* L'intensité $`I`$ d'un courant électrique *quantifie la charge électrique qui traverse une surface donnée par unité de temps*.
* Si une **charge $`\Delta Q`$** traverse une **surface $`S`$** entre les **instants $`t-\Delta t`$ et $`t`$**, $`t`$ étant un instant quelconque, alors l'**intensité** du courant électrique à traverse la surface $`S`$ à l'instant $`t`$ s'exprime comme la *rapport de la charge électrique $`\Delta Q`$ par l'intervalle de temps $`\Delta t`$* :<br>
<br>L'intensité $`I`$ est ainsi une **grandeur algébrique** : elle peut être *positive ou négative*,
et sa notation devrait être $`\overline{I}`$.
* **Unité SI** de l'intensité $`I`$ : *Ampère*, de symbole *$`A`$*.<br>
<br>Un courant d'intensité d'**un ampère ($`1\,A`$)** en valeur absolue correspond à une charge électrique qui traverse une surface donnée à un taux de *1 Coulomb ($`1\,C`$) par seconde ($`1\,s`$)*. <br>
! L'*Ampère* est une *unité de base du système international* d'unités parmi les sept unités de base qu'il contient et qui sont le mètre, le kilogramme, la seconde, l'ampère, le kelvin, la mole et la candela.<br>
! Toutes les autres unités, nommées unités dérivées, s'expriment en fonction des sept unités de base à partir d'une analyse dimensionnel.
#### Valeur absolue et valeur algébrique de l'intensité
* Pour une surface donnée (d'aire) $`S`$, la charge électrique qui la traverse peut être positive ou négative, et elle peut traverser la surface dans un sens ou dans l'autre. Ces différentes possibilités sont quantifiées par une **valeur de l'intensité** qui peut être *positive ou négative*.
* Par définition, l'intensité $`I`$ en valeur algébrique du courant électrique **à travers une surface orientée $`S`$** est égale à la *charge électrique $`\Delta Q`$ qui traverse cette surface $`S`$ dans le sens positif de la surface pendant la durée $`\Delta t`$.*<br>
* Son signe dépend de l'orientation choisie de la surface $`S`$.
* En toute rigueur, il faudrait noter $`\overline{I}`$ l'intensité exprimée en valeur algébrique.
* Son signe dépend du signe de la charge qui traverse la surface orientée $`S`$.
!!! * Pour une *surface fermée* (ce qui signifie qu'elle délimite un volume, et qu'elle permet donc de définir un intérieur et un extérieur à ce volume) le *sens du courant* est le sens de déplacement d'une *charge positive qui traverse* par unité de temps *la surface de l'intérieur vers l'extérieur* (ou, équivalent, d'une charge nagétive qui traverse par unité de temps la surface de l'extérieur vers l'intérieur).
!!!!
!!!! * Pour une *surface ouverte*, les notions d'intérieur et d'extérieur ne peuvent être définie par la surface. Un sens positif de traversée de la surface doit alors être choisi arbitrairement. Le sens du courant est alors le sens de déplacement d'une *charge positive qui traverse* par unité de temps *la surface dans son sens positif* (ou, équivalent, d'une charge nagétive qui traverse par unité de temps la surface dans son sens négatif).
* Le **signe** de l'intensité $`I`$ d'un courant électrique en notation algébrique **dépend du signe de la charge** électrique qui traverse la surface $`S`$ dans son sens positif.
* Dans le cas générale, deux surfaces d'aires et d'orientation différentes peuvent être
traversées par une même charge en un temps donné $`\Longrightarrow`$ les intensités mesurées
sur la même plage de temps à travers ces deux surfaces peuvent être égales.
* Le **signe** de l'intensité $`I`$ d'un courant électrique en notation algébrique à travers une surface ouverte $`S`$ **dépend du sens positif choisi** *pour cette surface.
_Attention : Il faut corriger le signe des charges sur l'une des deux images du gif._
* L'expression de l'**intensité en valeur absolue** peut être utilisé lorsque l'*effet* de ce courant auquel nous nous intéressons *ne dépend pas du sens* du courant électrique.<br>
C'est le cas lorsque nous intéressons à l'*effet Joule*, qui permet de connaître la puissance dissipée du courant dans une résistance.
