L’électricité,
c’est avant tout une histoire de charges. Il
existe deux types de charges, les charges positives
et les charges négatives. Les charges de signe
contraire s’attirent et celles de même
signe se repoussent. Toute matière contient
des charges. Lorsqu’un corps possède
autant de charges positives que négatives,
on dit qu’il est neutre. Si l’on modifie
cet équilibre, il devient chargé. Il
acquiert alors des propriétés attractives
ou répulsives et interagit avec les corps
chargés qui l’entourent. L’électricité décrit
l’ensemble des phénomènes causés
par les charges.
On distingue généralement
l'électricité statique ou électrostatique,
qui traite de l’interaction de charges en équilibre,
de l’électrocinétique qui traite
de charges en mouvement dans un circuit électrique.
Historiquement, la première avait déjà été mise
en évidence par Thalès au VI° siècle
avant JC tandis que la seconde ne connaîtra
un véritable essor qu'après l'invention
de la pile par Volta en 1800.
L'électrostatique
Contrairement à ce
que pourrait laisser entendre son nom, l’électrostatique
n’est pas une électricité statique.
Bien au contraire, les charges sont sujettes à l’influence électrique
de leurs semblables. Sous l’effet de cette
influence, les charges se repoussent ou s’attirent
suivant leur nature. Au brushing nos cheveux se dressent
sur la tête, parce que chacun est un isolant
de même charge qui repousse son voisin. Certains
vêtements accumulent des charges statiques;
dès qu'on touche un conducteur métallique
(ou une autre personne), elles s'évacuent,
ce qui crée un courant que nous percevons
comme une décharge électrique (pas
dangereux, mais plutôt désagréable
!) Des charges s'accumulent aussi parfois entre deux
conducteurs plats séparés par une couche
d'isolant : cela constitue un condensateur qui peut
stocker une petite quantité d'électricité.
Électrocinétique
L’électrodynamique
que l’on associe communément à l’électricité,
met en jeu des charges mais cette fois, en mouvement
dans un circuit électrique de façon
permanente. Elles forment alors un courant électrique.
Pour que ce courant puisse exister, il faut que le
circuit soit fermé et contienne au minimum
un matériau conducteur pour guider les charges,
un générateur (une pile, une dynamo,
le secteur..) pour les animer et un récepteur
pour les utiliser. Le générateur possède
au moins deux pôles, un pole négatif
et un pôle positif. Ces deux pôles mettent
en mouvement des charges dans le circuit. Avec un
générateur et un fil conducteur, on
peut faire fonctionner toute une gamme de récepteurs
: des ampoules, des appareils électroménagers,
des puces d’ordinateurs, des transistors…
A l'échelle atomique
On peut aussi essayer de
comprendre l’électricité en scrutant
la matière à une échelle microscopique,
celle de l’atome. Au centre de chaque atome,
on trouve un noyau qui contient des particules appelées
protons dont la charge est positive. Autour de ce
noyau, tournoie un nuage d'électrons chargés
négativement. Les protons et les électrons
s’attirent, c’est ce qui maintient ces
derniers dans le giron du noyau. Les électrons
les plus faiblement liés sont susceptibles
de sortir de cette " sphère d’influence ".
Ils se déplacent alors dans la matière,
se regroupent dans une direction privilégiée
et peuvent parfois sauter jusqu’à l’atome
voisin. La charge ou la répartition de charges
du corps est alors modifiée. C'est ce déplacement
de charges que nous nommons l'électricité....