuage et le sol sauf que l'air est isolant et ne laisse pas passer l'électricité. Quand tu dépassés un certain seuil (20 000 V/cm je crois), l'air se transforme en plasma "parfait conducteur" et le transfert d'électrons a lieu en chauffant l'environnement avec un bruit fracassant.
Édit : Cela se nomme le rigidité diélectrique et sa valeur est de 36 000 V/cm.
#révise_ton_bac
Sinon en résumé, l'électron ne se déplace pas. Il crée une réaction en chaîne sur son voisin. L'image de @greedo est la meilleure représentation visuelle. Et juste petite précision, le signal nerveux est un signal chimique et non électrique pur.
Fais quand même attention avec tes pincettes pour prendre un conducteur électrique. Utilise un modèle à poignées isolantes si tu n'as pas coupé le courant au tableau électrique !
Plusieurs minutes ?? Non, ça c'est sûrement parce que t'as pas bien vissé l'ampoule.
Donc ce que tu dis c'est que dans le cas de la foudre, les électrons se déplacent du nuage vers le sol ? Mais alors à seulement quelques millimètres par secondes, ils n'ont pas fini d'atteindre le sol.
Heu non, du tout :D
L'ampoule que tu décris est une ampoule basse consommation. Elle doit sa luminosité à un filament qui chauffe le gaz contenu dans l'ampoule au point de le faire briller. À l'inverse, les ampoules à incandescence "standards" ne brillent que grâce au filament, mais c'est beaucoup plus consommateur en électricité. Et surtout, celles-là elles brillent fort tout de suite.
Mais dans les 2 cas, il y a un filament qui est chauffé par le déplacement d'électrons qui se trouvent dedans :)
L'éclair ne descend pas à raison de quelques millimètres par seconde, c'est chaque électron qui se déplace à cette vitesse. Du coup, les seuls électrons qui atteignent le sol sont ceux qui en sont déjà très proches. En revanche, dans un seul millimètre d'air, il y a déjà de très nombreux électrons, donc sachant que le déplacement d'un électron entraîne le déplacement d'un autre presque instantanément, ça explique pourquoi les éclairs balayent le ciel en une fraction de seconde. Comme l'a dit quelqu'un, c'est une réaction en chaîne, tous les électrons qui sont sur le trajet d'un éclair se déplacent d'un atome à l'autre quasiment d'un seul coup :)
Et pour en revenir à l'anecdote, ce que je me pose comme question du coup, c'est pourquoi "dans un circuit électrique domestique" ? Parce que le courant du secteur n'a pas assez de puissance ?
En effet les électrons ont une faible vitesse dans un conducteur, leur mouvement peut être comparé à une bille qui descendrait une planche inclinée plantée de clous enfoncés à moitié... vous voyez le truc, les electrons entrent en collisions avec les atomes comme la bille entre avec les clous