* L'**Unité SI** (SI : Système International d'unités) de l'intensité $`I`$ est l'**Ampère**, de symbole **$`A`$**.<br>
<br>Un courant d'intensité d'**un ampère ($`1\,A`$)** correspond donc à une *charge de 1 Coulomb ($`1\,C`$) qui traverse une surface donnée en une seconde ($`1\,s`$)*.
* L'expression de l'**intensité en valeur algébrique** est nécessaire lorsque l'*effet* de ce courant *dépend du sens du courant* électrique. C'est en particulier le cas lorsque :<br>
* le circuit comprend une *diode*.
* on s'intéresse aux *effets electromagnétiques induits* par les courants.
! *Note :*
!
! L'Ampère est une unité de base du système international d'unités, parmi les sept unités de base qu'il contient et qui sont le mètre, le kilogramme, la seconde, l'ampère, le kelvin, la mole et la candela. Toutes les autres unités, nommées unités dérivées, s'expriment en fonction des sept unités de base à partir d'une analyse dimensionnel.
!!!! *Attention :*
!!!!
!!!! Lorsque le *sens* de parcourt *du courant électrique* dans un circuit électrique *est important* dans plusieurs situations :<br>
!!!! * lorsque le circuit comprend une *diode*.
!!!! * lorsque l'on s'intéresse aux *effets electromagnétiques induits* par les courants.
!!!!
!!!! Le courant électrique étant la charge électrique qui traverse par unité de temps une surface donnée :<br>
!!!! * Pour une *surface fermée* (ce qui signifie qu'elle délimite un volume, et qu'elle permet donc de définir un intérieur et un extérieur à ce volume) le *sens du courant* est le sens de déplacement d'une *charge positive qui traverse* par unité de temps *la surface de l'intérieur vers l'extérieur* (ou, équivalent, d'une charge nagétive qui traverse par unité de temps la surface de l'extérieur vers l'intérieur).
!!!!
!!!! * Pour une *surface ouverte*, les notions d'intérieur et d'extérieur ne peuvent être définie par la surface. Un sens positif de traversée de la surface doit alors être choisi arbitrairement. Le sens du courant est alors le sens de déplacement d'une *charge positive qui traverse* par unité de temps *la surface dans son sens positif* (ou, équivalent, d'une charge nagétive qui traverse par unité de temps la surface dans son sens négatif).
!!!!
!!!!
!!!!
!!!! Cette notion visuelle mais longue à expliquer en mots devient très simple et automatique lorsque le courant sera défini (et son intensité calculée) à partir du vecteur densité volumique de courant, et du vecteur représentatif d'une surface élémentaire.
#### Intensité de $`1\,A`$ et nombre de porteurs de charge
* Dans le cas le plus général, les intensités de courants électriques correspondants à des mêmes charges traversant deux surfaces d'aires différentes peuvent être égales. Cependant, cette possibilité théoriquement possible ne peut exister que pour des surfaces et des densités volumiques de charges extrêmement petites.
* Dans les matériaux conducteurs solides, les charges libres de se déplacer sont des électrons. Un électron porte une charge négative $`q_e=-1,6\cdot e^{-19}\,C`$. Ainsi, une surface $`S`$ traversée par un courant infime d'intensité $`I=1\,nA=10^{-9}\,A`$ est une surface déjà traversée chaque seconde par le nombre considérable de $`n=...`$.
#### Quelles différences entre des courants stationnaires, variables, alternatifs ?
* Lorsque la **surface** à travers laquelle est mesurée l'intensité d'un courant électrique est **traversée par un très grand nombre de porteurs** de charge individuels, et que leurs trajectoires traversent la surface en des points **distribués de façon homogène** sur toute la surface, alors aux fluctuations statistiques près :<br>
1. L'**intensité** du courant électrique est *proportionnel à la surface* à travers laquelle il est évalué.
2. L'**intensité** *dépend de l'inclinaison entre la surface* traversée *et* la *direction moyenne des trajectoires* des porteurs.
