Potentiel et courant

Potentiel et courant
En électricité, on utilise souvent le modèle hydraulique comme système de comparaison.
En hydraulique, on veut pouvoir caractériser les forces qui font circuler et qui sont générées par l'eau dans un réseau. C'est vrai aussi en électricité et en électronique. La circulation des électrons dans un fil électrique est bien représentée par la circulation de l'eau dans un tuyau.
L'énergie potentielle de l'eau dans un bassin (naturel ou artificiel) représente la tension électrique (volt). Le débit de l'eau circulant dans un réseau d'aqueduc représente,lui, le courant
électrique (ampères).
Potentiel: c'est la capacité de produire du travail.

Exemple:

E1 = mgh1 , E2 = mgh2 , E2 > E1







Sources de tension (potentiel) électrique:
* piles, batteries;
* bloc d'alimentation;
* génératrice, alternateur.
Différence de potentiel (d.d.p.):
Dans l'exemple précédent, la d.d.p. serait calculée avec «E2 - E1 ». En électricité, elle s'exprime en volts. Le plus haut potentiel est indiqué par le signe «+» et, le plus bas, par le signe «-».
Courant: débit de charges électriques causé par une force extérieure (source de tension).Le courant électrique n'est rien d'autre que le flot ordonné, contrôlé, des électrons. Son unité est l'ampère (A). Il coule toujours du plus haut potentiel (+) vers le plus bas potentiel (-).
Résistance Dans tout réseau où il y circulation d'un élément (eau, électrons, ...), il existe une force qui s'oppose au déplacement de cet élément.

Origine de cette force:
- en hydraulique:
    * frottement;
    * dimension du tuyau;
    * encombrement des voies;
    * embranchements et coudes.
- en électricité:
    * La structure atomique du matériau conducteur dont est fait le fil. L'unité de mesure est l'ohm (Ω)(oméga).
- la résistance en électricité, dépend de 4 facteurs:
    * nature du matériau (résistivité: ρ (rhô));
    * longueur du conducteur (l);
    * l'aire du conducteur (section: A);
    * la température (ρ est donnée en fonction d'une température fixe).

                                      R = ρl / A

Résistivité de divers matériaux	(Ω - m) à 20°C
Argent	16,4 x 10-9 Ω-m
Cuivre	17,2 x 10-9 Ω-m
Or	24,4 x 10-9 Ω-m
Aluminium	28,2 x 10-9 Ω-m