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Physique · Électricité · Chapitre 2

La conductibilité électrique
Comprendre l’essentiel

Dans cette leçon, tu vas voir quels matériaux laissent passer le courant, quels sont les porteurs de charges, ce qu’est la résistance électrique et ce qui fait varier sa valeur.

Commencer la leçon

Conducteurs et isolants

01. C’est quoi la conductibilité électrique ?

Définition : la conductibilité électrique est une propriété physique qui indique avec quelle facilité un matériau laisse passer le courant électrique.
Les conducteursCe sont les matériaux qui laissent passer le courant électrique. Exemples : le cuivre, le fer et l’aluminium.
Les isolantsCe sont les matériaux qui ne laissent pas passer le courant électrique. Exemples : le verre et le bois.
Les bons conducteursLes métaux et leurs alliages sont généralement de bons conducteurs du courant électrique.

02. Les porteurs de charges

Pour qu’un courant électrique existe, des porteurs de charges doivent se déplacer.

Dans les fils métalliquesLes porteurs de charges sont les électrons .
Dans les solutionsLes porteurs de charges sont les ions.

03. Les métaux conducteurs

Les métaux et leurs alliages conduisent bien le courant, mais leur conductibilité peut être différente d’un métal à l’autre.

La résistance électrique

04. C’est quoi la résistance électrique ?

Définition : la résistance électrique, notée R, est une grandeur physique qui mesure le freinage des porteurs de charges lors du passage du courant dans un conducteur.

Plus la résistance est grande, plus le passage du courant est difficile. Plus la résistance est faible, plus le courant passe facilement.

SymboleLa résistance se note R.
Appareil de mesureLa résistance se mesure avec un ohmmètre.

05. L’unité de la résistance

Unité internationaleR en ohm (Ω)
  • Ω · ohm
  • kΩ · kilohm
  • MΩ · mégohm
Conversions :

1 kΩ = 103 Ω

1 MΩ = 106 Ω

06. Conductibilité et résistance

La conductibilité et la résistance décrivent deux aspects opposés du passage du courant.

Bonne conductibilitéLe courant passe facilement : la résistance du conducteur est faible.
Faible conductibilitéLe passage du courant est plus difficile : la résistance du conducteur est grande.
Relation à comprendreConductibilité élevée ⇄ Résistance faible

Les facteurs qui font varier la résistance

07. Influence de la longueur L

La longueur L est la longueur du fil électrique. Si le fil est plus long, les porteurs de charges doivent parcourir une plus grande distance et le courant est davantage freiné.

Quand la longueur augmenteL ↗ → R ↗ → I ↘
Donc :Un fil plus long a une résistance plus grande et l’intensité du courant qui le traverse diminue.

08. Influence de la section S

La section S représente l’épaisseur du fil. Un fil de grande section est plus épais et offre plus de place au déplacement des porteurs de charges.

Quand la section augmenteS ↗ → R ↘ → I ↗
Donc :Un fil plus épais a une résistance plus faible et l’intensité du courant peut augmenter.

09. Influence de la température

La température peut aussi modifier la résistance d’un matériau. Le résultat dépend du type de matériau.

Métaux pursQuand T ↗, alors R ↗ et I ↘.
AlliagesQuand T ↗, alors R ↗ et I ↘, mais l’effet est nettement moins important que pour les métaux purs.
IsolantsPour certains isolants, quand T ↗, alors R ↘ et I ↗.
Remarques importantes :

La résistance d’un fil de cuivre peut doubler lorsque sa température passe de 0 °C à 250 °C.

Pour certains matériaux conducteurs, la résistance devient brusquement nulle lorsqu’ils atteignent une température suffisamment basse. Ce phénomène s’appelle la supraconductibilité et les matériaux deviennent supraconducteurs.