Pourquoi un corps immergé dans un fluide plus conducteur conduit-il toujours du courant?


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Prenons par exemple une anguille électrique appliquant un choc électrique en créant une différence de potentiel entre deux points dans l'eau. Il semblerait, cependant, que le courant trouverait un "chemin plus court" à travers la différence de potentiel en passant simplement à travers l'eau. Pourquoi, alors, une partie du courant passe-t-elle par la "cible" qui est plus éloignée et a probablement une résistance plus élevée que l'eau de mer?


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La plus grande question est ... comment se fait-il qu'une anguille électrique ne se fasse pas frire?
Trevor_G

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L'idée fausse selon laquelle le courant emprunte le chemin le plus court est dangereuse.
pipe

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Les électrons explorent tous les chemins possibles, proportionnels à la conductance.
analogsystemsrf

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Comme indiqué également ci-dessous: les anguilles électriques ne vivent pas dans l'eau de mer.
Curd

Réponses:


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Parce que l'eau n'est pas un supraconducteur. Vous pouvez modéliser une eau de mer comme une échelle de résistances mises en parallèle de / vers l'infini. Maintenant, si vous appliquez la différence de tension entre deux points, la majorité du courant passera au plus court chemin, le reste restant. Mais combien exactement est fonction de la résistance / conductivité de l'eau. Plus conducteur, le cône actuel vers le fond de la mer serait plus étroit. Moins d'eau conductrice, la propagation du courant serait alors plus large.

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab


Dans quelle mesure ce modèle est-il correct dans les expériences?
Ooker

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Les anguilles électriques ont tendance à s'enrouler autour de la proie lors de la chasse (et à choquer les prédateurs lorsque ceux-ci entrent en contact), de sorte que le chemin le plus court pour la décharge pourrait bien être le corps de la proie plutôt que l'eau environnante.

entrez la description de l'image ici Source: phys.org Crédit: Kenneth Catania

+-


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Autant que je sache, l'anguille électrique vit dans une eau douce qui est moins conductrice que l'eau de mer salée. Ainsi, la proie peut même être le meilleur conducteur.
Curd

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La conductivité des masses d'eau douce est naturellement assez variable, mais est généralement de 0,1 à 2,0 mS / cm, où l'eau salée, à titre de comparaison, est d'environ 55 mS / cm; un à deux ordres de grandeur plus élevés.
J ...

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Le courant prend simultanément tous les chemins disponibles

... proportionnellement à leur conductivité. (la conductivité est de 1 / résistance, et son unité de base est le Siemens. Une résistance de 100 ohms a 0,01 Siemens de conductivité. Les résistances en parallèle deviennent maintenant beaucoup plus simples, vous ajoutez maintenant simplement chacun de leurs Siemens et les convertissez en Ohms. )

Si ce n'était pas le cas, votre maison ne serait jamais alimentée en électricité - tout irait à l'aciérie, au centre commercial ou au centre de données de l'autre côté de la rue.

C'est ainsi que les vaches sont tuées par la foudre qui a frappé un arbre à proximité. Plusieurs mégavolts à l'arbre rayonnent dans la terre, créant un gradient de tension de, disons, 600 volts par mètre. Cela met environ 1000 volts entre leurs sabots avant et leurs sabots arrière. Une infime quantité de courant de foudre traverse également la vache, la tuant.


Cela est vrai lorsque vous tenez compte de l'inductance (par exemple lorsque vous avez un courant alternatif à haute fréquence, qui a tendance à circuler principalement dans la boucle la plus étroite possible) et des trajets ionisés (la foudre en effet) lorsque vous discutez de la conductivité. Exception: effet cutané, qui se produit également avec HF AC.
rackandboneman

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Avoir deux résistances différentes en parallèle ne signifie PAS qu'il n'y a pas de courant traversant la plus grande résistance. Les courants se divisent simplement: i1 / i2 = R2 / R1 (diviseur de courant).

Cependant, si l'une des résitances est beaucoup plus élevée que l'autre, le courant passant par la résistance supérieure sera très faible.

Evidemment la résistance des victimes des anguilles électriques n'est pas assez élevée par rapport à celle de l'eau environnante.

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