Corrent electric

Corrent electric dins l'aire.

Un corrent electric es un movement ordonat de portaires de cargas electricas, generalament d'electrons, dins un material conductor. Aqueles desplaçaments son impausats per l'accion de la fòrça electromagnetica, dont l'interaccion amb la matèria es lo fondament de l'electricitat.

Proprietats generalas

L'intensitat e los tipes de corrents electrics

Article principal : Intensitat.

Dins un conductor, ont existís de cargas electricas, lo produch de la densitat volumica de las cargas per lor vector velocitat mejana es lo vector densitat de corrent. Lo corrent i traversant una susfàcia donada es alara definit coma lo flux de la densitat de corrent per aquela susfàcia o coma lo quocient de la carga dq que travèrsa la susfàcia pendent un temps dt :

$i(t)={\frac {\mathrm {d} q(t)}{\mathrm {d} t}}$

Amb i l'intensitat del corrent (en A), q la carga electrica (en C) e t lo temps (en s)

L'intensitat se mesura generalament amb un amperimètre que deu èsser brancat en seria dins lo circuit.

Existís dos tips de corrent electric :

• lo corrent continú es utilizat per la màger part de las aplicacions. Es caracterizat per una intensitat constanta.
• lo corrent alternatiu es un corrent electric periodic que càmbia de sens dos còps per periòde. Es plan utilizat pel transpòrt de l'electricitat.

Proprietats generalas d'un corrent electric

Quand un conductor es traversat per un corrent electric, se pòt observar los tres fenomèns seguents :

• un efièch calorific caracterizat per una liberacion de calor (efièch Joule) ;
• un efièch electromagnetic caracterizat per la creacion d'un camp magnetic ;
• un efièch electroquimic. Se se copa lo conductor e se se cabussa sas extremitats dins una solucion salina, se produtz una descomposicion quimica de la solucion (un corrent pòt desplaçar los ions d'un electrolit).

Lo sens d'un corrent electric

Lo sens del corrent electric es estat arbitràriament causit per André Marie Ampère (1775-1836). Segon sa definicion, lo corrent sòrt d'un generator per la bòrna positiva e se dirigís cap a la bòrna negativa. Aquel sens es uèi apelat « sens convencional del corrent ». Pòt èsser diferent del sens de desplaçament dels portaires de carga. Atal quand los portaires de carga son d'electrons (cas lo mai frequent), lor movement efectiu es del (-) cap al (+) perque las particulas cargadas negativament son atiradas pel positiu. Al contrari, los cations se desplaçan dins lo sens convencional del corrent, valent a dire de la bòrna positiva (+) cap a la bòrna negativa (-) del generator.

Relacion entre la tension e l'intensitat

Article principal : Lei d'Ohm.

La diferéncia de potencial entre las doas bòrnas d'un circuit electric es la causa de la circulacion de l'electricitat dins un conductor. En general, quand la diferéncia de potencial aumenta, l'intensitat del corrent aumenta tanben. Pels conductors metallics, lo fisician alemand Georg Simon Ohm (1789-1854) mostrèt en 1827 que l'intensitat del corrent e la diferéncia de potencial son proporcionalas : amb una pila fornissent una diferéncia de potencial dos còps mai granda, lo corrent es dos còps mai intens.

Pasmens, per una meteissa pila, e donc una meteissa diferéncia de potencial, lo corrent depend tanben del conductor que religa los dos pòls de la pila. S'apèla resisténcia l'aptitud d'un material conductor a s'opausar al passatge d'un corrent electric. La lei d'Ohm balha alara l'egalitat seguenta entre la diferéncia de potencial U (en V), l'intensitat i (en A) e la resisténcia (en Ω) :

$$U=R\times I$$

Atal, quand l'intensitat es febla, se ditz que lo conductor es plan resistent. Dins lo cas contrari, quand es fòrta, se ditz qu'es pauc resistent. La resisténcia d'un conductor depend de sa natura (coire, argent...), de sa longor e de sa seccion. Un fil cort ofrís una resisténcia mai febla qu'un fil long, un fil fin presenta un passatge mai dificil a las cargas, e donc una resisténcia mai importanta, qu'un fil larg. La resisténcia vària tanben amb la temperatura.

Velocitat de l'electricitat

Article principal : Velocitat de l'electricitat.

La propagacion de l'inflús electric se fa a una velocitat vesina de la del lum, mas es pas lo cas dels electrons. Aquestes viatjan fòrça mai modèstament a qualques centens de millimètre per segonda, en foncion de l'intensitat del corrent e de la seccion del conductor.

