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b932d8d8
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b932d8d8
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Feb 02, 2020
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Claude Meny
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...ctrocinetics/02.electrocinetics-overview/cheatsheet.fr.md
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01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.Niv3/04.electromagnetism/03.electrocinetics/02.electrocinetics-overview/cheatsheet.fr.md
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b932d8d8
...
...
@@ -19,11 +19,42 @@ positifs et des ions négatifs*.
*
Dans les
**conducteurs gazeux (plasma)**
, les porteurs de charges sont des
*
électrons et
des ions positifs
*
.
## Qu'est-ce que vitesse de dérive et mobilité dans les conducteurs solides ?
$
`\vec{v}`
$ est modifiée à chaque instant par l'accélération $
`\vec{a}=\dfrac{q\cdot\vec{E}}{m}`
$
dans les plasmas (peu denses?), et $
`\vec{v}=\mu\cdot\vec{E}=\vec{v_d}`
$ dans les conducteurs.
### Vitesse de dérive dans un conducteur solide
Remarque : au niveau 4, cela va vers les semi-conducteurs, puis les phénomènes de transport.
*
Dans un
**plasma peu dense**
, chaque
*particule libre*
de charge $
`q`
$ et de masse $
`m`
$
au repos est relativement libre de se déplacer. Sous l'effet de la force électrique $
`\overrightarrow{F_E}=q \cdot \overrightarrow{E}`
$,
elle est accélérée $
`\overrightarrow{a}=\overrightarrow{F_E}/m`
$, et sa
*
vitesse augmente
constamment
*
et peut atteindre des vitesses relativistes.
*
Dans un matériau dense comme un
**conducteur solide**
, au cours de sa trajectoire
chaque
*particule libre*
de charge $
`q`
$ subit
*pleins de "chocs"*
(expression classique)
avec notamment les atomes du réseau matériel, qui
*
relaxent sa quantité de mouvement
et son énergie cinétique
*
.
<br><br>
$
`\Longrightarrow`
$
*mouvement désordonné sans direction privilégiée*
, donc qui
n'
*induit pas de courant électrique*
à travers une surface : c'est le
**
mouvement
d'agitation thermique
**
.
<br><br>
$
`\Longrightarrow`
$ à ce mouvement d'agitation thermique se superpose un
*
lent
mouvement de dérive en direction du champ électrique
*
(matériaux isotropes) qui
réaccélère la particule entre deux chocs : c'est un
**mouvement de dérive**
.
*
Dans un volume mésoscopique de matériau conducteur et dans une description classique
des forces moyennes qui agissent sur les particules libres chargées au sein de ce
volume, les
**chocs**
agissent comme une
*force de frottement **$`\overrightarrow{F_{frot}}`$*
*
qui s'oppose à la force électrique
\o
verrightarrow{F_E}
*
.
*
Lorsque ces deux forces sont égales en modules et de sens opposés
*$`(\;\overrightarrow{F_{frot}}=-\overrightarrow{F_E}\;)`$*
, la
*force résultante s'annule*
, donc l'accélération moyenne s'annule et la population
de particules chargées libres d'un même type se déplacent globalement d'un vecteur
vitesse appelé
**vecteur vitesse de dérive $`\overrightarrow{v_{d}}`$**
.
<br><br>
$
`\Longrightarrow`
$ de vitesse moyenne faible, mais de direction stable, le
**
mouvement
de dérive
**
induit un
*courant électrique dans le matériau*
.
<!--Remarque : au niveau 4, cela va vers les semi-conducteurs, puis les phénomènes de transport.-->
<!--images individuelles du gif 1-2

...
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