Courant électrique

Dans les matériaux conducteurs, certains électrons sont très faiblement liés aux atomes du matériau. Lorsque de grandes quantités de ces atomes se rassemblent, il y a une sorte de nuage d'électrons qui "plane" près des atomes du matériau. Si vous examinez une section transversale du morceau de matériau conducteur, les électrons se déplacent très rapidement à travers celui-ci. Ce mouvement est causé par la température, et les électrons circulant dans une direction ont tendance à être égaux à ceux qui circulent dans l'autre direction, ce n'est donc pas ce qui provoque le passage du courant. Les électrons circulent d'un atome à l'autre. Ce processus a été comparé au passage de seaux d'eau d'une personne à l'autre dans une brigade de seaux.

Lorsqu'on applique un champ électrique sur le fil, les électrons réagissent presque instantanément en dérivant légèrement dans la direction opposée du champ. Ils tirent de l'énergie du champ, qui est perdue très rapidement lorsqu'ils rencontrent d'autres électrons dans le matériau. Cependant, tant que le champ est en place, les électrons récupèrent l'énergie qu'ils ont perdue et le processus se poursuit. Cette "secousse" que les électrons reçoivent du champ électrique est la source du courant, et non le flux global des électrons eux-mêmes. De cette discussion, nous pouvons voir deux choses que le courant n'est pas :

• Il ne s'agit pas d'un véritable "flux" d'électrons au sens courant du terme : si l'on examine la vitesse donnée aux électrons par le champ, elle est généralement très faible, de l'ordre du millimètre par seconde. Il faudrait une demi-heure aux électrons pour traverser une pièce de 3 mètres à cette vitesse. Comme une ampoule s'allume presque immédiatement après avoir appuyé sur l'interrupteur, quelque chose d'autre doit être à l'œuvre.
• Il ne s'agit pas non plus d'un "effet domino", bien que cette analogie soit plus proche que le flux. Comme les électrons sont si minuscules, même lorsqu'ils se déplacent très rapidement, ils ne sont pas propulsés par une grande force.

Lorsque le courant circule dans un circuit filaire, il s'accélère lorsqu'il n'y a pas de résistance dans le circuit. Les résistances sont utilisées pour augmenter la résistance dans le circuit afin de ralentir le courant. La relation entre la résistance, le courant et la tension (une autre partie du circuit) est illustrée par la loi d'Ohm.