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Porteurs de charge

Posté par
SamKa
20-03-17 à 21:07

Salut,
quelle est la différence entre un porteur de charge et une particule chargée quelconque ? Je pensais que cetaitble fait que les porteurs de charges étaient mobiles mais toute particule a aussi un mouvement local (agitation thermique) , du coup quelle est la différence ? Dans un métal par exemples les electrons libres sont ils capable de se déplacer plus librement que les autres particules ? Qu'en est il des ions dans une solution électrolytique ?

Posté par
vanoise
re : Porteurs de charge 20-03-17 à 23:09

Bonsoir

Citation :
quelle est la différence entre un porteur de charge et une particule chargée quelconque

Physiquement aucune ! L'expression "porteur de charge" a été donnée par les physiciens au début de l'étude du courant électrique, à une époque où la structure de l'atome n'était pas connue de façon précise. Cette expression est encore utilisée car elle n'est pas fausse.
Comme tu le dis, l'agitation thermique seule correspond à un mouvement des particules (chargées ou non) mais alors, ces particules gardent une position moyenne fixe. Pour qu'il y ait courant électrique, il faut des particules chargées ayant une vitesse moyenne non nulle, cela suppose l'existence dans la matière d'un champ électrique ...
Citation :
Dans un métal par exemples les electrons libres sont ils capable de se déplacer plus librement que les autres particules ?

La modélisation la plus simple d'un conducteur métallique est la suivante : on imagine un réseau d'ions positifs fixes (ions Cu+ par exemple) à l'intérieur duquel peuvent se déplacer librement des électrons appelés "électrons de conduction". Dans le cas du cuivre, il y a autant d'électrons de conduction que d'ions Cu+ pour assurer l'électro neutralité. Si les ions étaient Cu2+, il y aurait deux fois plus d'électrons de conduction que d'ions.
Un électrolyte est une solution formée de molécules d'eau en mouvement d'agitation thermique parmi lesquelles se déplacent librement des ions positifs et négatifs en proportion telle que la solution reste électriquement neutre. Si on place une cathode et une anode dans la solution, un courant apparaît : les ions + se déplacent dans le sens du vecteur champ électrique créé par les électrodes, les ions - se déplacent en sens inverse.
Les choses sont évidemment plus compliquées que cela : il faut faire appel à la mécanique quantique mais les notions simples que je viens de te résumer permettent déjà d'expliquer pas mal de choses...



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