Intensite et Tension electrique...

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Anonyme

Intensite et Tension electrique...

par Anonyme » 22 Mar 2009, 11:37

Bonjours,

Depuis que j'ai entendu parler d'intensité et de tension dans les classe complémentaire je ne puis m'empêcher d'y penser afin de bien les assimiler.
La notion d'intensité est relativement facile assimiler comme étant le nombre d'e- passant par un point dans un intervalle de temps, une sorte de débit. Après avoir pense au critères qui influence l'intensité je trouve :la vitesse du courent, la conductibilité du fil (qui pour moi est la faciliter que trouvent les e- a se déplacer) et la quantité d'électron . J'aimerais avoir une confirmation sur ces point avant de passer a la notion de tension...

La tension par contre j'ai du mal a la représente au niveau microscopique...
Je sais que pour qu'il y ait formation d'un courent électrique il faut qu'il y ait une différence de potentiel électrique , mais au fait c'est quoi un potentiel électrique ?? qu'est ce que ça représente ?? Est-ce l'énergie qui fait que l'électron se déplace ? Si c'est le cas quelle différence y a t-il entre l'énergie potentielle et l'énergie cinétique d'un e-?

En fait j'aimerais que quelque m'explique un peu que représente la tension électrique au niveau microscopique c-a-d si l'on veut se représenter un circuit électrique avec des électrons en mouvement on peut s'imaginer l'intensité comme le nombre d'électron passant par un point en 1s mais comment peut-on représenté la tension au niveau d'un électron ?

SVP ne me faite pas l'analogie avec l'eau , les cascade et je ne sais pas je l'ai suffisamment lu et si je viens vous demander ici ce n'est pas pour la lire encore une fois...

Je suis ouvert a toute explication et je suis prêt a lire et a faire des recherche si nécessaire pour mieux comprendre... ceci est une recherche personnelle

Merci



Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 22 Mar 2009, 13:17

Bonjour,
On va déjà commencer par employer les bons termes, ce qui aidera...
Le terme "tension" est un terme d'électricien. Pourquoi pas "voltage" comme on l'entend encore...

je vais supposer que tu as un niveau de 1S ou TermS. Tu sais donc ce qu'est une énergie potentielle, une force conservatrice et l'expression des forces électrostatiques et gravitationnelles.
Tu auras constaté que les deux expressions présentent la même forme mathématique. ce sont des fonctions en (1/r²). On dit que ces forces sont conservatrices, et on démontre qu'elles dérivent d'un potentiel.
La notion que tu ne connais peut-être pas est celle de champ électrique. Toute charge électrique génère un champ électrique. Et lorsque on déplace une charge dans un champ, l'énergie potentielle électrique de cette charge varie.
Le potentiel V d'une charge q, dont l'énergie potentielle est U, est donné par V = U/q. Son unité est le Volt ou encore en unité SI le Joule / Coulomb (unité d'énergie / unité de charge).

Tu sais aussi qu'une énergie potentielle est déteminée à une constante arbitraire près. On manipule donc plutôt des différences de potentiel (la célèbre ddp). La ddp entre deux points, pour une charge donnée, est donc la différence de potentiel électrique entre ces deux points, tout à fait comparable avec la différence d'énergie potentielle de gravitation pour une masse entre deux points du champ gravitationnel.

Me suis-tu jusque là?

Anonyme

par Anonyme » 22 Mar 2009, 13:24

Pas vraiment puisque je suis niveau seconde ...

faudrait-il avoir plus de connaissance pour pouvoir bien comprendre le concept de tension ?

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 22 Mar 2009, 13:33

Qmath a écrit:Pas vraiment puisque je suis niveau seconde ...

faudrait-il avoir plus de connaissance pour pouvoir bien comprendre le concept de tension ?

Excuse-moi, j'aurais effectivement du lire ton profil..
Pour aborder le problème, il est indispensable de comprendre la notion d'énergie potentielle. C'est au programme de seconde non?
L'analogie entre la ddp électrique et les cascades vient de l'analogie entre l'énergie potentielle de gravitation et l'énergie potentielle électrique.

