Électricité

La foudre est une manifestation visible de la présence d'électricité dans la nature. Il s'agit d'une décharge électrique provoquée par des nuages d'orage.

L'électricité est un phénomène physique qui a toujours existé dans la nature. Il est du à certains échanges d'énergie qui ont lieu entre les atomes composant la matière.

À partir du XVIIIe siècle, l'homme a commencé à mieux comprendre ces échanges d'énergie. Il a découvert comment transporter l'électricité et a pu s'en servir pour s'éclairer, se chauffer et faire fonctionner différents appareils électriques. La maitrise de l'électricité a révolutionné son quotidien.

Explication

Animation schématique d'un atome : protons (rouge), neutrons (gris), électrons (bleu).

La matière qui nous entoure est constituée d'atomes microscopiques.

Tous ces atomes sont formés d'un noyau central composé de petites particules appelées protons et neutrons. Autour de ce noyau, il y a d'autres particules qui lui tournent autour. Ce sont les électrons.

Quand des électrons se déplacent d'un atome vers un autre, ils produisent de l'électricité.

L'électricité est invisible. On ne peut donc pas la voir, mais seulement observer ses effets, comme par exemple la foudre.

Histoire de l'électricité

Les effets de l'électricité statique et du magnétisme sont décrits pour la première fois en 600 av JC, par Thales de Milet. On doit l'emploi moderne du terme « Électricité » à l'Anglais William Gilbert, (de Colchester), qui distingue corps électriques et magnétiques dans son De Magnete (1600). Il note les lois de répulsion et d'attraction des aimants par leur pôle, assimile la Terre à l'un d'eux, puis établit une liste des corps électrisables par frottement, après avoir découvert l'influence de la chaleur sur le magnétisme du fer. Les premiers générateurs de charges électriques sont des machines à frottement. Otto von Guericke, de Magdebourg, construit en 1663 une forme primitive de machine électrique: un globe de soufre en rotation frotté à la main.

Au XVIIIe siècle débute une période d'observation et de création d'électricité statique. En 1733, du Fay découvre les charges positives et négatives et observe leurs interactions. Coulomb en énonce les premières lois physiques. En 1750, via des expériences sur la foudre, Benjamin Franklin identifie l'électricité naturelle, canalisée par le paratonnerre. En 1799, Alessandro Volta crée la pile électrique.

En 1820, André-Marie Ampère découvre les lois du magnétisme et de l'électrodynamique. Suivent la dynamo du Belge Zénobe Gramme en 1868, l'ampoule électrique à incandescence de Thomas Edison en 1879, année de la première centrale hydroélectrique (7 kW) à Saint-Moritz (Suisse). Aristide Bergès développe le concept de houille blanche, avec la première ligne électrique, de Lucien Gaulard et John Dixon Gibbs, en 1883. Dès 1889, un fil de 14 km relie la cascade des Jarrauds et la ville de Bourganeuf, dans la Creuse.

La première ligne sous haute tension a été construite en 1891 par l'entreprise Allemande Maschinenfabrik Oerlikon. Elle transportait l'énergie électrique sous 25 000 V à 40 Hz, sur 175 km entre Lauffen am Neckar et Frankfurt en Allemagne . Les pertes ont été seulement de 4%, ce qui a mis fin à la controverse entre les défenseurs du système de transport en courant continu et ceux, gagnants, partisans du transport en courant alternatif.

La ville Heilbronn (Allemagne) était en 1892 la première ville en Europe équipée d'un système de distribution en électricité par un réseau de distribution en courant alternatif.

Dans les années 1900, les progrès technologiques de l'hydroélectricité suisse sont à l'origine d'intenses spéculations boursières sur les sociétés hydroélectriques, qui profitent aux implantations industrielles dans les Alpes. L'électricité investit l'industrie, l'éclairage public et le chemin de fer, avant d'entrer dans les foyers.

La forte expansion électrique des années 1920 permet un maillage du territoire dans les grands pays industriels. La France bénéficie alors d'une multiplication par huit de la production d'électricité hydraulique grâce aux premiers barrages. En 1925, Grenoble organise l'Exposition internationale de la houille blanche.

Dans les années 1990-2000 on parle d'électricité d'origine renouvelable, propre, sûre, verte, etc. En 2013 un communiqué de la Commission européenne, « La contribution de l'électricité d'origine renouvelable à l'objectif de durabilité consiste non seulement en réductions des émissions de gaz à effet de serre, mais aussi en réductions des émissions atmosphériques de substances polluantes et en une diminution des besoins en eau de refroidissement par rapport aux formes d'énergie conventionnelles. L'électricité d'origine renouvelable contribue en outre à l'objectif de diversification de l'approvisionnement et d'utilisation plus efficace des ressources »

Utilisation de l'électricité

Aujourd'hui, dans les pays développés, l'électricité est utilisée partout : dans les pièces de la maison, les ordinateurs, les machines. Pour s'allumer l'ampoule a besoin d'électricité comme celle contenue dans les piles par exemple. Une lame de la pile doit toucher le culot de la lampe et une autre doit toucher le plot.

Production de l'électricité

Aujourd'hui, l'homme produit de l'électricité à partir de différentes sources d'énergie. Certaines sont plus plus polluantes que d'autres.

De nouveaux moyens se développent, comme l'utilisation de panneaux solaires, d'éoliennes, etc.

Pour ne pas la gaspiller, on peut économiser l'électricité de différentes façon