L’électricité : ce qui circule vraiment dans un fil

Des électrons qui se poussent

Tout est fait d'atomes, et les atomes contiennent des particules minuscules chargées, les électrons. Dans un métal — le cuivre d'un fil, par exemple —, certains de ces électrons peuvent se déplacer d'un atome à l'autre.

Un courant électrique, c'est ce déplacement d'ensemble. Les électrons ne traversent pas le fil à toute vitesse d'un bout à l'autre : ils se poussent les uns les autres, comme des billes dans un tube plein. C'est la poussée qui va vite, pas chaque bille.

L'image du tuyau d'eau

Elle est imparfaite, mais elle éclaire tout :

• La tension, en volts, c'est la pression. Plus elle est forte, plus ça pousse.
• L'intensité, en ampères, c'est le débit : la quantité qui passe par seconde.
• La résistance, en ohms, c'est l'étroitesse du tuyau : ce qui freine le passage.

Trois grandeurs liées entre elles : à tension égale, plus la résistance est grande, moins il passe de courant. C'est la loi qu'on apprend d'abord en électricité.

Le circuit doit être fermé

Un courant ne circule que si le chemin fait une boucle complète : de la source, à travers l'appareil, et retour à la source.

C'est tout ce que fait un interrupteur : il coupe la boucle ou la referme. Rien de plus.

Conducteurs et isolants

• Les conducteurs laissent passer le courant : cuivre, aluminium, eau salée, corps humain.
• Les isolants l'empêchent : plastique, caoutchouc sec, bois sec, verre.

D'où l'enveloppe plastique autour des fils, et d'où le danger des mains mouillées près d'une prise : l'eau du robinet, avec ses sels dissous, conduit.

La sécurité, sans détour

• Ne jamais toucher un fil dénudé, ni un appareil avec les mains mouillées.
• Ne pas brancher plusieurs appareils gourmands sur une même multiprise : les fils chauffent, et un fil qui chauffe met le feu.
• Un disjoncteur coupe automatiquement en cas de problème. S'il saute souvent, c'est un symptôme : il faut chercher la cause, pas le forcer.
• Une prise de terre évacue le courant qui s'échapperait vers la carcasse d'un appareil. C'est elle qui évite l'électrocution.

Produire, transporter, consommer

Le courant vient d'une centrale — hydroélectrique pour l'essentiel en RDC —, voyage sur des lignes à haute tension parce que cela limite les pertes, puis la tension est abaissée par des transformateurs avant d'entrer dans les maisons.

Chaque étape perd un peu d'énergie. C'est pourquoi les pertes sur un réseau mal entretenu peuvent être importantes, et pourquoi la maintenance des lignes est un vrai métier.