Êlektron

Qu'est-ce qu'un matériau conducteur ?

Les électrons tournent autour des charges positives, ce que nous savions déjà.

Les matériaux conducteurs contiennent en leur périphérie des électrons faisant preuve d'une totale indépendance vis-à-vis des atomes auxquels ils appartiennent.

Tout se passe comme si, du faite du rassemblement des atomes contenus dans le matériau conducteur, ces électrons périphériques ou électrons libres, avaient acquis une complète liberté qui leur permettrait de s'affranchir définitivement de la tutelle de leurs atomes.

Ces atomes ayant perdu une charge négative, leur charge positive devient prépondérante par rapport à leur charge négative, ce qui correspond à la définition d'un ion positif ou cation.

Ces propriétés qui caractérisent tous les matériaux conducteurs sont essentielles ; sans elles le courant électrique ne pourrait exister. Si cette aptitude particulière est nécessaire, on verra néanmoins qu'elle n'est pas suffisante pour donner naissance à un courant électrique, au sein d'un conducteur.

Qu'est-ce qu'un isolant électrique ?

Contrairement aux matériaux conducteurs, les atomes des isolants ne possèdent pas d'électrons libres ; la force d'attraction des charges positives (protons) du noyau est telle que tous les électrons, y compris les électrons périphériques sont littéralement prisonniers de l'atome.

Il n'y a pas possibilité de transfert de charges électriques entre les atomes voisins.

Comme cette dernière particularité est indispensable pour donner naissance à un courant électrique dans un matériau, c'est la raison pour laquelle les isolants ne conduisent pas l'électricité.

Cependant, de même qu'il n'existe pas de conducteur parfait, c'est-à-dire sans résistance électrique, le meilleur des isolants peut, dans certaines circonstances, se comporter comme un conducteur dont la conductibilité s'avérerait simplement médiocre.

L'électricité dynamique

D'après les observations précédentes, on a pu remarquer que dans un conducteur les électrons libres se déplacent dans toutes les directions possibles, c'est-à-dire dans un volume, et la somme des courants électriques relatifs à ces déplacements est nulle.

Pour pouvoir utiliser ces déplacements, qui représentent de l'énergie électrique, il est donc nécessaire d'orienter ces "grains d'électricité" dans une même direction afin de les utiliser dans un dispositif, le récepteur, qui transformera l'énergie électrique :

soit en énergie lumineuse (ampoule, tube fluorescent...),
soit en énergie thermique (radiateur électrique),
soit en énergie mécanique (moteur électrique),
etc…

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