L'histoire de l'électricité

Depuis la Haute Antiquité, les Hommes ont cherchés à comprendre et à utiliser des phénomènes qui se présentaient sous leurs yeux, tels que la foudre ou l’électricité statique de la laine… Ainsi le terme « électricité » dérive directement du grec « êlektron » qui désigne l’ambre jaune. Car aussitôt frotté sur un tissu, cette résine fossile attire des objets légers (exemples : brins de paille, feuilles d’arbre). Cependant si la découverte de ce phénomène physique est connue depuis des milliers d’années, la théorisation et la compréhension de l’électricité est relativement récente. En effet la première réalisation est celle d’Alessandro Volta qui invente en 1799 : la pile électrique.

Notions d’électricité:

L’électricité résulte d’une manifestation énergétique provoquée par des charges électriques au repos ou en mouvement. Il existe deux types de charges électriques, qui se comportent comme si elles étaient « opposées » l’une à l’autre ; on les appelle par convention positive et négative.

Deux charges de  même  nature se repoussent:

 

                                         
Deux charges de nature opposée s'attirent:

                  

Des charges de même valeur et de nature opposée s’annulent. Donc les particules qui possèdent autant de charges positives que de charges négatives sont dites électriquement neutres. Par ailleurs, les atomes qui composent la matière sont fait d’électrons chargés négativement qui gravitent autour d’un noyau constitué de protons chargés positivement et de neutrons possédant une charge nul. Le nombre d’électrons étant égal au nombre de protons, l’ensemble est électriquement neutre.

Voici un exemple concret : lorsqu’on frotte une règle en plastique sur de la laine, elle arrache des électrons et se charge négativement. Elle attire ainsi des petits morceaux de papier, car elle a modifié la répartition des charges dans le papier. Les charges de la règle repoussent les charges négatives à l’autre extrémité du morceau de papier et attirent les chargent positives des atomes de papier.

On parle ainsi d’électricité statique car les charges électriques ne peuvent pas circuler, elles sont piégées dans des matériaux isolants (exemple : le verre, le papier)

Cependant il existe aussi des matériaux conducteurs, comme les métaux, l’eau salée, le corps humain, ou le graphite, qui permettent aux charges électriques de se déplacer facilement.

Par exemple lorsqu’on marche sur une moquette le frottement des pieds sur le sol arrache des électrons et le corps se charge d’électricité statique. Dès lors que l’on touche une poignée de porte, on ressent alors une petite secousse, causée par le déplacement des charges électriques. Cet écoulement est du fait qu’il y avait plus de charges dans le corps que dans le sol. Or dans un conducteur, des charges de même signe vont chercher à se déplacer vers le point le moins chargé. Cette différence de charges entre le corps et le sol est appelée une différence de potentiel.

Pour créer un courant électrique, il faut donc un circuit de matériaux conducteurs qui permettra aux charges électriques de se déplacer et un mécanisme capable de créer une différence de potentiel entre les deux extrémités du circuit. Ce mécanisme est appelé générateur : ce peut être par exemple une dynamo ou une pile.