From 3e195dfa106ec30bab448f6a46dc250f08bc99e7 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Claude Meny Date: Thu, 18 Mar 2021 11:43:55 +0100 Subject: [PATCH] Delete cheatsheet.fr.md --- .../cheatsheet.fr.md | 181 ------------------ 1 file changed, 181 deletions(-) delete mode 100644 01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/04.electromagnetism/03.electrocinetics/02.electrocinetics-overview/cheatsheet.fr.md diff --git a/01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/04.electromagnetism/03.electrocinetics/02.electrocinetics-overview/cheatsheet.fr.md b/01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/04.electromagnetism/03.electrocinetics/02.electrocinetics-overview/cheatsheet.fr.md deleted file mode 100644 index 3eff991d8..000000000 --- a/01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.niv3/04.electromagnetism/03.electrocinetics/02.electrocinetics-overview/cheatsheet.fr.md +++ /dev/null @@ -1,181 +0,0 @@ ---- -title : conduction -published : false - ---- - - - -## Qu'est-ce qu'un milieu conducteur électrique ? - -Un milieu est électriquement **conducteur** si il contient des *charges -libres de se déplacer* à travers le milieu *sous l'influence d'un champ électrique* -aussi faible soit-il. - -![](conduction-1-2-L1200-new.gif) - -* Dans les **conducteurs solides**, les charges libres sont des *électrons*. -* Dans les **conducteurs liquides (électrolytes)**, les charges libres sont des *ions -positifs et des ions négatifs*. -* Dans les **conducteurs gazeux (plasma)**, les porteurs de charges sont des *électrons et -des ions positifs*. - -## Qu'est-ce que vitesse de dérive et mobilité dans les conducteurs solides ? - -### Vitesse de dérive dans un conducteur solide - -* Dans un **plasma peu dense**, chaque *particule libre* de charge $`q`$ et de masse $`m`$ -au repos est relativement libre de se déplacer. Sous l'effet de la force électrique -$`\overrightarrow{F_E}=q \cdot \overrightarrow{E}`$, -elle est accélérée $`\overrightarrow{a}=\overrightarrow{F_E}/m`$, -et sa *vitesse augmente constamment* et peut atteindre des vitesses relativistes. - -* Dans un matériau dense comme un **conducteur solide**, au cours de sa trajectoire -chaque *particule libre* de charge $`q`$ subit *pleins de "chocs"* (expression classique) -avec notamment les atomes du réseau matériel, qui -*relaxent sa quantité de mouvement et son énergie cinétique*.

-$`\Longrightarrow`$ *mouvement désordonné sans direction privilégiée*, donc qui -n'*induit pas de courant électrique* à travers une surface : c'est le -**mouvement d'agitation thermique**.

-$`\Longrightarrow`$ à ce mouvement d'agitation thermique se superpose un -*lent mouvement de dérive en direction du champ électrique* (matériaux isotropes) qui -réaccélère la particule entre deux chocs : c'est un **mouvement de dérive**. - -* Dans un volume mésoscopique de matériau conducteur et dans une description classique -des forces moyennes qui agissent sur les particules libres chargées au sein de ce -volume, les **chocs** agissent comme une *force de frottement* *$`\overrightarrow{F_{frot}}`$* -*qui s'oppose à la force électrique* *$`\overrightarrow{F_E}`$*. - -* Lorsque ces deux forces sont égales en modules et de sens opposés -*$`(\;\overrightarrow{F_{frot}}=-\overrightarrow{F_E}\;)`$* -, la *force résultante s'annule*, donc l'accélération moyenne s'annule et la population -de particules chargées libres d'un même type se déplacent globalement d'un vecteur -vitesse appelé **vecteur vitesse de dérive $`\overrightarrow{v_{d}}`$**.

-$`\Longrightarrow`$ de vitesse moyenne faible, mais de direction stable, le -**mouvement de dérive** induit un *courant électrique dans le matériau*. - - - -### Mobilité d'un matériau conducteur - -* Pour des valeurs de champ électrique pas "trop fort" (régime ohmique), la -**vitesse de dérive $`\overrightarrow{v_d}`$** est -*proportionnelle au champ électrique appliqué $`\overrightarrow{E}`$*. - -* Le *rapport de proportionnalité* entre $`\overrightarrow{v_d}`$ et $`\overrightarrow{E}`$ -s'appelle la mobilité :

-**$`\overrightarrow{v_{d}}=-\mu \cdot \overrightarrow{E}`$**

-$`\Longrightarrow`$ Plus un matériau aura une mobilité importante pour ses électrons -libres par exemple, plus la vitesse de dérive des électrons sera importante pour -un même champ électrique appliqué, plus le courant électrique sera important pour -une même densité volumique en électrons libres. Par ailleurs, plus le matériau -répondra en fréquence. - -## Vecteur densité volumique de courant - -### Avec un seul type de porteur de charge - -Soit un matériau solide conducteur soumis à un champ électrique extérieur $`\overrightarrow{E}`$. - -* En un temps $`dt`$, en moyenne un porteur de charge libre parcourt un vecteur -distance $`\overrightarrow{dl}`$ telle que : -**$`\overrightarrow{dl}= \overrightarrow{v_d} \cdot dt`$** - -Soit une petite surface mésoscopique $`\overrightarrow{dS}`$ orientée en direction -et sens du courant électrique. - -* Les porteurs qui traverseront en ce temps $`dt`$ la surface $`\overrightarrow{dS}`$ - sont ceux situés dans le parallélépipède rectangle de section $`dS`$ et de longueur $`d`$, -donc de volume mésoscopique $`d\tau`$ tel que :
-$`d\tau = dl \cdot dS = ||\overrightarrow{v_d}|| \cdot dt\cdot dS`$. - -* La charge totale $`dQ_{dS}`$ qui traverse dans le temps $`dt`$ est donc la charge -* totale $`dQ_{d\tau}`$ des porteurs de charge libres contenus dans le volume $`d\tau`$. - - - - - -![](conduction-2-3-4-5-L1200-new.gif) - - - -![](conduction-5-6-7-L1200-new.gif) - - - -![](conduction-7-8-L1200-new.gif) - -![](conducteur-9-L1200-new-ok.jpg) - -![](conducteur-10bis-L1200-new-ok.jpg) - -![](conducteur-11-L1200-new-ok.jpg) - -![](conducteur-12-L1200-new-ok.jpg) - - -## Que représente le vecteur densité superficielle de courant ? - -![](densite-surfacique-courant-L1200.jpg) - - -## Quelle équation indique la conservation de la charge ? - -![](charge-conservation-1-L1200.jpg) - -![](charge-conservation-2bis-L1200.jpg) - - -## Quelle est la loi d'Ohm ? - -![](Ohm-law-L1200.jpg) - - -## Un circuit conducteur est-il chargé ? - - -Probablement circuit conducteur en régime stationnaire ou lentement variable - -![](circuit-conducteur-1-L1200-colored-ok.jpg) - -![](circuit-conducteur-2-L1200-colored-ok.jpg) - -Ca, ca va passer dans l'électrostatique de la matière : - -ici des conducteurs - -je prépare l'électrostatique des diélectriques - -![](electrostatics-conducteur-1-L1200-colored-ok.jpg) - -![](circuit-electrique-2-L1200.jpg) - -![](charge-conservation-law-L1200.jpg) - -![](charge-conservation-law-stationary-current.jpg) - - - -