Chimie: Le courant électrique dans les métaux
La conductivité électrique des matériaux
Les conducteurs et les isolants
1. Les métaux les plus utilisés
On peut classer les matériaux en deux grandes familles:
• Les conducteurs qui peuvent être traversés par un courant électrique,
• Les isolants qui ne conduisent pas le courant électrique.
Pour savoir si un matériau est conducteur ou pas,
on réalise un test de conductivité.
Le principe de ce test est simple: Dans un montage électrique, on place
en série un générateur, une lampe témoin et le maériel à tester.
La lampe s'allume lorsque le matériau est conducteur. Elle reste éteinte
lorsque le matériau est isolant.
Parmi les conducteurs, on compte le Fer, le cuivre, le zinc,
l'Aluminium. L'eau est faiblement conducteur.
Parmi les isolants, on compte le bois, les matière plastique,
etc ...
2. Les électrons libres
2.1. Les électrons
La matière est constitué de molécules elles même constituées
d'atomes.
Les atomes contiennent des particules appelées électrons.
Un électron est universel pour les atomes. Il est le même
et identique dans tous les atomes, donc dans toutes les matières.
L'électron est symbolisé par : e-.
Un électron est une particule électriquement chargée.
Il porte une charge électrique élémentaire négative notée - e.
2.2. Les électron libres
Les métaux comportent des électrons dits libres.
Ces électrons libres ne sont très fortement attachées à leurs atomes.
Ils se déplacent librement, dans toutes les directions, à l'intérieur du métal.
3. Le courant électrique dans un métal
3.1. Les charges électriques
Il existe deux types de charges électriques:
• Les charges électriques positives (+),
• Les charges électriques négatives (-)
• Les charges électriques de même signes se repoussent,
• Les charges électriques de signes opposés s'attirent
Plus précisement: deux charges négatives se repoussent et
deux charges positives se repoussent. Une charge positive et
une charge négative s'attirent.
Les charges électriques sont comparables aux pôles nord et sud
des aimants: les pôles identiques se repoussent tandis que les pôles
différents s'attirent.
3.2. Le courant électrique dans les métaux
Lorsqu'un métal fait parti d'un circuit électrique comportant un générateur les électrons libres subissent l'influence des bornes positives et négatives de cgénérateur.
Comme les électrons sont chargés négativement, ils sont donc repoussés par la borne négative du générateur et sont attirés par sa borne positive.
Les électrons libres sont donc mis en mouvement et ce mouvement constitue le courant électrique.
Les électrons libres se déplacent donc, à l'extérieur du générateur, de la borne négative vers la borne positive. C'est l'opposé du sens conventionnel du courant électrique.
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