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Électricité
Courant électrique

Courant électrique

Courant électrique

Le courant électrique est le transport de la charge électrique. Dans un réseau électrique, ce transport s'effectue principalement par le mouvement d'électrons à travers des conducteurs et des semi-conducteurs sous l'influence d'une différence de potentiel. Dans le domaine de l'électricité, le mouvement des ions dans un électrolyte ou un plasma provoque également un courant électrique. Dans tous ces cas, le transport de fret se fait en déplaçant les transporteurs de fret. En outre, un courant électrique est également créé sous la forme d'une modification du flux électrique, par exemple entre les plaques d'un condensateur pendant la charge et la décharge, sans déplacer les porteurs de charge.

L'intensité du courant électrique est mesurée en ampères (A), telle que la quantité de charge déplacée par unité de temps, c'est-à-dire en coulomb (C) par seconde (s): 1 A = 1 C / s.

Dans les gaz dilués, les solutions d'électrolytes et les électrolytes en fusion, les ions positifs et négatifs se déplacent dans des directions opposées; Dans un conducteur métallique, les électrons chargés négativement se déplacent du pôle négatif (le surplus d'électrons) au pôle positif (déficit en électrons).

Direction et force du courant électrique

Traditionnellement, le courant électrique est exprimé par le déplacement de la charge positive. Quand on a appris que le courant électrique est généralement causé par des électrons se déplaçant dans la direction opposée, on leur a attribué, par définition, une charge négative. L'ancienne définition du sens de l'écoulement est donc restée en vigueur.

Le courant électrique est généralement représenté par la lettre I (intensité du courant) et peut être décrit comme le déplacement de la charge électrique par unité de temps. Pour un courant à force constante:

Intensité du courant électrique

où:

  • I est le courant électrique est exprimé en ampères (A).
  • t le temps considéré, exprimé en secondes (s).
  • Q le temps t quantité de charge électrique déplacée exprimée en coulomb (C).

L'intensité du courant électrique est mesurée en ampères (symbole: A). De manière informelle, elle est également appelée ampérage par analogie avec la tension de la tension électrique.

Mesure actuelle

Un ampèremètre est utilisé pour mesurer le courant électrique. L'ampèremètre est connecté en série avec le circuit à mesurer. Afin de ne pas trop influencer le circuit à mesurer, l'instrument doit provoquer la perte de tension la plus faible possible.

Une autre méthode de mesure du courant électrique consiste à utiliser une pince ampèremétrique ou ampèremétrique. C'est un instrument de mesure pour courant alternatif, conçu comme une pince qui est maintenue autour d'un conducteur qui transporte du courant. Dans les pinces, le champ magnétique créé autour du conducteur induit un courant, qui est une mesure du courant traversant le conducteur en question.

Différents types de courants électriques

Si les particules chargées se déplacent dans les corps macroscopiques par rapport à un milieu particulier, ce courant est appelé courant électrique conducteur. Si les particules bougent des corps chargés macroscopiques (par exemple, des gouttes de pluie chargées), ce courant est appelé convection.

Il faut distinguer les courants électriques continu et alternatif, ainsi que tous les types de courant alternatif. Dans de tels concepts, le mot "électrique" est souvent omis.

Courant continu

Le courant continu est un courant dont la direction et la magnitude ne changent pas dans le temps. L'électricité fournie par les panneaux solaires d'une installation photovoltaïque est obtenue en courant continu.

Courant alternatif

Le courant alternatif est un courant électrique qui varie dans le temps. Tout courant non constant entrerait dans cette classification. Les inverseurs de courant d'une installation solaire photovoltaïque sont responsables de la conversion de l'électricité obtenue grâce à l'effet photovoltaïque en courant alternatif.

Courant sinusoïdal

Le courant sinusoïdal est un courant électrique périodique, fonction du temps sinusoïdale. Parmi les courants alternatifs, le principal est le courant, dont la valeur varie selon une loi sinusoïdale. Dans ce cas, le potentiel de chaque extrémité du conducteur change par rapport au potentiel de l'autre extrémité du conducteur alternativement de positif à négatif et inversement, en passant par tous les potentiels intermédiaires (y compris le potentiel nul).

Le résultat est un courant qui change de direction en permanence: quand il se déplace dans une direction, il augmente pour atteindre un maximum, appelé valeur d'amplitude, puis diminue. À un moment donné, il devient égal à zéro, puis il augmente à nouveau, mais dans l'autre direction. et atteint également sa valeur maximale. Par la suite, il diminue pour revenir à zéro, après quoi le cycle de tous les changements reprend.

Courant quasi stationnaire

Le courant quasi stationnaire est "un courant alternatif relativement lent, pour lequel les lois des courants constants sont respectées avec une précision suffisante. Ces lois sont la loi d'Ohm, les règles de Kirchhoff et autres. Le courant quasi-stationnaire, tel que le courant continue, elle a la même intensité de courant dans toutes les sections d'un circuit non ramifié.

La capacité d'induction et l'inductance sont prises en tant que paramètres groupés. Les courants industriels normaux sont presque à l'arrêt, à l'exception des courants sur les lignes de transmission à grande distance pour lesquels la condition quasi-stationnaire le long de la ligne n'est pas remplie. Les perturbations électromagnétiques se propagent donc le long du circuit électrique à la vitesse de la lumière pour les courants qui changent périodiquement. Par exemple, un courant de fréquence industrielle de 50 Hz est presque stationnaire pour des circuits d'une longueur maximale de 100 km.

Courant électrique haute fréquence

Un courant électrique à haute fréquence est un courant alternatif (à partir d'une fréquence d'environ dizaines de kHz), pour lequel des phénomènes tels que le rayonnement électromagnétique et l'effet de la peau deviennent importants. En outre, si la longueur d'onde du rayonnement de courant alternatif devient comparable aux dimensions des éléments de circuit électrique, la condition quasi stationnaire est violée, ce qui nécessite des approches particulières pour le calcul et la conception desdits circuits.

Courants de Foucault

Les courants de Foucault (courants de Foucault) sont des courants électriques fermés dans un conducteur massif qui se produisent lorsque le flux magnétique qui le pénètre change, de sorte que les courants de Foucault sont des courants d'induction. Plus le flux magnétique change rapidement, plus les courants parasites seront forts. Les courants de Foucault ne circulent pas le long de certains chemins dans les fils, mais lorsqu'ils sont fermés dans un conducteur, ils forment des contours de Foucault.

L'existence de courants parasites conduit à un effet sur la peau, à savoir le fait que le courant électrique alternatif et le flux magnétique se propagent principalement dans la couche superficielle du conducteur. Le courant de Foucault des conducteurs entraîne des pertes d'énergie, en particulier dans les bobines des bobines AC.

Pour réduire les pertes d'énergie dues aux courants parasites, on utilise la division des circuits magnétiques alternatifs en plaques séparées les unes des autres et situées perpendiculairement à la direction des courants parasites, ce qui limite les contours possibles de leurs chemins et réduit grandement la magnitude de ces courants électriques. Aux très hautes fréquences, à la place des ferromagnétiques, on utilise des magnéto-isolants pour les circuits magnétiques, dans lesquels, en raison de la très haute résistance, les courants parasites ne se produisent pratiquement pas.

Autres types de courant électrique

Le courant d'ondulation est un courant électrique périodique dont la valeur moyenne sur une période est différente de zéro.

Le courant unidirectionnel est un courant électrique qui ne change pas de direction.

Le courant périodique est un courant électrique dont les valeurs instantanées sont répétées à intervalles réguliers dans une séquence sans changement.

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Dernier examen: 7 octobre 2019