Electricité Electronique

Si on frotte un bâton d’ébonite, latte ou un bic de matière plastique sur la manche de son pull, on constate que le bâton d’ébonite, latte ou le bic attirent des corps légers tels que des petits morceaux de papier tout comme deux aimants peuvent s’attirer entre eux. On dira, que le bâton, la latte ou le bic, ont été électrisés par frottement et ils porteront une certaine quantité d’électricité.Si on divise la matière en morceau de plus en plus petit, on arrive, à avoir de la poussière de cette matière et si on continue cette division à l’extrême, on obtient une molécule de cette matière. Cette molécule de matière obtenue par broyage ou concassage, ne peut plus être d’avantage divisée. Elle n’est même plus visible avec les yeux. Une molécule peut être composée de 1 seul atome ou bien de plusieurs atomes combinés. En 1987, l’usine française THOMSON de construction d’appareils d’électronique découvrit que l’atome est constitué d’un noyau de charge positive en son centre et d’électrons de charge négative tournant autour de ce noyau +. On peut comparer l’atome à la terre tournant autour du soleil, le soleil étant le noyau et l’électron étant la terre. On peut aussi imaginer prendre une orange dans sa main gauche et faire tourner avec l’autre main une noisette autour de cette orange. Remarque, l’électron est de charge négative et que le noyau étant de charge positive, nous l’avons vu précédemment, ces charges contraires doivent s’attirer.

D’où, l’électron étant nettement plus petit devrait être attiré et s’écraser sur le noyau. Et bien NON. Car en s’approchant du noyau, il se met à tourner autour de lui, pour atteindre une certaine valeur de force centrifuge. C’est quoi une force centrifuge ? On peut comparer l’électron tournant autour du noyau à un seau, rempli d’eau, relié à une extrémité d’une corde et dont l’autre extrémité de celle-ci est prise en main. Avec la main et notre bras, nous faisons tourner suffisamment vite ce seau d’eau, tel que l’eau ne pourra plus sortir, quant celui-ci passe au-dessus de notre tête. Lorsque la force centrifuge de l’électron, force qui tente d’écarter l’électron du noyau, est égal à la force d’attraction des charges électriques contraires, il y a équilibre et l’électron tourne autour du noyau à une certaine distance constante de celui-ci. (Cette distance reste toujours la même car il y a équilibre des forces).: Nous savons ce qu’est un électron, c’est une charge électrique négative. Cette particule de l’atome est très nettement minuscule par rapport à cet ensemble entier qu’est l’atome. Faisons, la comparaison, avec un tuyau d’eau conduisant l’eau aux divers robinets de la maison. Plus on ouvre le robinet, plus le débit d’eau augmente. Les conducteurs sont des fils, généralement en cuivre, ils conduisent les électrons aux ampoules électriques de nos maisons d’habitation. D’autres matériaux peuvent aussi être des bons conducteurs d’électrons.

Pour exemple, l’argent, l’or et beaucoup d’autres. Ce qui caractérise un conducteur est le nombre d’électrons que possède la couche périphérique de cet atome. En effet, on sait qu’un atome essaye toujours de remplir sa couche périphérique externe à 8 électrons, pour être stable. Les conducteurs possèdent 1 à 4 électrons sur la couche périphérique externe de son atome. Ces atomes essayeront de se débarrasser de ceux-ci, afin que leur couche précédente soit complète. Ils ont donc des électrons en trop et les perdent assez facilement. Les isolants possèdent plus de 4 électrons sur leur couche périphérique externe de leurs atomes. Ses atomes essayent de capter des électrons pour compléter leur couche externe à 8 électrons. Les semi-conducteurs possèdent 4 électrons sur leur couche périphérique. (demi chemin entre 0 et 8 électrons. 8 électrons divisé en 2 donne 4 électrons.)Sous l’influence d’un champ électrique qu’est la borne + positive d’une batterie, les électrons stockés à la borne négative de cette batterie vont partir vers la borne + de cette même batterie, au travers du circuit extérieur composé de conducteurs et de la charge (ex –> une ampoule de voiture 12 V ) de ce circuit électronique.

Malheureusement, le sens conventionnel du courant sera toujours, le seul sens qu’on indiquera sur un schéma électronique. Cependant, on retiendra dans sa mémoire que les électrons voyagent dans l’autre sens. En effet, on connaissait l’électricité, bien avant qu’on ne sache, ce qu’est un électron et le signe de sa charge électrique. Ils avaient donc choisi, arbitrairement, un sens du courant allant de la borne (+), passant le circuit électronique, et arrivant à la borne moins (-) de cette batterie. Manque de chance, ce n’était pas le bon sens du courant qu’ils avaient choisi à cette époque. Pour ne pas changer la bonne veille habitude qu’ils avaient prise, nous avons gardé sur nos schémas ce sens conventionnel en sachant très bien que les électrons aillent dans le sens contraire.