* Un courant est dit **stationnaire** ou **continu** lorsque son intensité *$`I`$* à travers une même surface *ne dépend pas du temps*.
(manque une ou deux des images précédentes, en remplaçant les 3 charges ponctuelles par un nuage de point... à mettre au point).
* Un courant est dit **variable**, et se note *$`I(t)`$** lorsque son intensité *$`I`$ change de valeur au cours du temps*.
<!--------------------------
* Un centimètre cube ($`1\,cm^3`$ de matière contient approximativement $`10^{22}`$ atomes. Les métaux sont de très bons conducteurs solides. En moyenne, chaque atome dans un métal libère un électron, ce qui implique qu'il y a environ $`10^{22}`$ électrons libres dans un centimètre cube de métal.
---------------------------->
* Un *courant variable* est dit **alternatif** lorsque le *sens du mouvement* d'ensemble des porteurs de charge *s'inverse au cours du temps*, donc lorsque son *intensité en valeur algébrique change de signe* au cours du temps.
### Quelle différence entre intensité instantanée et intensité moyenne ?
* Par définition, l'intensité du courant électrique à l'instant $`t`$ est la charge électrique $`\Delta Q`$ qui traverse une surface $`S`$ donnée entre les instants $`t-\Delta t`$ et $`t`$, divisé par l'**intervalle de temps $`\Delta t`$**.<br>
<br>
$`I=\left. \dfrac{\Delta Q}{\Delta t} \right|_S`$
#### Quelle différence entre intensité instantanée et intensité moyenne ?
* L'**intensité instantanée $`I(t)`$** correspond au cas où l'intervalle de temps ne peut être résolu, c'est à dire que *$`\Delta t`$ est le plus petit intervalle de temps discernable* par l'appareil de mesure de l'intensité. C'est le cas où $`\Delta t`$ apparaît comme ponctuel sur l'axe du temps, et cela se traduit mathématiquement par le fait que $`\Delta t`$ tend vers zéro, et s'écrit $`dt`$ : <br>
* L'**intensité moyenne $`\langle\, I(t) \,\rangle_{\Delta t}`$** mesurée, ou calculée ultérieurement, sur une période $`\Delta t`$ correspond au cas où l'intervalle de temps $`\Delta t`$ n'est pas la limite de résolution temporelle* de l'appareil de mesure. Dans ce cas, l'intensité moyenne est la charge $`\Delta Q`$ qui a traversé une surface donnée $`S`$ entre les instants $`t-\Delta t`$ et $`t`$, divisée par $`\Delta t`$ :<br>
### Quelle différence entre intensité moyenne et intensité efficace ?
à faire
* L'**intensité instantanée** est l'*intensité du courant* qui traverse la surface orientée S *sur une durée $`\Delta t`$, dans la limite où *$`\Delta t`$ tend vers zéro* :<br>
<br>**$`I(t)=\lim_{\Delta t \rightarrow 0} \left.\dfrac{\Delta Q}{\Delta t} \right|_{S,t}= \left.\dfrac{dQ}{dt} \right|_{S,t}`$**
* L'**intensité moyenne** sur un intervale de temps $`\Delta t`$ est la valeur de l'*intensité instantanée moyennée* à chaque instant t *sur une durée $`\Delta t`$ :<br>
### Quelles différences entre un courant stationnaire, variable, alternatif, périodique, et sinusoïdal ?
* Un courant est **stationnaire**, ou **continu** si son intensité instantanée *$`I(t)`$ reste constante au cours du temps*.
* Un courant est **variable** si son intensité instantanée *$`I(t)`$ varie au cours du temps*.
* Un courant **alternatif** est un courant *variable* dont le *sens du mouvement* d'ensemble des porteurs de charge *s'inverse au cours du temps*, donc si son *intensité* instantanée exprimée en valeur algébrique *change de signe* au cours du temps.
### Qu'est-ce que vitesse de dérive et mobilité dans les conducteurs solides ?
* Un courant **périodique** est un courant *variable, alternatif ou non*, si la variation temporelle $`I(t)`$ de son *intensité* peut se décomposer en la *répétition jointive* dans le temps d'un *motif unique $`I_P(t)`$*.<br>
La **période $`T`$** du courant périodique est la durée de ce motif.
