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Courant électrique

Courant électrique

Le courant électrique est le flux de charge électrique qui traverse un matériau par unité de temps. Les charges électriques en mouvement produisent un champ magnétique.

La charge électrique est la propriété physique que possèdent certaines particules subatomiques (comme les protons et les électrons). Cette propriété se manifeste par les forces de répulsion et d'attraction qui existent entre elles à travers les champs électromagnétiques. Les protons sont chargés positivement et les électrons sont chargés négativement. Cette répartition des charges a été faite arbitrairement.

De toute façon, quand on parle de courant électrique, ces charges électriques sont normalement des électrons.

Pour que la charge électrique se déplace, elle doit être soumise à une différence de potentiel.

Comment le courant électrique est-il mesuré?

Deux grandeurs sont définies à partir du courant électrique:

  • Intensité actuelle
  • Densité actuelle

L'intensité de courant (I) dans une section donnée d'un ou de plusieurs conducteurs est définie comme la charge électrique (Q) que traverse la section en une unité de temps (t):

La densité de courant (j) est l'intensité du courant à travers une section par unité de surface de la section (S).

Dans le système international d'unités, le courant électrique est exprimé en coulombs par seconde (C / s), c'est-à-dire en ampères (A).

Le galvanomètre est l'instrument pour mesurer l'intensité d'un courant électrique. Le galvanomètre calibré en ampères est appelé ampèremètre.

Quels effets biologiques produit-il chez l'homme?

L'effet et le danger possible de l'électricité sur le corps humain résultent, entre autres, de l'influence sur le système de conduction d'excitation du cœur. Dans le cœur, les excitations sont transmises sous forme d'impulsions électriques, conduisant à une contraction ordonnée du muscle cardiaque.

L'électricité fournie de l'extérieur interfère avec cette propagation d'excitation, surtout si c'est pendant la phase dite vulnérable. Dans cette phase, certaines parties du cœur sont toujours excitées, c'est-à-dire qu'elles ne peuvent pas être excitées à nouveau, tandis que d'autres parties sont déjà en route vers l'état non excité, c'est-à-dire qu'elles peuvent être à nouveau partiellement excitées.

Si une excitation supplémentaire est activée dans la phase vulnérable, elle peut provoquer des excitations désordonnées des cellules du muscle cardiaque, une fibrillation ventriculaire. Le sang ne peut pas être pompé en raison de contractions inégales et rapides des cellules du muscle cardiaque.

Le danger particulier du courant alternatif par rapport au courant continu résulte du fait que le courant alternatif est plus susceptible d'atteindre la phase vulnérable en raison du changement rapide de polarité.

Les conséquences d'un accident de courant électrique chez l'homme dépendent de plusieurs facteurs, en particulier le type et la fréquence du courant et la période de temps pendant laquelle le courant affecte le corps. Cela explique pourquoi, par exemple, un choc électrique provoqué par une clôture électrique n'a pas d'effet durable sur les humains ou les animaux, car les impulsions actuelles sont trop courtes pour exciter les cellules nerveuses.

Enfin, le chemin parcouru par le courant à travers le corps joue également un rôle, le chemin vertical dans lequel le courant traversant tous les organes vitaux étant le plus dangereux.

En fin de compte, l'intensité du courant par zone, c'est-à-dire la densité du courant et la durée de son action déterminent les effets. Par exemple, des courants élevés aux points d'entrée et de sortie provoquent des brûlures cutanées, appelées marques électriques.

Si, par exemple, les électrodes sont implantées sous la peau ou même à proximité du cœur ou d'autres organes sensibles, l'amplitude des courants de fuite encore autorisés dans les appareils conventionnels peut être mortelle.

Histoire du courant électrique

Initialement, le courant électrique était défini comme un flux de charges positives. La direction conventionnelle du flux de courant a été définie comme un flux de charges du pôle positif au pôle négatif.

Plus tard, grâce à l'effet Hall, il a été observé que dans les métaux les porteurs de charge étaient des électrons, avec une charge négative. Les électrons se déplacent dans la direction opposée à celle conventionnelle. Cette découverte contredit ce qui a été établi précédemment car de cette manière les électrons passeraient du pôle négatif au pôle positif.

Les premières expériences avec l'électricité ont été réalisées au XVIIIe siècle. À l'époque, seule la charge électrique générée par le frottement (électricité statique) ou par induction était disponible. Le premier mouvement à charge constante n'a été atteint qu'en 1800 grâce à la première batterie électrique inventée par le physicien italien Alessandro Volta.

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Date de publication : 13 mars 2017
Dernier examen : 27 mars 2020

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