Current is the Same at Every Cross-Section
Un seul fil avec trois épaisseurs différentes sur son parcours et un compteur à chacune. Resserrez la section centrale et les porteurs y accélèrent exactement dans la proportion où l'ouverture s'est réduite, si bien que les trois compteurs continuent de monter ensemble. Le courant n'est jamais plus grand dans la partie fine.
Comment utiliser cette simulation
- Faites glisser la commande d'aire pour resserrer la section centrale jusqu'au quart de sa largeur
- Surveillez les trois compteurs pour vérifier qu'ils restent au même niveau
- Suivez des porteurs individuels accélérant à l'entrée de la partie étroite et ralentissant à la sortie
- Remettez la commande à pleine largeur pour confirmer que les trois vitesses de dérive coïncident à nouveau
Ce qu’il faut observer
- Les trois compteurs montent au même rythme quel que soit le resserrement du milieu
- Les porteurs accélèrent visiblement en entrant dans la section étroite et ralentissent en sortant
- Diviser l'aire par deux double la vitesse de dérive, laissant le produit Av_d inchangé
- La charge ne s'accumule jamais nulle part le long du fil, d'où l'égalité nécessaire des débits
- La densité de courant est plus grande dans la partie fine alors que le courant est identique
La physique derrière
Le courant à travers une section vaut I = nAv_d e. Dans un fil unique sans dérivation et fait d'un seul matériau, n et e sont fixés : une section plus étroite ne peut porter le même courant que si la vitesse de dérive augmente proportionnellement — le produit Av_d doit rester constant. C'est la conservation de la charge énoncée localement : la charge ne peut pas s'accumuler dans le fil, donc ce qui entre par un bout chaque seconde doit sortir par l'autre chaque seconde. Une section fine a une vitesse de dérive et une densité de courant plus grandes, mais exactement le même courant.