Bon Timothé vient de me dire que l'énergie potentielle n'est pas abordée en seconde. Puisqu'il s'agit d'une recherche perso, tu vas devoir apprendre et comprendre la notion d'énergie potentielle. Tu peux te servir d'un cours de 1S. Sinon, on peut aborder cette notion ensemble....

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 22 Mar 2009, 13:44

L'énergie potentielle d'un solide est bien abordée en 1S.
Cependant tu peux t'y plonger car ce n'est pas bien compliqué à comprendre.

Billball
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par Billball » 22 Mar 2009, 13:52

Timothé Lefebvre a écrit:L'énergie potentielle d'un solide est bien abordée en 1S.
Cependant tu peux t'y plonger car ce n'est pas bien compliqué à comprendre.


ptite parenthèse : croit moi que si, ça se limite pas a ...

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 22 Mar 2009, 13:55

Oui il y a aussi Image quand l'énergie cinétique ne varie pas mais on ne va pas plus loin que ces deux-là en 1S je crois ?

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 22 Mar 2009, 13:57

Donc, si je comprends bien, il ne serait pas inutile de revenir sur le concept d'énergie potentielle, sachant qu'il ne se limite pas à l'énergie potentielle de gravitation ni à une formule sortie du chapeau...

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 22 Mar 2009, 14:00

Le concept en soi, tel qu'il est expliqué en 1S, n'est pas si compliqué que ça à comprendre pour un élève de 2nde qui maitrîse les notions de physique à son niveau, et accessoirement qui est motivé pour comprendre :-)

Anonyme

par Anonyme » 22 Mar 2009, 15:14

Alors abordons cette notions ensemble si vous n'avez pas d'inconveniant
moi je serais ravi..
Je vois un peu sur wikipedia :

* Énergie potentielle mécanique ;
* Énergie potentielle gravitationnelle ;
* Énergie potentielle de pesanteur ;
* Énergie potentielle élastique ;
* Potentiel chimique ;
* Énergie potentielle électrostatique.

laquelle nous interesse pour commencer ?

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 22 Mar 2009, 15:20

On va commencer par définir une énergie potentielle... Car toutes les énergies potentielles qui tu mentionnes possède la même définition!

Tout d'abord, il faut définir une force et un champ de force. En as-tu une idée, même intuitive?

Anonyme

par Anonyme » 22 Mar 2009, 15:27

Une force est une action mecanique elle est represente par un vecteur caracterise par sa direction son sens sa valeur ,elle peut etre a distance ou directe

pour l'autre expression aucune idee

Ah je crois avoir compris c'est le champs, l'espace dans lequel un corps exerce une force a distance exemple:le champs du noyau de la terre

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 22 Mar 2009, 15:39

Qmath a écrit:Une force est une action mecanique elle est represente par un vecteur caracterise par sa direction son sens sa valeur ,elle peut etre a distance ou directe

pour l'autre expression aucune idee

On ne va considérer que des forces dont l'action est à distance, comme la gravitation (qui n'est pas vraiment une force, mais passons!) ou l'interaction électrostatique. Pour ces deux exemples de force, on sait que l'intensité de l'interaction dépend de la distance des corps en interaction. On dit que ce sont des forces en 1/r². L'intensité varie en raison inverse du carré de la distance qui sépare 2 corps en interaction.

Un champ de forces est un objet physique (et mathématique) qui associé un vecteur force à chaque point de l'espace.
On parle par exemple de champ gravitationnel ou de champ électrique.
Prenons le cas du champ gravitationnel. Imaginons une masse isolée dans l'espace (c'est très théorique..). Cette masse exerce une force sur toute autre masse qui serait disposée en un point quelconque de l'espace. Le champ gravitationnel mesure cette force. En tout point de l'espace il définit la force capable d'être engendrée par la masse qui produit le champ.
Tu comprends que plus on est éloigné de la masse génératrice du champ, plus l'intensité de la force est faible. Et que plus on s'en rapproche, plus l'intensité est grande. Bouger en se rapprochant ou en s'éloignant dans le champ provoque une variation de l'intensité de la force.
Tu me suis?

Anonyme

par Anonyme » 22 Mar 2009, 15:47

oui je te suis c'est assez clair plus on est proche du corps qui cree le champs plus l'intensite de la force a distance qu'il exerce est importante donc plus le module de la force est important

1/r² r est la distance je suppose

que serait alors l'expression du module de la force ?

