ÉLECTRICITÉ Lois et applications
L'électricité et les autres domaines de la physique
Les lois de l'électricité gouvernent les particules constitutives de la matière. Il n'est pas surprenant qu'on rencontre les phénomènes électriques dans divers domaines de la physique et même de la chimie. Les énergies mises en jeu sont parfois faibles mais lorsqu'elles sont plus importantes, elles permettent des conversions énergétiques.
Les effets électro-optiques et thermiques
Les propriétés électriques des semi-conducteurs sont particulièrement sensibles à l'éclairement. Cela est mis à profit pour réaliser des capteurs photoélectriques : cellules photovoltaïques (générateurs), photodiodes et phototransistors, capteurs « CCD » pour les caméras vidéo. Inversement les semi-conducteurs parcourus par un courant peuvent produire de la lumière : photodiodes ou LED utilisées pour l'affichage. Dans les thermistances, la résistance varie fortement avec la température, ce qui permet de réaliser des capteurs de température utilisés en thermométrie.
Les effets thermoélectriques
Si le passage du courant électrique produit un dégagement de chaleur (effet Joule), le transport et la diffusion des porteurs de charge entraîne d'autres effets. Dans l'effet Peltier, le passage d'un courant peut absorber de la chaleur (on utilise cet effet dans certains petits réfrigérateurs ou pour le refroidissement de circuits électriques). Quant à l'effet Seebeck, il correspond à l'apparition d'une différence de potentiel entre deux soudures placées à des températures différentes, il est utilisé en thermométrie.
Les effets électrochimiques
L'électrolyse permet la séparation d'espèces chimiques. Inversement, des réactions chimiques (comme l'oxydoréduction) peuvent produire de l'énergie électrique (piles, accumulateurs).
Les effets électromécaniques
Les forces électriques et la loi de l'induction permettent de transformer de l'énergie électrique en énergie mécanique et vice versa. Ces conversions mettent en jeu de grandes énergies essentielles dans nos sociétés : production de l'énergie électrique (alternateurs), transports (T.G.V., métro...). La piézoélectricité est la conversion, dans certains matériaux, d'une contrainte mécanique en une différence de potentiel et vice versa ; elle est appliquée aux capteurs de pression.
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Écrit par
- Jean-Marie DONNINI : agrégé de physique, maître de conférences
- Lucien QUARANTA : maître de conférences
Classification
Pour citer cet article
Jean-Marie DONNINI et Lucien QUARANTA. ÉLECTRICITÉ - Lois et applications [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Article mis en ligne le et modifié le 10/02/2009
Médias
Principaux phénomènes électriques et lois fondamentales qui les régissent
Encyclopædia Universalis France
La fée électricité
Encyclopædia Universalis France
Création d'un champ électrique
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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AMPÈRE ANDRÉ-MARIE (1775-1836)
- Écrit par Louis POUDENSAN
- 1 788 mots
- 1 média
Jusqu'en 1820, on connaissait l'électricité grâce à la pile de Volta et à la balance de Coulomb. On connaissait aussi le magnétisme et la lumière. Mais entre ces trois ordres de phénomènes, on n'établissait aucune relation, et, ignorant leur nature intime, on ne savait même pas déterminer et régler... -
BIPM (Bureau international des poids et mesures)
- Écrit par Céline FELLAG ARIOUET
- 1 740 mots
- 1 média
Dans le domaine de l’électricité, le BIPM réalise, par exemple, des comparaisons sur site d’étalons de tension à effet Josephson et d’étalons de tension à effet Hall quantique qui permettent un transfert de connaissances important. -
BRAUN KARL FERDINAND (1850-1918)
- Écrit par Bernard PIRE
- 272 mots
Né le 6 juin 1850 à Fulda (Allemagne), Karl Ferdinand Braun fit ses études universitaires à Marburg et à Berlin. Après une thèse sur l'oscillation des cordes élastiques, il obtint divers postes d'enseignant qui le menèrent successivement à Würzburg, Leipzig, Marburg, Strasbourg (alors allemande),...
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CAVENDISH HENRY (1731-1810)
- Écrit par Jacques GUILLERME
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C'est en se fondant sur le modèle newtonien de l'attraction qu'il entreprit de déterminer les interactions des charges électriques sur les conducteurs ; non seulement il formule une théorie correcte de la distribution des charges dans les condensateurs, mais vérifie expérimentalement que les actions... - Afficher les 71 références
