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Lorsque l'on vit en présence d'un réseau de distribution d'électricité, (abonné EDF par exemple), il vous suffit de donner un coup de téléphone pour voir arriver, presque immédiatement un technicien qui va solutionner votre problème (moyennant finance ou gratuitement, si c'est dans le cadre de votre abonnement) lorsque vous serez seul(e), en dehors d'un réseau de distribution, il n'en sera plus de même. Si vous ne pouvez compter que sur un parent ou, un ami, que d'ennuis, de dérangements, pour, 9 fois sur 10, une "broutille" et s'il faut faire venir un électricien, que de frais! Combien de clients, ont ainsi passé un week-end à "la bougie", avec des conséquences parfois onéreuses, pour un interrupteur qui n'est pas en bonne position, un fusible qui, par fatigue, a grillé (sans cause, hormis la fatigue, ça existe, oui! oui! Surtout en basse tension!) ou, toutes autres futilités, qui avec un minimum de connaissances sont solutionnées aussi facilement que démarrer le moteur de sa voiture.

Pour cela, il vous faut "perdre" un peu de temps à lire ces lignes, et un minimum d'outillage (On verra plus tard). Je ne compte plus le nombre de clients que j'ai dépanné, par téléphone, simplement par qu'il savait ce qu'était un régulateur, un fusible ou une batterie, et parce qu'ils avaient appris à se servir d'un appareil de mesure. Avec un minimum de connaissance, ils ont pu répondre clairement à mes questions, mesurer les tensions aux points demandés, effectuer les vérifications réclamées, et enfin émerveillés, trouver sur mes indications, la cause de leur déboire, ceci après avoir passé un quart d'heure au téléphone. Ce ne sont pas des gens exceptionnels, pas des techniciens, mais ils savent comment fonctionne leur installation.

Par ailleurs le système de télé-entretien, avec une mesure par jour seulement et une somme modique, permet à tous d'avoir un suivi de son installation. Que vous soyez en Afrique, en Asie ou tout simplement en France, un petit tableau à remplir, et en cas d'anomalie - ou toutes les fins de mois, s'il ne se passe rien - vous expédiez un mail, et le suivi est fait automatiquement, vous recevez une réponse et si une anomalie se prépare, vous en êtes avertis, avant! En cas de panne, tout abonné bénéficie de l'assistance technique téléphonique, et de l'envoi de pièces détachées ultra-rapide (si le matériel est de notre conception) dans le cas contraire, nous sommes obligés de nous soumettre aux délais de votre constructeur et son bon vouloir, tout au moins lorsqu'il n'y a pas moyen d'agir autrement...

Le plus difficile dans l'électricité, c'est qu'on ne voit rien! 2 fils, on met une lampe au bout, et ça éclaire! C'est miraculeux. Si vous avez dépassé ce stade, vous pouvez passer à la page suivante, pour les autres, on va tâcher de comprendre la suite.

Figure 01 - Un atome, avec 7 électrons

Disons que l'électricité, c'est " des granules ", infiniment petits, bien plus petits que les plus petits des virus (Lesquels sont déjà invisibles à nos yeux, mais pas pour les super microscopes), là, nos "granules" sont si petits que même nos microscopes les plus puissants, n'arrivent pas à les voir et pourtant, ils existent! Nous les appellerons des électrons. Ces électrons sont eux mêmes des constituants d'un ensemble plus important que l'on appelle un atome (Voir figure à gauche).

On va arriver à l'électricité, ne vous inquiétez pas, cette digression est nécessaire.

Nous voici donc ci-dessus en présence d'un atome, un véritable mini-micro système planétaire, avec un soleil au centre (le noyau) et des planètes qui gravitent autour (Les électrons). Ce système est en équilibre, ce qui signifie que les charges que représentent les électrons (ils sont négatifs), équilibrent parfaitement celles du noyau (il est positif) le plus et le moins s'attirent, et les électrons devraient - théoriquement - s'écraser sur le noyau (force de gravitation) mais les électrons tournent autour du noyau, et la force centrifuge les tient éloignés. Quoi qu'il en soit, tel quel, ça marche très bien. Ce que l'on ne voit pas sur le dessin, c'est que les "orbites" des électrons ne sont pas sur un même plan et que certains se tiennent très près du noyau, d'autres très loin. (Je n'en ai dessiné que sept, mais il peut y en avoir moins - tout dépend du matériau considéré - et jusqu'à plusieurs centaines) Bien évidemment plus un électron sera près du noyau, plus la force le retenant sur son orbite sera importante, au contraire un électron situé à l'extrême périphérie, ne sera que faiblement lié au noyau et dans certain cas, il pourra même s'en échapper

Si, d'aventure, un électron facétieux, venait à quitter son atome, que se passerait-il? Notre atome ayant perdu une charge négative, n'est plus en équilibre, il est devenu positif! Les charges du noyau sont supérieures à celles des électrons, et comme toujours, le plus attire le moins (et l'inverse) notre atome déséquilibré (Il est devenu un ion positif) n'a qu'une envie: retrouver son équilibre et attirer un autre électron qui lui aussi de son coté cherche à se "caser" quelque part. Ceci est très important, vous avez ici tous les protagonistes du grand théâtre qu'est l'électricité! Sachant que la nature a une sainte horreur du déséquilibre.

