L'électricité est une forme d'énergie liée au déplacement ou à la présence de charges électriques. Elle est aujourd'hui indispensable dans notre vie quotidienne : elle permet d'éclairer nos maisons, de faire fonctionner les appareils électroniques, de chauffer, de communiquer et d'alimenter de nombreux systèmes industriels.

Tout ce qui nous entoure est constitué d'atomes. Ces derniers sont formés d'un noyau contenant des protons et des neutrons, entouré d'électrons. Les électrons portent une charge électrique négative. Lorsqu'ils se déplacent dans certains matériaux, ils créent un courant électrique.

Certains matériaux laissent facilement circuler les électrons : ce sont les conducteurs électriques. Les métaux comme le cuivre, l'aluminium ou l'argent sont de très bons conducteurs. À l'inverse, les matériaux qui empêchent le déplacement des charges sont appelés isolants, comme le plastique, le verre ou le caoutchouc.

Pour qu'un courant électrique circule, il faut généralement un circuit fermé. Un circuit électrique simple est composé de plusieurs éléments :

• Un générateur, comme une pile ou une batterie, qui fournit l'énergie électrique.
• Des fils conducteurs, qui permettent aux charges électriques de se déplacer.
• Un récepteur, comme une lampe ou un moteur, qui transforme l'énergie électrique en une autre forme d'énergie.
• Un interrupteur, qui permet d'ouvrir ou de fermer le circuit.

La circulation du courant électrique est décrite grâce à plusieurs grandeurs physiques.

• L'intensité électrique, mesurée en ampères (A), correspond à la quantité de charges électriques qui traversent un circuit pendant un temps donné.
• La tension électrique, mesurée en volts (V), représente la différence d'énergie qui pousse les charges à circuler.
• La résistance électrique, mesurée en ohms (Ω), s'oppose au passage du courant.

La relation entre ces trois grandeurs est décrite par la loi d'Ohm : la tension (U) est égale à la résistance (R) multipliée par l'intensité (I). Cette loi permet de calculer le comportement d'un circuit électrique.

Il existe deux grands types de courant électrique.

• Le courant continu (CC), dans lequel les charges circulent toujours dans le même sens, comme dans une pile ou une batterie.
• Le courant alternatif (CA), dans lequel le sens du courant change régulièrement. C'est celui utilisé dans les prises électriques des habitations.

L'électricité peut être produite grâce à différentes sources d'énergie. Les centrales électriques utilisent notamment le nucléaire, le gaz, le charbon, l'eau des barrages, le vent ou le Soleil pour transformer une énergie initiale en énergie électrique.

L'électricité doit être utilisée avec précaution. Une tension trop élevée ou un mauvais usage peuvent provoquer des électrocutions, des incendies ou des dommages aux appareils. C'est pourquoi les installations électriques possèdent des dispositifs de sécurité comme les fusibles et les disjoncteurs.

L'étude de l'électricité a profondément transformé le monde moderne. De la simple ampoule aux ordinateurs, aux smartphones et aux véhicules électriques, elle est devenue l'une des formes d'énergie les plus importantes de notre civilisation.

L'intensité du courant

L'intensité du courant électrique correspond à la quantité de charges électriques qui traverse un point d'un circuit pendant un temps donné. Plus l'intensité est élevée, plus une grande quantité de charges circule chaque seconde.

On peut comparer l'intensité au débit de l'eau dans une canalisation : plus le débit est important, plus il passe d'eau en une seconde. De la même manière, une forte intensité signifie qu'une grande quantité de charges traverse le circuit.

• L'intensité se mesure en ampères (A).
• L'appareil utilisé est l'ampèremètre.
• L'ampèremètre se branche en série dans le circuit.
• L'unité « ampère » rend hommage au physicien André-Marie Ampère.

Dans un circuit en série, l'intensité est la même en tous les points du circuit. Les charges électriques traversent successivement chaque composant sans se diviser.

Dans un circuit en dérivation, le courant se partage entre les différentes branches. L'intensité totale fournie par le générateur est égale à la somme des intensités qui circulent dans chaque branche.

Une intensité trop élevée peut échauffer les conducteurs et endommager les appareils. Les fusibles et les disjoncteurs interrompent automatiquement le circuit lorsqu'ils détectent un courant dangereux.