Nous expliquons ce qu’est l’électricité et quelle est l’origine de ce phénomène physique. De plus, son importance et ses caractéristiques.
Qu’est-ce que l’électricité ?
L’électricité est comprise comme un ensemble de phénomènes physiques liés à la présence et à la transmission de charges électriques . Il existe plusieurs concepts de base qui sont étroitement liés à l’électricité :
- charge électrique . Toute matière connue est composée d’atomes qui ont le même nombre d’ électrons (avec une charge électrique négative) et de protons (avec une charge électrique positive). Les atomes etmolécules peuvent être chargés électriquement et cela influence la façon dont ils s’attirent ou se repoussent et la configuration de la matière qu’ils constituent.
- Courant électrique . Des particules chargées électriquement, généralement des électrons, peuvent circuler à travers un matériau conducteur, tel qu’un fil. Cette transmission de charges électriques est ce qu’on appelle le courant électrique.
- champs électriques . Les champs électriques produisent un travail, mesuré en volts, sur les particules en mouvement qui y sont immergées. Le potentiel électrique en un point de l’espace est le travail qui doit être fait par unité de charge pour déplacer cette charge à travers un champ électrique d’un point de référence au point considéré.
- Potentiel électrique. Les champs électriques peuvent effectuer différents travaux, mesurés en volts. C’est ce qu’on appelle le potentiel électrique.
- Magnétisme . Les charges électriques en mouvement génèrent des champs magnétiques, affectant (attirant ou repoussant) les matériaux magnétiques et déplaçant les charges qui s’y trouvent et pouvant, sous certaines conditions, générer elles-mêmes un courant électrique.
L’électricité représente un nombre infini d’applications connues pour l’humanité .
Les propriétés électriques des matériaux connus dépendent de la configuration des électrons dans leurs atomes. Le graphène, l’argent et le cuivre sont à ce jour les conducteurs d’ énergie électrique les plus puissants disponibles, tandis que d’autres matériaux tels que le verre, la lucite ou le mica sont de grands isolants.
Bien que l’électricité soit connue depuis l’Antiquité, notamment depuis la découverte de l’ambre, matériau capable de se charger électriquement, son étude formelle débute aux XVIIe et XVIIIe siècles , et ce n’est qu’à la fin du XIXe siècle qu’elle pourra être exploitée industriellement et domestiquement. .
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Origine de l’électricité
L’électricité est présente dans le monde depuis toujours. L’homme primitif était capable de le percevoir à travers des phénomènes visibles tels que la foudre , ou de le vivre à travers des poissons électriques tels que les Nil River Thunderers, décrits par les anciens Egyptiens.
L’électricité statique (qui se produit, par exemple, en frottant une barre d’ambre avec de la laine ou de la peau) a été découverte par les anciens Grecs vers 600 av. c.
Les premières expériences sérieuses avec l’électricité ont eu lieu vers le XVIIe siècle. Le domaine s’est développé avec les études et les contributions de Cavendish, Du Fray, van Musschenbroek et Watson au 18ème siècle, et une théorie unificatrice de l’électricité et du magnétisme a été développée au 19ème siècle : les équations de Maxwell en 1865.
La production d’électricité en tant qu’activité industrielle a commencé presque au XXe siècle, après que Morse ait démontré en 1833 comment l’électricité pouvait révolutionner le domaine des communications à distance , et la possibilité de générer de la lumière à travers des lignes électriques a été vérifiée, remplaçant celle au gaz.
Enfin, les recherches de Tesla et d’Edison ont promu l’électricité comme exigence fondamentale de l’ innovation scientifique et technologique dans le cadre de la deuxième révolution industrielle.
Importance de l’électricité
L’électricité est une source polyvalente et transformatrice, pouvant être utilisée de différentes manières :
- Générer de la lumière . Les lampes et les ampoules permettent de profiter du flux électrique dans le vide pour rayonner de la lumière, éclairant différents environnements et prolongeant la vie diurne au-delà du coucher du soleil .
- Générer de la chaleur . L’effet Joule décrit comment le passage des électrons à travers un conducteur génère de l’énergie thermique , qui peut être exploitée à travers des résistances pour chauffer, souder ou même cuisiner.
- Générer du mouvement . Différents types d’appareils sont activés par l’électricité pour générer un mouvement, tels que des moteurs et des rotors, qui convertissent l’énergie électrique en énergie mécanique . D’autre part, l’énergie électrique peut être stockée, par exemple, par des piles ou des batteries , et utilisée lorsque cela est nécessaire pour générer du mouvement, par exemple.
- Transmettre des données . Grâce à des systèmes électroniques, des circuits électriques ou des réseaux de câblage, l’électricité permet d’activer des composants de toutes sortes sur d’énormes distances.
Caractéristiques de l’électricité
L’électricité consiste en la transmission d’électrons de la dernière couche d’atomes (la plus éloignée) à celle d’un atome suivant , circulant le long de la matière conductrice et altérant certaines propriétés de celle-ci en cours de route.
D’autre part, l’électricité est accumulative , pour laquelle des piles ou batteries (accumulateurs) ont été inventées, capables d’absorber le courant électrique et de le stocker dans son contenu chimique, pour être récupéré plus tard.
Courant électrique
Le courant électrique est le mouvement des charges électriques à travers un conducteur . Ces charges sont les électrons, particules subatomiques qui orbitent autour du noyau atomique.
Les courants électriques ne sont pas inoffensifs pour le corps humain, qui peut supporter jusqu’à des courants d’environ 16 ampères. c’est-à-dire que l’électricité peut être dangereuse. Un contact bref et modéré avec une source électrique peut engourdir ou engourdir les muscles, tandis qu’un contact plus sérieux peut causer des brûlures ou même la mort .
Grâce aux études de Nikola Tesla, deux formes de courant électrique sont connues : le courant continu et le courant alternatif (qui varie cycliquement en amplitude et en direction).
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