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.

La résistance électrique

La résistance électrique est la propriété d'un matériau ou d'un composant qui s'oppose au passage du courant électrique. Plus une résistance est grande, plus le courant circule difficilement dans le circuit.

On peut comparer la résistance à un rétrécissement dans une canalisation : l'eau a plus de mal à passer dans un tuyau étroit que dans un tuyau large. De la même manière, une forte résistance limite le passage du courant.

• La résistance se mesure en ohms (Ω).
• L'unité porte le nom du physicien allemand Georg Simon Ohm.
• Un composant spécialement conçu pour offrir une résistance s'appelle une résistance ou un résistor.
• Sa valeur est souvent indiquée par des anneaux de couleur peints sur le composant.

Tous les matériaux ne présentent pas la même résistance. Les conducteurs, comme le cuivre, ont une faible résistance et laissent facilement passer le courant. Les isolants, comme le plastique, possèdent une résistance très élevée et empêchent pratiquement le passage du courant.

Lorsqu'un courant traverse une résistance, une partie de l'énergie électrique est transformée en chaleur. C'est le principe utilisé dans les radiateurs électriques, les grille-pains, les bouilloires ou les sèche-cheveux.

Les résistances sont très utilisées en électronique pour limiter le courant, protéger les composants ou régler le fonctionnement d'un circuit.