Utilizacions

Linha nauta-tension destinada al transpòrt de l'electricitat a distància.

La propagacion de l'inflús electric pòt servir a son utilizacion a distància coma font d'energia. Pòt tanben servir a la transmission d'informacions, dempuèi lo simple telegraf, fins als sistèmas modèrns de tractament e d'escambi d'informacions (ordenador...). Dins aquel cas, una caracteristica del corrent electric es contrarotlada e modulada per l'emetedor de l'informacion en vista de bastir un senhal electric.

Pendent lo sègle XX^en, lo nombre d'utilizacions se son multiplicadas, en particular amb l'utilizacion de corrents electrics en electronica. En efièch, gràcias a eles, es desenant possible de tractar un corrent electric (mas tanben d'ondas electromagneticas) coma un vector d'informacion a l'escala microscopica.

Efièches sus la santat

Senhal internacional d'avertiment de risc electric

Lo limit de percepcion d'un corrent electric per l'èsser uman es de mai o mens 0,5 mA per un corrent alternatiu de frequéncia 50 a 60 Hz e de mai o mens 2 mA per un corrent continú. En temps normal, lo còs uman es percorrut per de corrents electrics nombroses, d'intensitat plan febla, que son necessaris a son foncionament (sustot al foncionament del sistèma nervós). Pasmens, un corrent mai fòrt pòt aver d'efièches negatius sus la santat. L'amplor d'aqueles efièches depend principalament de l'intensitat, de la durada d'exposicion e de las zònas tocadas. En revenge, la tension es pas importanta per determinar lo dangièr d'un corrent electric.

Los efièches negatius principals son :

• la contraccion musculara qu'es causada per l'activacion dels muscles per un corrent alternatiu. Pòt èsser un factor agravant s'obliga la victima a arrapar un objècte jos tension. En revenge, la contraccion s'arrèsta quand lo corrent desapareis.
• de problèmas respiratòris se los muscles de la respiracion son tocats e se contractan. Aquò pòt anar fins a l'asfixia.
• de problèmas cardiacs se lo corrent tòca lo còr. Aquò pòt anar fins a la fibrillacion ventriculara e l'arrèst cardiac.
• de cremaduras causadas per efièch Joule a causa de la resisténcia dels teissuts organics tocats.

Intensitat del corrent	Efièch
1-3 mA	Limit de percepcion.
3-10 mA	Sensacion de formigament. Pòt provocar un reflèx muscular.
10 mA	Contraccion musculara. Es dificil de daissar los objèctes tenguts a man.
25 mA	Dificultats respiratòrias
25-30 mA	Dificultats respiratòrias grèvas (risc d'asfixia)
60-75 mA	Risc de crisi cardiaca

Per limitar aqueles risques, existís de règlas de securitat de respectar (installar de disjonctors, etc.). Dins un certan nombre de situacions, sustot dins lo quadre professional, la mesa en plaça d'aquelas mesuras de securitat es impausada per la lei.

Annèxas

Ligams intèrnes

• Ampèr.
• Camp magnetic.
• Carga electrica.
• Circuit electric.
• Conduccion electrica.
• Densitat de corrent.
• Efièch Joule.
• Electricitat.
• Electrolit.
• Electron.
• Electronica.
• Electroquimia.
• Fòrça electromagnetica.
• Intensitat.
• Lei d'Ohm.
• Portaire de carga.
• Proteccion electrica.
• Resisténcia electrica.
• Tension.
• Velocitat de l'electricitat.

Bibliografia

• (fr) André-Marie Ampère, Recueil d'Observations Électro-dynamiques, Chez Crochard Libraire, 1822..
• (fr) Gérard Borvon, Histoire de l'électricité, de l'ambre à l'électron, Vuibert, 2009.
• (fr) Jean Daujat, Origines et formation de la théorie des phénomènes électriques et magnétiques, Hermann & co, 1945.
• (ca) José Manuel García Argello, Corrent Continu, McGraw-Hill, 2006.
• (en) William Hayt, Engineering Electromagnetics, 5^a edicion, 1989, McGraw-Hill.
• (en) Paul Horowitz, e Winfield Hill, The art of electronics, 3^a edicion, 2015, Cambridge University Press.
• (ca) José Luis Ruiz Hernández e Pedro Rodríguez Arias, Corrent altern, McGraw-Hill, 2006.
• (en) Andrew Zangwill, Modern Electrodynamics, Cambridge University Press, 2013.