« Électricité/Le passage du courant dans un solide : la résistance » : différence entre les versions

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==La physique de la conductivité et de la résistance==
 
Expliquer l'origine de la résistance revient à expliquer pourquoi la vitesse des charges est proportionnelle au champ électrique dans un matériau, quelle est l'origine de la mobilité des porteurs de charge. C'est cela qui nous permettrait de comprendre quel est le phénomène physique derrière l'existence de la résistance. Divers modèles ont étésété inventés pour expliquer ce comportement, mais il ne peut pas exister un modèle général de la conductivité. En effet, les mécanismes de la conduction électrique sont différents selon que l'on parle d'un métal, d'un électrolyte, d'un semi-conducteur, ou d'un autre matériau. Parmi les théories inventées par les physiciens, certaines ne valent que pour les métaux, d'autres fonctionnent pour les matériaux solides, d'autres seulement pour les électrolytes, etc. Le plus simple est de loin le modèle de Drude, qui explique pas trop mal la résistance des métaux malgré son côté extrêmement rudimentaire. Mais il n'est pas le seul et divers modèles bien plus complexes existent. Quel dommage qu'ils utilisent tous la physique quantique : nous ne pouvons donc pas en parler dans ce cours...
 
===Le modèle classique général===
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: <math>v = a \cdot t = \frac{q \cdot E}{m} \cdot t</math>
 
On remarque que l'électron voit sa vitesse augmenter sans cesse, ce qui ne donne pas une intensité constante. Une force de résistance doit limiter sa vitesse d'une manière ou d'une autre pour éviter cela. Pour simplifier, diverses interactions entre l'électron et le matériau sont à l'origine d'une force de freinage <math>\vec{F_f}</math>, qui ralentit l'électron. Le comportement de l'électron est alors définitdéfini par l'équation suivante, un simple bilan des forces :
 
: <math>m_e \cdot a = q \cdot E - F_f</math>
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* Les supraconducteurs ont une résistance nulle, jusqu'à une certaine température où ils deviennent simplement conducteurs.
* La résistance des métaux/conducteurs augmente linéairement avec la température, sauf pour les basses températures, où elle ne descend pas en-dessous d'une valeur minimale.
* La résistance des semi-conducteurs diminue avec la température, mais ne descend pas en- dessous d'une valeur minimale.
* La résistance des isolants diminue avec la température, quelle que soit la température.