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CHAPITRE II – LE COURANT ELECTRIQUE DANS LES METAUX.

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2 CHAPITRE II – LE COURANT ELECTRIQUE DANS LES METAUX

3 I – La structure de latome. 1) Historique du modèle de latome Voir activité « Historique du modèle de latome »

4 La matière est constituée de corpuscules invisibles à cause de leur extrême petitesse, indivisibles et éternels. DEMOCRITE IV ème siècle AVJC Mais non ! On sait tous que la matière est constituée des quatre éléments: leau, la terre, le feu et lair… ARISTOTE IVème siècle AVJC

5 John Dalton 1808 Latome est une sphère simple et indivisible, semblable à une boule de billard

6 « Le pudding de THOMSON » Un atome contient des particules négatives que jappellerais électrons. Dans mon modèle, latome est constitué dune boule pleine remplie dune substance électriquement positive collée à des électrons. Thomson 1897

7 Expérience de Rutherford En bombardant une feuille dor avec des particules positives, jai remarqué que la plupart de ces particules traversent la matière sans rebondir. Jen déduis un nouveau modèle : latome est constitué dun noyau central, chargé positivement, autour duquel se déplacent des électrons négatifs. Entre les deux, il y a du vide.

8 NOYAU VIDE électron Trajectoire des électrons Nuage électronique Modèle de RutherfordModèle actuel de latome

9 2) Structure de latome. Les atomes sont les constituants de la matière. Ce sont des particules extrêmement petites car leur dimension est de lordre du dixième de nanomètre. 1 nm = m (1 milliardième de m). Un atome est constitué dun noyau autour duquel tournent des électrons.

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11 NOYAU

12 Chaque électron porte une seule charge négative. Ils sont tous identiques. Ils forment le nuage électronique. Ils ont une masse très faible (négligeable). Ils donnent sa taille à latome. Les électrons

13 Le noyau : Contient des charges positives (protons). Contient presque toute la masse de latome. Est fois plus petit que latome.

14 Latome est électriquement neutre : le nombre de charges positives du noyau est donc égal au nombre de charges négatives des électrons. Il y a donc autant de protons que délectrons dans un atome. Un atome est essentiellement constitué de vide : on dit quil a une structure lacunaire.

15 II – Le courant électrique dans un métal Expérience : On réalise le montage suivant en intercalant différents matériaux dans le circuit. Si la lampe séclaire, le matériau est conducteur de lélectricité. Si elle reste éteinte, c est un isolant électrique. 1) Les solides conducteurs.

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17 On remarque que tous les solides ne conduisent pas le courant électrique. Tous les métaux sont des conducteurs électriques.

18 Un microscope à effet tunnel montre que les métaux sont constitués datomes rangés de façon ordonnée. 2) Pourquoi les métaux conduisent-ils le courant?

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22 Dans ces atomes, la plupart des électrons sont solidement liés au noyau. Cependant, certains électrons peuvent se déplacer dun atome à lautre avec facilité. Ce sont des électrons libres. Dans un métal, le courant électrique est dû à la circulation délectrons libres.

23 3) Sens de déplacement des électrons libres. Voici le modèle de la structure dun métal dans 2 cas : En labsence de tension électrique

24 Observation : En labsence de générateur, le mouvement des électrons libres est incessant et désordonné. On applique une tension aux extrémités

25 Obs : Le générateur du circuit les électrons vers le pôle +. attire Le générateur provoque un mouvement densemble des électrons libres vers la borne positive du générateur. Rappel : A lextérieur du générateur, le sens conventionnel du courant est dirigé de la borne + vers la borne -.

26 Conclusion : Les électrons libres se déplacent donc dans le sens opposé au sens conventionnel du courant. Remarque : Les isolants nont pas délectrons libres.

27 4) Schéma récapitulatif. Sens conventionnel du courant Sens de déplacement des électrons libres

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