Généralités sur le courant électrique

1. Circuit électrique

1. Exemple: 

On dispose comme matériels d’une pile plate, d’une lampe, d’un interrupteur, de trois fils de connexions et deux pinces crocodiles. On se propose de réaliser un dispositif qui permet d’allumer la lampe.

Lorsque l’interrupteur est baissé, le circuit est fermé, la lampe s’allume.

Dans le cas contraire, le circuit est ouvert : la lampe ne s’allume pas.

2. Définitions :

1. Dipôle : un dipôle est un élément de circuit possédant deux bornes de branchement ou pôles. 
2. Circuit électrique : Un circuit électrique est une chaine continue de composants électriques (dipôles) reliés entre eux par des fils de connexion et comportant au moins un générateur.

3. Symboles normalisés de quelques dipôles et schéma d’un circuit

Chaque  de dipôle est représenté par un symbole normalisé :

2. Types de circuits

1. Circuit en série :   

Si les dipôles sont disposés les uns à la suite des autres, alors le circuit est dit circuit en série.

2. Circuit en dérivation : 

 Si les deux lampes sont directement branchées aux bornes du générateur (la pile), on a un montage en parallèle ou en dérivation..

Les effets du courant électrique :

1. Effets chimiques :

Lorsqu’un courant électrique circule dans une solution conductrice (électrolyte), il se produit des réactions chimiques au niveau des électrodes : dégagement gazeux, dépôt d’un métal. Exemple : Électrolyse de l’eau

2. Effets lumineux : 

c’est la production de lumière par certains appareils tels que les tubes luminescents, les lampes..

3. Effets calorifiques :

L’effet calorifique : c’est l’échauffement des appareils traversés par le courant électrique.

La lampe  s’échauffe légèrement

4. Effet magnétique :

1. Expérience :

Réalisons le circuit suivant. L’aiguille aimantée dévie de son extrémité nord dés que l’on ferme l’interrupteur. 

Cette déviation montre qu’au voisinage d’un circuit parcouru par un courant électrique un aimant est soumis à des forces. Réciproquement, un aimant exerce des forces sur un circuit parcouru par un courant.

2. Conclusion

Tout conducteur parcouru par un courant électrique émet un champ magnétique autour de lui : c’est l’effet magnétique.

3. Sens du courant électrique :

Dans un circuit électrique, le courant sort par la borne + et entre par la borne −. du générateur: c’est la convention du courant électrique. Nature du courant électrique :

1. Dans un conducteur métallique :

Dans un conducteur métallique, le courant électrique est un déplacement ordonné des électrons libres dans le sens opposé au sens conventionnel du courant.

2. Dans une solution électrolytique :

Dans un électrolyte (solution contenant des ions) le courant est du au déplacement ordonné des ions positifs dans le sens conventionnel du courant et des ions négatifs en sens inverse.

3. Généralisation :

Le courant électrique est un mouvement ordonné des porteurs de charge. Dans les métaux les porteurs de charge mobiles sont les électrons, dans les solutions électrolytiques les porteurs de charge mobiles sont les ions.