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Chapitre C2 La conduction électrique I - À QUOI EST DÛ LE COURANT ÉLECTRIQUE DANS UN MÉTAL ? 1 - Que se passe-t-il dans une ligne qui transporte le courant électrique ? Que pouvons-nous retenir sur : la matière qui constitue les fils conducteurs ? Les fils sont en cuivre.
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Chapitre C2 La conduction électrique I - À QUOI EST DÛ LE COURANT ÉLECTRIQUE DANS UN MÉTAL ? 1 - Que se passe-t-il dans une ligne qui transporte le courant électrique ? Que pouvons-nous retenir sur : la matière qui constitue les fils conducteurs ? Les fils sont en cuivre. Le cuivre est constitué d’atomes de cuivre. Les atomes contiennent des protons en leur centre qui ont une charge électrique positive, entourés par des électrons qui ont une charge négative.
le rôle du générateur ? Il met les électrons en mouvement. • le mouvement des électrons ? Ils se déplacent d’atomes en atomes… • la vitesse des électrons dans tout le fil électrique ? Ils vont tous à la même vitesse, environ 273 000 km/s dans le cuivre. • le courant électrique ? C’est une marée d’électrons qui se déplacent du pôle – (excès d’électrons) vers le pôle + (déficit d’électrons) Que peut-on dire du sens des électrons et du sens conventionnel du courant électrique ? On a toujours dit que le courant va du + vers le moins (arbitraire) alors qu’en réalité, ce sont les électrons qui vont du – vers le +
2 - Conclusion : Dans un métal, le courant électrique est dû à un déplacement des électrons, d’atomes en atomes, du pôle – vers le pôle +, EN MÊME TEMPS. On distingue le sens conventionnel du courant électrique qui va du + vers le – et le sens réel des électrons qui vont du – vers le +
Remarques : 1 - Que se passe-t-il quant au mouvement des électrons si le fil électrique est coupé ? Tous les électrons s’immobilisent 2 - Quelle différence fondamentale existe-t-il entre les isolants et les conducteurs ? Dans un isolant, les électrons sont « prisonniers » des atomes, ils sont liés (verres, plastiques,…) Dans un conducteurs, ils sont libres de changer d’atomes (métaux, bois mouillé, charbon)
II - LE COURANT ÉLECTRIQUE ET LES SOLUTIONS AQUEUSES. VOIR FICHE expérimentale suivante.
Noms : classe : Date : • Fiche Expérimentale : notée et à rendre à la fin des travaux pratiques. • Objectifs : déterminer si le courant électrique peut circuler dans une solution aqueuse et à quelles conditions. • Matériel : tu disposes d’un bécher, de 4 fils, d’un multimètre, d’une lampe et son support, un agitateur en verre, un chiffon, d’un générateur de 2 pince-crocodiles et de 2 tiges en carbone. Mais aussi d’eau et de sel… • Remplis un bécher d’eau. • En t’inspirant de ton livre p 23, réalise un circuit série avec le générateur (fils dans - et +), le multimètre (mode ampèremètre), le bécher remplis d’eau dans lequel les tiges en carbone (accrochées chacune à un fil par une pince–crocodile) plongent dans l’eau sans se toucher. • Choisis DC 6V et allume le générateur.
Pourquoi les tiges en carbone ne doivent-elles pas se toucher ? • ___________________________________________________________ • Comment est l’état de la lampe ? • ___________________________________________________________ • Quelle est l’intensité qui circule dans le circuit ? • ___________________________________________________________ • Eteint le générateur, enlève les tiges en carbone de l’eau, introduit une cuillère de sel dans le bécher, remue l’eau afin de dissoudre entièrement le sel et à nouveau recommence à la question 3) et indique l’intensité qui circule : • ___________________________________________________________ • Comment est l’état de la lampe ? • ___________________________________________________________ • Recommence à nouveau la même opération avec une 2eme cuillère de sel. Quelle est l’intensité qui circule dans le circuit ? • __________________________________________________________ • Qu’observes-tu au voisinage des tiges en carbone ? • ___________________________________________________________ • Quel est le paramètre responsable du passage du courant dans l’eau ? • ___________________________________________________________ • Quelle serait, à ton avis, l’intensité qui circulerait dans de l’eau pure ? • ___________________________________________________________
Ce qui se passe en réalité dans une solution aqueuse parcouru par un courant électrique… + - électrons – eau salée( ions et )
Explications…. • Les électrons quittent le générateur par la borne – • Ils descendent dans la tige de droite (pôle-) qui plonge. • Ils ne vont pas dans l’eau, ils se fixent sur des ions positifs qui se dirigent vers la tige de droite (pôle-). • Dans l’eau, il y a des sels minéraux (ions), les ions positifs vont vers la tige de droite (pôle-) et les ions négatifs vont vers la tige de gauche (pôle+). • Au niveau de la tige de gauche (pôle+), les ions négatifs lâchent des électrons qui remontent dans la tige (pôle+). • Les électrons terminent leur course par la borne + du générateur. Conclusion : les électrons ne circulent pas dans l’eau, ils sont remplacés par « la double migration des ions ».