#### Vitesse de dérive dans un conducteur solide
* Un courant **sinusoïdal**, ou **harmonique** est un courant *alternatif* dont l'*intensité $`I(t)`$* est une *fonction sinusoïdale* du temps, d'écritures mathématiques :<br>
* **$`\mathbf{I(t)=I_0 \sin(\omega t + \varphi_0)}`$**<br>
avec :<br>
$`\quad I(t)`$ : intensité instantanée, d'unité SI $`A`$.<br>
$`\quad I_0`$ : amplitude de l'intensité, d'unité SI $`A`$.<br>
$`\quad \omega`$ : pulsation, d'unité SI $`rad.s^{-1}`$.<br>
$`\quad \varphi(t)=\omega t + \varphi_0`$ : phase du courant à l'instant $`t`$, d'unité SI $`rad`$.<br>
$`\quad \varphi_0`$ : phase à l'origine ($`t=0`$), d'unité SI $`rad`$.<br>
<br>
* ou **$`\mathbf{I(t)=I_0 \cos(\omega t + \varphi'_0)}`$**,<br>
en se souvenant que la fonction cosinus est une fonction sinus déphasée de $`-\pi/2`$ :<br>
$`\cos(\omega t +\varphi'_0)=\sin\left(\omega t +\varphi'_0-\dfrac{\pi}{2}\right)=\sin(\omega t +\varphi_0)`$$`\quad \Longrightarrow\quad\Delta\varphi = \varphi'_0 - \varphi_0 = -\dfrac{\pi}{2}`$
* Lorsque l'**effet** observé ou recherché **ne dépend pas de la phase** du courant, ou de la différence de phase entre deux courants, alors *la phase à l'origine $`\varphi_0`$ peut être négligée* dans l'écriture mathématique :<br>
**$`\mathbf{I(t)=I_0 \sin(\omega t)\quad}`$** ou **$`\quad\mathbf{I(t)=I_0 \cos(\omega t)}`$**
!! *Pour aller plus loin* :
!!
!! L'*intérêt de la fonction harmonique* (au-delà de son application à la stricte intensité d'un courant électrique, vient du *théorème de Fourier* qui stipule que :<br>
!! * toute fonction arbitraire du temps peut se décomposer en une superposition (somme ou intégrale) de fonctions harmoniques du temps, de différentes amplitudes, pulsations et phases à l'origine,
!!
!! *appliqué aux systèmes linéaires*, c'est à dire dont :
!! * la réponse à une fonction arbitraire temporelle $`f(t)`$ est la superposition (somme ou intégrale) des réponses du système à chacune des composantes harmoniques de $`f(t)`$.
!!
!! *Dans ce cas*, les *calculs* seront *fortement simplifiés voire uniquement possibles* en utilisant la *notation complexe* $`\underline{f(t)}`$ de la fonction harmonique $`f(t)`$.
!!
!! La *notation en cosinus $`f(t)=f_0\cdot \cos(\omega t + \varphi'_0)`$* est alors *à privilégier*, parce que le lien avec la notation complexe est simple. Le signal décrit par la fonction harmonique réelle $`f(t)`$ s'exprime alors comme la partie réelle $`f(t)=\mathcal{R}[\underline{f(t)}]`$ de la fonction harmonique complexe $`\underline{f(t)}`$ qui s'écrit :<br>
$`\Longrightarrow`$ 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.
* La **mobilité** électrique est le *rapport de proportionnalité* entre les normes $`||\overrightarrow{v_d}||`$ et $`||\overrightarrow{E}||`$ des vecteurs vitesse de dérive et champ électrique :<br><br>
**Unité SI** : *ampère par mètre carré par volt seconde : $`\mathbf{m^2\,V^{-1}\,s^{-1}}`$*
! *Note* : Dans l'électrotechnique, la taille des composants étant plutôt de l'ordre du centimètre que du mètre, l'usage est d'utiliser l'unité $`cm^2\,V^{-1}\,s^{-1}`$ pour la mobilité.