Je suppose que les champs on presque une forme spherique si je ne m'avance trop mais ca parais logique et dont le rayon depend de la masse de l'objet
est ce correct ?

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 22 Mar 2009, 15:57

Qmath a écrit:oui je te suis c'est assez clair plus on est proche du corps qui cree le champs plus l'intensite de la force a distance qu'il exerce est importante donc plus le module de la force est important

1/r² r est la distance je suppose

que serait alors l'expression du module de la force ?

Je suppose que les champs on presque une forme spherique si je ne m'avance trop mais ca parais logique et dont le rayon depend de la masse de l'objet
est ce correct ?

Oui r est la distance qui sépare les deux corps.
En règle générale, l'intensité de la force est proportionnelle au produit des caractéristiques qui engendrent la force et inversement proportionnelle au carré de la distance.
Par exemple, pour l'interaction de gravitation (je ne peux pas me résoudre à écrire "force"), l'intensité est de la forme K*m1*m2/r² où m1 et m2 sont les deux masses en interaction.
Pour l'interaction électrostatique, l'intensité est de la forme K'*q1*q2/r² où q1 et q2 sont les charges en interaction. Evidemment K et K' ne sont pas identiques.

Anonyme

par Anonyme » 22 Mar 2009, 16:05

et pour
Je suppose que les champs on presque une forme spherique si je ne m'avance trop mais ca parais logique et dont le rayon depend de la masse de l'objet est ce correct ?


est ce vrai ?

d'apres ces forumule tout corps ayant une masse a un champs de force

K et K' representent quoi ?

sinon peut on mettre en evidence que moi (un etre humain) possede un champs de force par une experience ?

apres cette notion on passe a quoi ?

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 22 Mar 2009, 16:31

Qmath a écrit:
est ce vrai ?

qu'est-ce qui te fait dire que le champ aurait une forme sphérique? Et qu'est-ce que la forme d'un champ?


d'apres ces forumule tout corps ayant une masse a un champs de force

C'est mal exprimé. Toute masse produit un champ gravitationnel. Comme toute charge produit un champ électrique.


K et K' representent quoi ?

Des constantes, peu importe.

sinon peut on mettre en evidence que moi (un etre humain) possede un champs de force par une experience ?

tu ne possèdes pas un champ de forces! Ta masse engendre un champ de gravitation que l'on pourrait mettre en évidence.. Mais c'est très difficile car ta masse interagit avec un grand nombre d'autres masses, et il est pratiquement impossible d'isoler les différentes interactions.

Ton corps génère aussi un champ électrique à cause de l'activité électrochimique de tes cellules. On sait mieux mesurer celui-ci car on sait séparer les champs électriques et on ne sait pas isoler un champ gravitationnel!


apres cette notion on passe a quoi ?

A l'énergie potentielle!
Tu vas faire une petite recherche: que se passe-t-il quand on déplace une masse dans un champ gravitationnel ou une charge dans un champ électrique? En éloignant deux masses (ou 2 charges) ou en approchant 2 masses (ou 2 charges de signe identique ou différent!) ?

Anonyme

par Anonyme » 22 Mar 2009, 16:54

qu'est-ce qui te fait dire que le champ aurait une forme sphérique? Et qu'est-ce que la forme d'un champ?


l'intensite que la force a distance exerce dans un champs de force diminue en s'eloignant jusqu'a devenir nul ou presque cette distance est donc constante ce qui forme une sphere dont le centre est le centre de gravite de la masse et dont l'extremite du rayon est la distance au dessus de laquelle la force exerce par la masse sur le corp est nul ...
En d'autre terme si on relie tous les point a partir duquel la force exerce par la masse devient nul on obtient une sphere ...
C'est juste mon intution,mon imagination

A l'énergie potentielle! Tu vas faire une petite recherche: que se passe-t-il quand on déplace une masse dans un champ gravitationnel ou une charge dans un champ électrique? En éloignant deux masses (ou 2 charges) ou en approchant 2 masses (ou 2 charges de signe identique ou différent!) ?


