Des phénomènes naturels, tels que la foudre, étaient déjà observés dès l'Antiquité, mais pendant très longtemps l'électricité a terrifié les hommes qui voyaient en elle une manifestation de la colère divine ou d'un pouvoir surnaturel.
Ce n'est qu'à partir de la fin du 16e siècle qu'elle a commencé à être étudiée par les scientifiques pour en comprendre ses mécanismes et établir des lois. Leurs travaux successifs ont permis de créer artificiellement de l'électricité en transformant diverses sources d'énergies.
Aujourd'hui, cette électricité est produite par des centrales électriques, transportée et distribuée aux consommateurs. Comme le feu du temps des hommes préhistoriques, l'électricité a changé la vie de l'humanité. Elle est devenue indispensable à tout ce qui fait notre vie quotidienne : se nourrir, se chauffer, s'éclairer, se laver, soigner, communiquer, se déplacer, fabriquer...
Les charges électriques
La matière est constituée d'atomes. Chaque atome est composé :
- d'un noyau central qui est un assemblage de protons et de neutrons. Les protons portent des charges positives et les neutrons ne portent pas de charges et sont donc neutres (d'où leur nom) ;
- d'un ensemble d'électrons qui tournent très vite autour de ce noyau. Les électrons portent des charges négatives.
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. Mais 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. De la même manière, il suffit qu'un électron soit enlevé à cet atome pour que l'atome devienne positif. L'électricité résulte du déplacement de ces électrons.
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 (comme pour l'anguille) ;
- l'électricité statique créée par le frottement ou la mise en contact de matériaux différents, par exemple entre des cheveux et de la laine en enlevant un pull ;
- la foudre qui correspond à une décharge électrique entre un nuage et la Terre, ou entre deux nuages.
Elle 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, issus de la décomposition dans la roche de végétaux pendant des millions d'années ;
- 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 ou la biomasse que la nature renouvelle en permanence.
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