! *Note 2* : Un matériau dont les porteurs de charges ont une *grande mobilité* 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.
!! *Pour aller plus loin* :
!! parler du fait que dans un matériau semi-conducteur donné, la mobilité des trous (libres) et en général plus faible que la mobilité des électrons libres. Donner l'exemple de la vitesse d'une voiture unique sur une rocade vide, et de la vitesse d'une "place libre" dans un rocade complètement bloquée par des voitures immobiles à touche-touche...
### Vecteur densité volumique de courant
### Qu'est-ce que le vecteur densité volumique de courant ?
#### Avec un seul type de porteur de charge
@ -165,55 +249,69 @@ Soit un matériau solide conducteur soumis à un champ électrique extérieur $`
* 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 $`d\tau`$.
* La charge totale $`dQ_{dS}`$ qui traverse dans le temps est donc la charge totale $`dQ_{d\tau}`$ des porteurs de charge libres contenus dans le volume . Cette charge totale $`dQ_{dS}=dQ_{d\tau} \;(C)`$ est donc le produit de la densité volumique de charges libres $`\rho \;(C\,m^{-3})`$ dans le matériau multipliée par le volume $`d\tau \; (m^{-3})`$.
* Nous appelons **vecteur densité volumique de courant (de conduction) $`\overrightarrow{j_{cond}}`$** le *produit* de la *densité volumique de charges libres $`\rho_{lib}`$* par le *vecteur vitesse de dérive $`\overrightarrow{v_{d}}`$* des porteurs libres de ces charges :<br>
<br>
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 $`d\tau`$.
$`\quad\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\quad dI = \overrightarrow{j_{cond}} \cdot \overrightarrow{dS}}`$**
<!-- images individuelles du gif 2-3-4-5
Cette formule s'applique même si la surface n'est orientée ni en sens ni en direction du vecteur de dérive.
#### Avec plusieurs types de porteur de charge
* Lorsque *plusieurs types de porteurs de charge libres* existent au sein d'un conducteur donné, **chaque type** de porteur est plus ou moins mobile, est caractérisé par sa propre mobilité, et est donc animé de **son propre vecteur vitesse de dérive** dans un champ extérieur appliqué donné.
 -->
* Nous pouvons alors associé à chaque type de porteurs de charge libres **son propre vecteur densité volumique de courant**.
! *Remarque* : Remarque : des porteurs libres de charge négative donneront une densité volumique de charge négative et ont un vecteur vitesse de dérive de sens opposé au vecteur champ électrique. Les vecteur densité volumique de courant sera donc orienté dans le sens du champ électrique, donc dans le sens du courant électrique.<br>
! Un raisonnement analogue pour des porteurs de charge positive soumis au même champ électrique donnerait le même résultat.
!
! $`\Longrightarrow`$ que les *charges* soient *positives ou négatives*, le *vecteur densité volumique de courant* est dirigé *toujours dans le sens du champ électrique*, donc dans le sens du courant électrique.
* La charge totale $`dQ_{dS}`$ qui traverse $`\overrightarrow{dS}`$ dans le
temps $`dt`$ est donc la charge totale $`dQ_{d\tau}`$ des porteurs de charge
libres contenus dans le volume $`d\tau`$. Cette charge totale
$`dQ_{dS}=dQ_{d\tau}\;(C)`$ est donc le produit de la densité volumique de
charges libres $`\rho \;(C\,m^{-3})`$ dans le matériau multipliée par le
volume $`d\tau \; (m^{-3})`$ :
* Le **vecteur densité volumique de courant total $`\overrightarrow{j_{cond}}_{TOT}`$** est la *somme des vecteurs densité volumique de courant* de chaque type de porteurs libres présents dans le conducteur.
* L'**intensité du courant électrique** s'exprime alors par :<br>
@ -221,14 +319,7 @@ des porteurs libres de ces charges :<br>
 -->
* Équation aux dimensions et unité SI du vecteur densité volumique de courant :<br>
<br>$`[j_{cond}] = [rho_{lib}] \cdot [{v_d}]= [Q] \cdot L^{-3} \cdot L \cdot T^{-1}= [Q] \cdot T^{-1} \cdot L^{-2}= I \cdot L^{-2}`$<br>
<br>*Unité SI* : **ampère par mètre carré : $`Am^{-2}`$`.