Si la masse m1 s'approche de la masse m2 qui a former le champs gravitationelle l'intensite de la force exerce par m2 sur m1 devient plus importante. Si m1 s'eloigne l'intensite de force diminue

Dans un champs electrique si les 2 charges sont de signe contraire plus ils sont proche plus l'intensite de la force est grande, quand ils s'eloignent elle diminue, meme chose si les 2 charges sont identique mais ce qui differe c'est le sens de la force ,l'intensite reste la meme

c'est ce que je pense en tout cas

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 22 Mar 2009, 18:14

Qmath a écrit:l'intensite que la force a distance exerce dans un champs de force diminue en s'eloignant jusqu'a devenir nul ou presque

Elle ne devient jamais nulle... Retiens bien cela! Mais le principe est juste. Note que tu parles de l'intensité de la force... Et rappelle toi la définition d'un champ...

cette distance est donc constante ce qui forme une sphere dont le centre est le centre de gravite de la masse et dont l'extremite du rayon est la distance au dessus de laquelle la force exerce par la masse sur le corp est nul ...

Comme elle n'est jamais nulle, ladite sphère aurait un diamètre infini! Je ne vois pas de quoi tu parles en disant que "cette distance est constante"! Quelle distance?
Et puis, ce n'est pas la définition du champ!

En d'autre terme si on relie tous les point a partir duquel la force exerce par la masse devient nul on obtient une sphere ...

Ton énoncé est faux (la force nulle..) mais il y a de l'idée. Si j'ai bien compris, tu veux tracer la surface qui inclue chaque point auquel l'intensité de la force possède la même intensité. Et tu dis que cette surface est une sphère. C'est juste car tous ces points sont à la même distance du centre de masse, et que c'est la définition d'une sphère...
Mais il ne s'agit pas du champ. On appelle ce genre de surface, une surface équipotentiel. En tout point de cette surface, l'énergie potentielle est identique....


Si la masse m1 s'approche de la masse m2 qui a former le champs gravitationelle l'intensite de la force exerce par m2 sur m1 devient plus importante. Si m1 s'eloigne l'intensite de force diminue.

C'est juste, mais qu'est-ce qu'il faut pour que m1 s'éloigne de m2 alors que m1 et m2 s'attirent mutuellement?

Dans un champs electrique si les 2 charges sont de signe contraire plus ils sont proche plus l'intensite de la force est grande, quand ils s'eloignent elle diminue, meme chose si les 2 charges sont identique mais ce qui differe c'est le sens de la force ,l'intensite reste la meme

c'est ce que je pense en tout cas

Idem pour le cas de 2 charges de signe opposé: que faut-il pour que les 2 charges s'éloignent alors que la force électrostatique les pousse à se rapprocher?

Anonyme

par Anonyme » 22 Mar 2009, 19:01

Comme elle n'est jamais nulle, ladite sphère aurait un diamètre infini


Ah je commence a comprendre d'ou viens la 3eme loi de Newton...
C'est vrai par ce que si le champs n'etait pas infini mais dependant de la masse cette loi n'etait plus puiqu'on pourrait trouver 2 masse tel que la premiere soit dans le champs de 2eme sans que celle ci soit dans le champs de la 1ere

Ton énoncé est faux (la force nulle..) mais il y a de l'idée. Si j'ai bien compris, tu veux tracer la surface qui inclue chaque point auquel l'intensité de la force possède la même intensité. Et tu dis que cette surface est une sphère. C'est juste car tous ces points sont à la même distance du centre de masse, et que c'est la définition d'une sphère...

exactement c'est ce que je voulais dire

C'est juste, mais qu'est-ce qu'il faut pour que m1 s'éloigne de m2 alors que m1 et m2 s'attirent mutuellement?

Je dirais une 3eme force qui attirerait m1 :une 3eme masse qui soit proche de m1

Idem pour le cas de 2 charges de signe opposé: que faut-il pour que les 2 charges s'éloignent alors que la force électrostatique les pousse à se rapprocher?

une 3eme charge qui soit tres proche de l'une d'eux et de signe oppose
sinon j'ai aucune idee

Dans un champs electrique si les 2 charges sont de signe contraire plus ils sont proche plus l'intensite de la force est grande, quand ils s'eloignent elle diminue, meme chose si les 2 charges sont identique mais ce qui differe c'est le sens de la force ,l'intensite reste la meme


pourrais -tu confirmer ce que j'ai dit

 

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