André-Marie Ampère (Lyon, 20 janvier 17752,3 – Marseille, 10 juin 1836) est un mathématicien, physicien, chimiste et philosophe français. Il a été membre de l’Académie des sciences, ainsi que professeur à l’École polytechnique et au Collège de France.

Autodidacte, Ampère contribue au développement des mathématiques en physique. Il fait d’importantes découvertes dans le domaine de l’électromagnétisme. Il en édifie les fondements théoriques et découvre les bases de l’électronique de la matière. Il est également l’inventeur de nombreux dispositifs et appareils tels que le solénoïde, le télégraphe électrique et l’électroaimant.

Ampère est considéré comme le précurseur de la mathématisation de la physique, et comme l’un des derniers savants universels. Il est le créateur du vocabulaire de l’électricité (il invente les termes « courant » et « tension ») et son nom a été donné à l’unité internationale de l’intensité du courant électrique : l’ampère. Il fait également partie des soixante-douze savants dont le nom est inscrit sur la tour Eiffel.

L’intensité du courant électrique :
L’intensité du courant électrique (appelée simplement « courant ») est une valeur numérique avec pour unité l’ampère (symbole A), représentant le déplacement d’un nombre de charges électriques par unité de temps à travers une surface donnée.
La charge élémentaire est la charge électrique d’un proton ou, de façon équivalente, l’opposé de la charge électrique d’un électron. Elle est notée e (1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ C) et s’exprime en coulombs (C), ou en As dans le Système international d’unités. Elle a été mesurée pour la première fois en 1909 par le physicien américain Robert A. Millikan (1868-1953).
Un courant d’un ampère (1A) vaut 6 241 509 629 152 650 000 charges élémentaires par seconde à travers un matériau (section de fil, électrolyte, tube à vide, etc.).

La première définition de l’ampère a été donnée par le Comité international des poids et mesures en 1948. Par définition, « un ampère est l’intensité d’un courant constant qui, s’il est maintenu dans deux conducteurs linéaires et parallèles, de longueurs infinies, de sections négligeables, et distants d’un mètre dans le vide, produit entre ces deux conducteurs une force linéaire égale à 2×10⁻⁷ newton par mètre ».
La force d’ampère : F = 2. 10⁻⁷ N/m
Cependant, en pratique, cette première définition est difficile à réaliser avec l’incertitude de mesure requise. Du reste, elle n’exprime pas ce qu’est fondamentalement un courant électrique. D’où l’idée de redéfinir l’ampère en fixant la valeur de la charge élémentaire, e. En vue de cet objectif, les chercheurs du LNE ont réalisé un étalon matérialisant cette nouvelle définition avec une incertitude relative record de 10^-8.

Le déplacement du courant éléctrique :
La tension électrique permet le déplacement du courant dans un circuit électrique.
Lorsqu’il y a une différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit, cette différence crée une tension qui agit comme une force motrice pour les électrons. Plus la différence de potentiel est élevée, plus la tension électrique est forte et plus les électrons sont poussés avec force à travers le circuit.

L’électricité se déplace très rapidement. Dans un fil électrique en cuivre par exemple, le signal électrique se déplace à une vitesse proche de celle de la lumière dans le vide, à environ 200 000 Km/s car le cuivre oppose une résistance. Toutefois, il ne faut pas confondre la vitesse du signal et la vitesse des électrons au sens strict qui, elle, est très faible :

• La vitesse du signal électrique : proche de la vitesse de la lumière ; cette vitesse correspond à la vitesse de mise en marche des électrons (ou porteurs de charge) le long du fil.
• La vitesse des charges électriques : quelques centièmes de millimètre par seconde, en fonction de l’intensité du courant et de la section du conducteur pour un courant continu mais quasi nulle pour un courant alternatif.

Les notions de tension électrique et de différence de potentiel sont souvent utilisées indistinctement. En effet dans un régime stationnaire (par exemple en tension continue), la tension est égale à la différence de potentiel entre deux points du circuit. Dans le cas général en revanche, il est nécessaire de distinguer les 2 notions : en particulier en régime variable des phénomènes électromagnétiques rendent la notion de différence de potentiel invalide.
Il est alors nécessaire de revenir à des notions fondamentales pour une définition de la tension électrique : celle-ci correspond à la circulation du champ électrique le long de la portion de circuit étudiée, c’est-à-dire l’intégrale du champ électrique sur le chemin emprunté par une charge électrique fictive.

Dans tous les cas la tension s’exprime en volt, unité qui correspond à une énergie (exprimée par exemple en joule) par charge électrique (en coulomb) : 1 volt correspond à un joule par coulomb. On peut donc interpréter la tension électrique comme l’énergie nécessaire pour déplacer une charge électrique unitaire le long d’un circuit.

Sens du courant éléctrique :
Au début de l’étude de la conduction de l’électricité, les scientifiques ont pensé que les particules qui se déplaçaient dans les métaux étaient chargées positivement et ont défini en conséquence un sens conventionnel du courant comme étant le sens de déplacement des charges positives. Plus tard, on a mis en évidence que ce sont très majoritairement les électrons, particules chargées négativement, qui se déplacent dans les métaux et qui permettent la circulation des courants électriques.

Par convention, dans un circuit électrique en boucle simple et en courant continu, le courant électrique sort du générateur électrique par la borne positive (+), traverse le circuit électrique et revient au générateur par sa borne négative (-). Cette convention est dite « récepteur » (le courant circule dans le sens des potentiels décroissants, la tension et le courant sont « orientées » dans le sens contraire).
C’est ce qu’on appelle le sens conventionnel du courant électrique, il peut être différent du sens réel de déplacement des porteurs de charge.
Ainsi lorsque les porteurs de charge sont des électrons (cas le plus fréquent), ou des anions leur mouvement effectif est du – vers le +, sens de déplacement des particules chargées négativement donc attirées par le positif.
Au contraire cations et trous d’électrons se déplacent dans le sens conventionnel du courant, à savoir de la borne positive (+) vers la borne négative (-) du générateur.
Dans la convention dite « générateur », le courant circule dans le sens des potentiels croissants, la tension et le courant sont « orientées » dans le même sens.