* L'**intensité $`dI`$** qui traverse en un temps $`dt`$ cette surface $`dS`$ d'orientation quelconque donnée par le vecteur $`\overrightarrow{dS}`$ s'exprime donc :<br>
@ -245,17 +336,177 @@ des porteurs libres de ces charges :<br>
## Que représente le vecteur densité superficielle de courant ?
### Que représente le vecteur densité superficielle de courant ?
* Le **monde réel** possède **trois dimensions spatiales**, le vecteur densité volumique de courant est défini dans tout le volume d'un conducteur.
* Cependant, *parfois l'une des dimensions spatiale peut être négligée*, soit parce qu'elle apparait d'extension infime par rapport à notre domaine macroscopique d'étude, soit parce que nous ne connaissons pas le profil de variation du vecteur densité volumique de courant le long de cette dimension spatiale. Nous avons alors envie de faire disparaitre cette dimension spatiale de notre étude.
!!! *Exemple* :<br>
!!! Exemple : un rouleau de feuille d'aluminium est déroulé, et sert à conduire le courant dans le sens de sa longueur. Une section de ce papier conducteur perpendiculaire au courant électrique qu'il transporte peut avoir une longueur de 20cm, mais qu'elle est son épaisseur e? Je ne connais pas cette épaisseur, elle est à la limite de ce que je peux discerner à mon échelle, et bien sûr je ne connais pas le distribution du courant le long de cette épaisseur. Je souhaite donc faire disparaître cette variable e de mon étude.
* *Faire disparaître une dimension spatiale* revient à passer d'une **description 3D du monde réel à une modélisation simplifiée 2D** de celui-ci.
* L'intensité réelle $`dI`$ à travers un vecteur surface élémentaire $`\overrightarrow{dS}`$ rectangulaire d'extension $`dl`$ et $`de`$ selon ses deux côtés, s'exprime en fonction du vecteur densité volumique de courant $`\overrightarrow{j_{cond}}`$ par :<br>
$`\quad= \overrightarrow{j_{cond}}_{TOT} \cdot de \cdot dl \cdot\overrightarrow{n}`$
* Pour faire disparaître la dimension d'extension $`de`$ , je l'unie au vecteur densité volumique de courant, définissant ainsi une nouvelle grandeur physique : le **vecteur densité superficiel (ou surfacique) de courant** , définit par :<br>
* L'**intensité totale** le long de la ligne de longueur $`L`$, dimension spatiale restante de la section $`S`$ à travers laquelle le courant électrique est mesuré, s'exprime donc :<br><br>
**$`\displaystyle\mathbf{I= \int_S dI = \int_L ( \overrightarrow{j_S}\cdot \overrightarrow{n}) \cdot dl}`$**
## Quelle équation indique la conservation de la charge ?
### Que sont la conductivité et la résistivité ?
* Le vecteur densité volumique de courant
* Dans un conducteur solide, sous l'effet d'un champ électrique $`\overrightarrow{E}`$, les porteurs de charges caractérisés par une mobilité $`\mu`$ atteignent une vitesse de dérive $`\overrightarrow{v_d}`$ telle que :<br>
* La **loi d'Ohm locale** dit que en tout point d'un conducteur ohmique, le vecteur densité volumique de courant $`\overrightarrow{j}`$ est proportionnel au champ électrique $`\overrightarrow{E}`$ :<br>
* La **conductivité électrique $`\rho`$** caractérise les *propriétés de conduction électrique* d'un milieu matériel.<br>
Son **unité SI** est l' **ohm par mètre $`( \Omega m^{-1} )`$**.
* La **résistivité électrique $`\rho`$** est l'*inverse de la conductivité électrique*. <br>
Son **unité SI** est le **mètre par ohm $`( \Omega^{-1} m )`$** .
