La définition de l’intensité électrique
Explorons la définition d'intensité électrique ! Une grandeur physique essentielle pour comprendre le fonctionnement des circuits électriques. Mesure, notions physiques élémentaires : vous saurez tout !
Première définition de l’intensité électrique et notions simples
La définition de l’intensité électrique en bref
L’intensité électrique est une grandeur physique qui mesure le flux de charges électriques, par exemple des électrons dans un circuit, qu’on appelle aussi un courant électrique. L’intensité représente la quantité de charges électriques qui traverse une section donnée du circuit par unité de temps. L’intensité électrique se mesure en ampères (symbole : A) et se note généralement par la lettre I.
Comment se mesure l’intensité électrique ?
Pour prendre la mesure de l’intensité électrique, on utilise un ampèremètre, qui se branche en série avec le circuit électrique. L’ampèremètre mesure le courant électrique qui traverse le circuit et donne une indication directe de l’intensité électrique en ampères.
Un multimètre, permettant notamment de mesurer l'intensité électrique en ampères.
L’importance d’un générateur électrique
Pour créer un courant électrique dans un circuit il est nécessaire d’y intégrer un générateur, c’est-à-dire une machine qui va convertir une source d’énergie primaire en électricité. Premier type de générateur, la dynamo ou l’alternateur, qui convertissent l’énergie mécanique de rotation en énergie électrique (respectivement en courant continu et courant alternatif). Second type de générateur, la batterie ou la pile, qui vont convertir de l’énergie chimique en électricité et produire un courant continu d’une borne à l’autre du circuit.
Analogie avec un circuit hydraulique
L’intensité électrique est comparable au débit d’un circuit hydraulique, c’est-à-dire la quantité d’eau qui s’écoule par unité de temps, donc un courant. Mesurer l’intensité électrique avec un ampèremètre à un point d’un circuit correspond à mesurer la quantité de charges électriques traversant le circuit en ce point. C’est comme prendre la mesure du débit d’eau dans un circuit hydraulique avec un débitmètre !
Quelle est la différence entre intensité électrique et puissance électrique ?
Il est important de distinguer l’intensité électrique de la tension électrique et de la puissance électrique. La tension électrique représente la force qui pousse les électrons à se déplacer dans un circuit, tandis que l’intensité électrique mesure le flux d’électrons dans ce circuit. La puissance électrique, quant à elle, est une mesure de la quantité d’énergie électrique qui est transférée dans le circuit par unité de temps. La puissance électrique se calcule en multipliant la tension électrique par l’intensité électrique : P = U*I.
Une approche physique pour mieux définir l‘intensité électrique
Georg Simon Ohm, le physicien allemand à l'origine de la loi d'Ohm
L’intensité électrique et la loi d’Ohm
Pour calculer l’intensité électrique traversant un dipôle, on utilise la loi d’Ohm, qui énonce que l’intensité électrique est égale à la tension électrique entre chaque borne d’un composant électrique divisée par la résistance électrique de ce composant. La loi d’Ohm repose sur la formule suivante : I = U/R, où I est l’intensité électrique en ampères, U est la tension électrique en volts et R est la résistance électrique en ohms. Cette relation est valable en courant continu mais peut-être généralisée en courant alternatif où l’on introduit la notion d’impédance complexe.
⚡ À propos de la loi d’Ohm
Pourquoi parle-t-on de loi d’Ohm ? Parce qu’elle a été découverte en 1827 par Georg Simon Ohm, un physicien allemand. Outre cette loi, c’est également en son honneur qu’à été nommé l’ohm, l’unité de mesure de la résistance électrique.
Le déplacement des électrons et du signal électrique
Contrairement à une idée reçue commune, les électrons dans un circuit électrique se déplacent à une allure extrêmement faible d’un point de vue macroscopique : un électron individuel en mouvement dans un fil de cuivre parcouru par un courant continu se déplace typiquement de l’ordre du millimètre par minute (elle dépend du matériau, de la section du fil et du courant).
En courant alternatif la situation est encore différente : le sens de déplacement des électrons s’inverse toutes les 10 ms (pour un courant alternatif à 50Hz comme sur les prises domestiques), d’un point de vue macroscopique les électrons ne se déplacent pas dans le câble !
C’est en revanche le signal électrique, qu’on peut imaginer comme la “vague” de mise en mouvement des électrons conducteurs tout le long du circuit, qui se déplace à une vitesse ébouriffante : de l’ordre de 200 kilomètres par seconde dans un circuit électrique classique.
