Vitesse d'un électron libre (3ème)
Par C. Larrue le dimanche, 30 septembre 2012, 13:19 - Pour les curieux - Lien permanent
En troisième, nous avons vu que l’électricité est due à un déplacement d’électrons libres.
Imaginez une chaîne de balles de tennis rectangulaire fermée par un
«générateur» servant de pompe à balles de tennis. Lorsqu’une balle sort
du générateur, les autres balles sont poussées, et quasi instantanément,
la balle la plus proche du générateur de l’autre côté de la chaîne
rentre dans le générateur. Par contre la balle sortie du générateur va
mettre du temps pour parvenir de l’autre côté du générateur.
Les balles de tennis sont analogues aux électrons libres d’un
circuit électrique. Dés que le générateur est mis en marche, le signal
électrique arrive à l’autre borne du générateur (ce signal se déplace à
grande vitesse, 273000 km/s dans le cuivre). Par contre l’électron libre
qui vient d’être repoussé par le générateur a une vitesse de l’ordre du
dixième de millimètre par seconde (dans le cas d’un courant continu).
S’il y a environ 90 cm de circuit électrique, l’électron libre
considéré mettra deux heures et demie pour aller d’une borne à l’autre
du générateur !
Analogie générale : C'est
comme lorsqu'on ouvre le robinet d'un tuyau d'arrosage. Si le tuyau est
plein d'eau, l'eau sort presque tout de suite à l'extrémité du tuyau,
même s'il est long. Mais l'eau qui sort est celle qui était "en attente"
juste avant l'extrémité du tuyau, pas celle qui sort du robinet et qui
arrivera plus tard. De même, lorsque l’on ferme l’interrupteur,
l’électricité arrive tout de suite de l’autre côté du circuit, mais
l’électron qui a été le premier poussé n’arrivera que très longtemps
après.