!!!! *Attention :* ne pas confondre résistivité électrique et densité volumique de charge, représentés par la même lettre. On utilisera préférentiellement la conductivité .
! *Note :* Dans l'électrotechnique, de par la taille des composants, l'usage est d'utiliser les unités :<br>
! * $`( \Omega \; cm^{-1} )`$ pour la conductivité électrique.
! * $`\Omega^{-1} \; cm`$ pour la conductivité électrique.
#### La loi d'Ohm intégrale
à préciser la démarche et les calculs complets
* Pour une **résistance** de *section constante $`S`$* et de *longueur $`L`$* réalisée dans un *matériau homogène de conductivité électrique $`\sigma`$* , la loi d'Ohm locale permet de retrouver la loi d'Ohm intégrale :<br>
$`U=R\cdot I`$
### Quelle équation indique la conservation de la charge ?
#### Principe de conservation de la charge électrique
Le **principe de conservation de la charge électrique** stipule qu'il ne peut y avoir *ni création ni annihilation spontanée de charge électrique*. Ce principe de conservation de la charge n'a jamais été pris en défaut.
! *Note :* même dans le domaine des particules élémentaires où de la masse peut-être convertie en énergie (E=m.c2), toute particule élémentaire ne peut être créée ou annihilée que simultanément avec son antiparticule de charge opposée. Ainsi la charge du système reste identique au cours de ce processus.
* Si la **charge $`Q_{\tau}(t)`$ dans un volume $`\tau`$** (indéformable et immobile) **diminue** (respectivement augmente), c'est qu'une charge positive a quitté le volume, donc a traversé la surface délimitant le volume dans le sens positif (de l'intérieur vers l'extérieur), ou qu'un charge négative est entrée dans le volume, donc a traversé la surface dans le sens négatif. Dans ces deux cas, cela correspond à un *flux positif* (respectivement négatif) *du vecteur densité volumique de courant à travers S*.
#### Equation intégrale de la conservation de la charge électrique
* Soit $`Q_{\tau}(t)`$ la charge totale contenue dans le volume à l'instant.<br>
* La charge $`dQ_{\tau}`$ ayant quitté (étant entrée dans) ne pouvant ni s'annihiler ni se créer spontanément au sein d'un volume, elle est égale à la charge $`dQ_S`$ ayant traversé dans le sens positif (dans le sens négatif) la surface $`S`$ délimitant $`\tau`$. Cette variation de charge $`dQ_S`$ à travers $`S`$ en un temps $`dt`$ est égale au courant $`dI`$ à travers la surface $`S`$, soit au flux du vecteur densité volumique de courant à travers $`S`$ :<br>
Variations charges $`|dQ_{\tau}|`$ et $`|dQ_S|`$ étant égales en valeur absolue, mais étant comptées avec des signes opposés (parce que est par convention orienté de l'intérieur vers l'extérieur),<br>
<br>
$`-\dfrac{dQ_{\tau}}{dt}=\dfrac{dQ_S}{dt}`$<br>
<br>
alors l'**équation intégrale de conservation de la charge** électrique s'écrit :<br>
#### Equation locale de la conservation de la charge électrique
Il ya plusieurs façons (équivalentes) de déduire la loi locale (ou différentielle) de conservation de la charge électrique.
* Le **raisonnement précédent** ne fait *aucune référence à une contrainte de taille*. Il **reste valable si le volume $`\tau`$ tend vers 0** autour de chaque point de l'espace (
Dans le volume infinitésimal centré sur un point M, au premier ordre la densité volumique moyenne de charge dans est la densité volumique de charge au point M. <br>
* *Autre méthode* (mais équivalente au total) :<br>
<br>
Repartons de l'équation (Eq. cons. charge) en transformant l'intégrale double sur la surface fermée S en intégrale triple sur le volume délimité par S, grâce au théorème de Green-Ostrogradsky :<br>
Cette équation étant vérifiée quelque soit le volume considéré, étant donc indépendante de ce volume, c'est que que l'égalité est vérifiée par les intégrandes eux-mêmes :<br>
<br>
$`\dfrac{\partial \rho}{\partial t}=- div \; \overrightarrow{j} `$<br>
