Dans un conducteur comme le cuivre, les électrons libres du métal se déplacent très lentement sous l'effet d'un champ électrique, car ils sont constamment freinés par des collisions browniennes avec les ions du réseau cristallin et les impuretés du métal. Leur vitesse de dérive moyenne est de l'ordre de 0,07 mm/s, comparable à celle d'un escargot. Pourtant, lorsqu'un champ électrique est appliqué à l'extrémité du fil, la perturbation électromagnétique se propage presque à la vitesse de la lumière, soit environ 300 000 km/s.
L'électricité ne consiste pas à faire voyager les électrons d'un bout à l'autre du fil. Lorsqu'un champ électrique est appliqué, tous les électrons du conducteur réagissent à la vitesse de la lumière, transmettant la perturbation instantanément à l'échelle macroscopique.
On peut imaginer les électrons comme réagissant localement et presque instantanément au champ appliqué, un peu comme une rangée de dominos où l'onde se propage très vite, alors que chaque domino ne bouge que sur une très courte distance. De cette façon, l'onde collective traverse le conducteur presque à la vitesse de la lumière d'une extrémité à l'autre, tandis que les électrons eux‑mêmes dérivent extrêmement lentement, à une vitesse comparable à celle d'un escargot, ne parcourant que quelques millimètres par seconde.
| Phénomène | Valeur typique | Commentaire |
|---|---|---|
| Vitesse de dérive des électrons | ~ 0,07 mm/s | Extrêmement lente, due aux collisions fréquentes et désordonnées dans le réseau cristallin |
| Propagation du champ électrique | ~ 3 × 108 m/s | Quasi instantanée, comme une onde électromagnétique qui se propage rapidement à travers le fil, bien avant que les électrons eux-mêmes ne se déplacent |
| Vitesse moyenne thermique des électrons | ~ 105 m/s | Mouvement brownien, ne contribue pas au courant net |
Comment un champ électrique voyage à 300 000 km/s avec des électrons quasi immobiles 
Pourquoi la matière ne traverse-t-elle pas la matière ? 
Les aimants : du petit aimant de frigo au train en lévitation 
Du Spin de l’Électron au Magnétisme : Emergence de Mini-Aimants 
Électrons libres : Des Billes qui se Cognent aux Ondes qui Dansent 
Les anomalies de l’eau : Molécule banale et abondante dans l’Univers 
Qu’est-ce qu’une Poussière ? Entre celle qui se dépose sur nos étagères et celle qui construit les planètes 
Chaleur et Température : Deux Notions Thermiques Trop Souvent Confondues 
Force Électrofaible : L’Unification de l’Électromagnétisme et de l’Interaction Faible 
La Relativité Restreinte : Le Début d’une Nouvelle Physique 
Le Boson de Higgs : L’Unification des Forces Fondamentales
Intrication Quantique : Quand deux particules ne font plus qu’une
!
Le Pentaquark : une nouvelle pièce du puzzle cosmique !
Pourquoi les Gaz Rares sont rares ?
Le Mouvement Brownien : un lien entre deux mondes
Les 4 articles de l'année 1905 d'Albert Einstein 
Pourquoi la fusion nucléaire exige tant d'énergie ? 
Les diagrammes de Feynman et la physique des particules 
Les étoiles ne peuvent pas créer des éléments plus lourds que le fer
à cause de la barrière d'instabilité nucléaire 
Qu'est-ce que la radioactivité β ? 
Théorie du mur de Planck 
Le vide absolu est-il une utopie ? 
Collisionneurs géants : pourquoi le LHC est unique au monde 
Le Monde des Hadrons : Du LHC aux Étoiles à Neutrons 
Les Rayonnements Alpha, Bêta et Gamma : Comprendre
leurs Différences 
Le Monde des Nanoparticules : Une Révolution Invisible 
Le chat de Schrodinger 
L'inflation éternelle 
Qu'est-ce qu'une onde ? 
Théorie Quantique des Champs : Tout est Champs 
L'ordinateur quantique : entre révolution scientifique et défis technologiques 
Condensat de Bose-Einstein 
Concept de champ en physique 
Du nuage de probabilités à la particule : l'électron selon la mécanique quantique 
Qu’est-ce que l’entropie ? Voyage au cœur du désordre et de l’information 
Radioactivité Bêta et Neutrino : Une Histoire de Masse et de Spin 
Espace-temps : L’Espace et le Temps Réunis, comprendre ce concept 
Mesure du Temps : Défi Scientifique et Technologique 
Les Constantes Physiques et Cosmologiques :
des chiffres universels à l’origine de tout 
Spectroscopie, source inépuisable d'informations 
Abondance des éléments chimiques dans l'univers 
La taille des atomes 
Magnétisme et Aimantation : Pourquoi certains matériaux sont-ils magnétiques ? 
Quarks et gluons : une histoire de confinement 
Superpositions d'états quantiques 
La radioactivité alpha (α) 
Equation de l'induction électromagnétique 
Fusion et Fission : Deux Réactions Nucléaires, Deux Chemins Énergétiques 
De l'Atome Antique à l'Atome Moderne : Une Exploration des Modèles
Atomiques 
Aux Origines de la Masse : Entre Inertie et Gravitation 
Du Noyau à l’Électricité : Anatomie d’une Centrale Nucléaire 
Combien de photons pour chauffer un café ? 
Voir les Atomes : Une Exploration de la Structure Atomique 
Effet tunnel de la mécanique quantique 
Entropie : Qu'est-ce que le temps ? 
Les 12 Particules de la Matière : Comprendre l'Univers
à l'Échelle Subatomique 
L'orbitale atomique : Image de l'atome 
Antimatière : Les énigmes des antiparticules et de leur énergie 
Qu'est-ce qu'une charge électrique ? 
Notre matière n'est pas quantique ! 
Pourquoi utiliser l'hydrogène dans la pile à combustible
? 
Newton et Einstein : Deux Visions pour un Même Mystère 
D'où vient la masse du proton ? 
L’Univers d’Einstein : Fondements Physiques de la
Théorie de la Gravitation Relativiste 
1905, la Révolution Silencieuse : Quand
Einstein a Réécrit les Lois de la Nature 
Que signifie vraiment l'équation E=mc2 ? 
Entre Ondes et Particules : Le Mystère de la Dualité 
L’État Supercritique de l’Eau : Entre Liquide et Gaz, une Quatrième
Phase ? 
Mécanique quantique et spiritualité : Une autre façon de voir le monde