Physique
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Où trouve t-on des charges mobiles ?
Définition : Conducteurs

Les charges mobiles se trouvent dans les milieux conducteurs. Par définition, on appelle milieu conducteur un milieu dans lequel existent des particules chargées, mobiles, libres de se déplacer: les porteurs de charge.

Exemple : Conducteurs
  • Les conducteurs métalliques :

    les porteurs de charge sont des électrons, non liés aux noyaux, appelés électrons de conduction. Leur charge est égale à -e (-1,6.10-19 C).

    Exemple : les conducteurs métalliques les plus couramment utilisés sont en cuivre.

  • Les solutions ioniques :

    les porteurs de charge sont des ions mobiles de charges opposées, appelés cations (+) et anions (-).

    Exemple: dans une batterie d'accumulateurs existe uneL solution ionisée.

  • Les gaz ionisés.

    Exemple : tubes au "néon" utilisés pour l'éclairage.

Définition : Isolants

Un milieu dans lequel n'existent pas de particules chargées, mobiles, libres de se déplacer est appelé isolant.

Exemple : Isolants
  • Les molécules électriquement neutres.

  • Les solides dans lesquels les électrons sont fortement liés aux noyaux.

Définition : Semi-conducteurs

Un cas intermédiaire est celui des semi-conducteurs, qui sont en général des cristaux covalents (Ge, Si..). Au zéro absolu (-273 °C), tous les électrons sont liés au noyaux: le semi-conducteur est alors isolant. Un apport d'énergie peut libérer des électrons et rendre le matériau conducteur. Cet apport d'énergie peut être d'origine thermique (élévation de température) ou provenir d'une autre forme d'énergie (rayonnement infra rouge ou lumineux, par exemple). Les porteurs de charge sont des électrons libres, appelés porteurs "n", de charge -e, et des trous (laissés par les électrons libérés) ou porteurs "p", de charge +e.

Légende :
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