A quelle vitesse va l’électricité ? #2 – EnerJT

Salut à toutes et à tous !

Lorsqu’on appuie sur un interrupteur, la lumière s’allume tout de suite ! Alors, est-ce que l’électricité va à la vitesse de la lumière ?

Vous avez sûrement déjà entendu que l’électricité était conduite par de petites particules appelées électrons.  On peut donc penser que lorsqu’on ferme l’interrupteur, des électrons se mettent en route et apporte l’électricité jusqu’à la lampe. Mais la vitesse typique des électrons dans les fils électriques est de 50cm/h – moins vite qu’une tortue ! Autant dire que pour qu’un électron aille de la batterie jusqu’à la lampe il lui faut 1h….

 

Ce qu’on a pas pris en compte, c’est qu’il y a déjà des électrons sur le chemin. Les fils électriques sont fait en métal, par exemple en cuivre. Dans le fil, les atomes mettent en commun une petite partie de leurs électrons. Ces électrons peuvent alors se déplacer facilement, on les appelle « électrons libres ».
Donc lorsque j’appuie sur l’interrupteur, tous ces électrons libres vont se mettre en mouvement les uns après les autres, et la lampe va recevoir les électrons qui étaient dans le fil électrique (un peu comme quand on ouvre le robinet d’eau. On ne reçoit pas immédiatement l’eau de la nappe phréatique, mais celle qui était dans les tuyau). La vitesse du courant électrique, ce n’est pas la vitesse des électrons, mais la vitesse à laquelle ils se mettent en marche. Et cette vitesse de mise en marche est proche de la vitesse de la lumière.

Tout ça c’est bien beau, mais en général on branche un lampe sur une prise électrique, et le  courant qui arrive n’est pas continu mais alternatif 50Hz. C’est à dire que les électrons ne circulent pas continûment, mais changent de sens 50 fois par seconde. A la vitesse de 50cm/h, ça leur laisse à peine le temps de bouger d’un millième de millimètre avant de repartir en arrière ! En fait, les électrons ne s’écoulent pas, mais vibrent sur place.

Pour se représenter ça on peut imaginer une Ola dans un stade. Chaque supporter reste à sa place en faisant un assis-debout, mais cela créer une onde bien visible. De même les électrons s’agitent sur place, mais créer une onde électrique, qui va  aussi vite que la lumière. C’est pour ça que quand on appuie sur l’interrupteur, l’effet nous parait immédiat.

Inspiration

Crédits

  • Réalisation : Adrien Jeantet
  • Un Grand Merci à : Claire, David-Tristan, Naoki et Pierre-Antoine
  •  « La Ola du stade de France « , Chloé Boisard, 2009, https://youtu.be/v4oQVu3RqQU,
  • Crédits Musique : Fun Rock Whistle (soundatelier) via Jamendo
  • Crédits Blender :  sriniwasjha (LightBulb),  oenvoyage (Electrical line)                 mik1190 (Solar Panel), JulianHzg (Wind Power Station) @BlenderSwap