Électricité de base

L'électricité : un phénomène naturel découvert par l'homme

L'électricité n'a pas été inventée, c'est un phénomène présent dans la nature, que les hommes ont peu à peu découvert et maîtrisé. À partir du XVIIè siècle, avec l'essor de la science, des savants de différents pays ont cherché à comprendre des phénomènes qu'ils avaient observés. Ils échangèrent les résultats de leurs expériences et contribuèrent à la construction d'un savoir technique et scientifique sur l'électricité.

Les formes d'électricité

L'électricité se manifeste de manière naturelle dans de nombreux phénomènes comme :

• Les influx nerveux de certains organismes vivants qui émettent des décharges électriques.
• L'électricité statique créée par le frottement ou la mise en contact de matériaux différents.
• La foudre qui correspond à une décharge électrique entre un nuage et la Terre, ou entre deux nuages.

Production artificielle d'électricité

L'électricité peut également être créée de manière artificielle dans des centrales par transformation :

• De sources d'énergies fossiles comme le charbon, le pétrole ou le gaz naturel.
• De sources d'énergies fissiles comme l'uranium dont les atomes peuvent être cassés pour libérer de la chaleur et de l'énergie.
• De sources d'énergies renouvelables comme l'eau, le vent, le soleil, la chaleur de la Terre.

L'électricité : un phénomène énergétique

« C'est un phénomène énergétique associé à la mobilité ou au repos de particules chargées positivement ou négativement. »

1. Structure de la matière

La matière (exemple : un fil de cuivre) est constituée d'atomes.

Chaque atome est composé :

• D'un noyau central composé de :
  • Protons (Charges positives (+))
  • Neutrons (Pas de charge)
  • Électrons (Charges négatives (-))

2. Équilibre électrique de l'atome

En temps normal, un atome comprend autant d'électrons que de protons, donc autant de charges positives que de charges négatives. Ces charges s'équilibrent, ce qui rend l'atome électriquement neutre.

3. Déséquilibre par gain d'électrons

Il suffit qu'un électron s'ajoute à ceux de cet atome (par frottement avec un autre atome par exemple) pour que l'équilibre soit rompu et que l'atome devienne négatif.

4. Déséquilibre par perte d'électrons

De la même manière, il suffit qu'un électron soit enlevé à cet atome pour que l'atome devienne positif.

5. Origine de l'électricité

L'électricité résulte du déplacement de ces électrons.

Conclusion

Lorsqu'on déplace un aimant à proximité d'un fil métallique, en cuivre par exemple, on crée un mouvement d'électrons dans ce fil.

Calcul de la consommation électrique

Formule de calcul

Pour calculer la consommation électrique d'un appareil, on utilise la formule suivante :

[nombre d'heures d'utilisation] × [nombre de jours d'utilisation] × ([puissance appareil en watts] / 1000) = nombre kWh

Cette formule permet de déterminer la consommation en kilowattheures (kWh), qui est l'unité de mesure utilisée pour facturer l'électricité.