Figure 03 - Un atome en équilibre

Figure 02 - Homme du XXIéme siècle à la recherche d'électrons baladeurs (Rien à voir avec le cours c'est pour se décontracter!)

Figure 04 - Un atome ayant perdu un électron.

Un atome comporte des charges égales, positives, pour la totalité de son noyau, négatives, pour la somme des électrons gravitant autour. Cet état est un état naturel, stable, pour autant que rien ne vienne mettre la "Zizanie" et la "Zizanie" est certainement la chose la plus facilement réalisable, surtout, lorsque l'on a rien de mieux à faire! Précisément la nature, bien qu'aimant les choses stables, est génératrice de zizanie, ne serait-ce que par la présence d'énergie, entre autre la chaleur! La chaleur va "exciter" les atomes. Très froid, ils sont stables, les électrons se déplacent lentement, si, on chauffe, ne serait-ce que la température ambiante (C'est déjà très chaud, par rapport à l'absence de chaleur, un peu au-dessous de -273° et des...)

Si c'est chaud, les électrons vont tourner comme des petits fous autour du noyau et de temps à autre... un petit accident, un dérapage dans un virage, et un électron périphérique, un poil plus énergétique que de coutume se verra éjecté et notre atome deviendra un ion positif. Il sera éjecté d'autant plus facilement qu'un autre atome, en manque d'électron se trouvera à proximité et attirera littéralement l'électron baladeur.

C'est là que les choses se gâtent, notre atome n'est plus du tout d'accord, voilà une situation intolérable, l'atome devenu fortement positif, retient encore plus vigoureusement les derniers électrons, les pauvres, ils en ont même du mal à se déplacer, ils se sont resserrés autour du noyau, et si d'aventure, un électron solitaire et baladeur passe à proximité, il se verra littéralement "gobé" par l'atome furieux. Et de nouveau nos électrons profitant de température ambiante et clémente, tourneront plus ou moins vigoureusement autour du noyau de l'atome enfin redevenu stable.. Ceci dans une situation redevenue tout à fait normale.

Des atomes "sympa" ils ont des électrons communs, un bon moyen pour en échanger facilement, tout en restant stable et en équilibre, comme le cuivre, par exemple qui constitue le conducteur d'un fil électrique. Mais d'autres métaux aussi...

Figure 06 - Pas d'électrons en commun, les échanges sont quasiment impossibles, nous sommes en présence d'un isolant.

Sur la figure 06, les atomes n'ont rien de "crochus" ils sont plutôt solitaires et indépendants, si indépendants, même, qu'ils se refusent à tout échange d'électron. Nous sommes en présence d'un matériaux isolant, comme la gaine qui entoure un fil électrique ou de la porcelaine, etc.

La figure 07, nous montre un atome bancal, il est subitement devenu fortement positif, suite à la fugue d'un de ses électrons (Les charges positives du noyau prévalent sur les charges négatives des électrons.) Positif, il va n'avoir plus seul qu'un but, récupérer un électron afin de redevenir stable.

Figure 08 - A l'inverse du précédent, un atome avec un électron surnuméraire.

Ici, au contraire du précédent, cet atome à récupéré un électron en trop, cet électron excédentaire le rend fortement négatif, il n'a qu'un désir: se débarrasser de l'intrus

PS: Heureusement que sur les dessins nos atomes sont séparés par de grandes distances, sinon vous n'auriez jamais pu voir, aucune de ses images, car chaque atome aurait en "deux temps, trois mouvements" refilé son électron excédentaire au voisin... ou, récupéré le manquant, ce qui n'est qu'une affaire de point de vue.

Les neutrons sont des particules électriquement neutres (Elles n'ont pas de charge électrique), les protons ont des charges positives.

Patience, Patience, nous y arrivons, Il nous reste plus maintenant qu'à considérer, non plus un atome, mais des millions de millions de milliards d'atomes, qui au hasard des choses se retrouvent regroupés dans un même conducteur électrique. Ca peut être n'importe quoi, pourvu que l'électricité passe au travers, des électrons doivent pouvoir passer d'un atome à l'autre, sinon nous serions en présence d'un isolant. Le fil de cuivre d'un câble électrique est bon exemple de conducteur, la gaine qui l'entoure d'un isolant.

DE L'ÉLECTRICITÉ, MAIS PAS DE L'ÉLECTRICITÉ. ("De la prose sans le savoir" Bien oui ça se pratique un peu partout)

Figure 09 - Un fragment de conducteur électrique, avec la représentation des mouvements désordonnés des électrons.

Voici un tout petit (mais alors vraiment tout petit) morceau de conducteur électrique, il a été, vous vous en doutez un peu, très, très fortement agrandi. Les flèches jaunes indiquent les mouvements des électrons. Sans cesse, ils se promènent d'un atome à l'autre, dans le désordre? le plus strict, mais en respectant scrupuleusement l'équilibre de chaque atome, en quelque sorte, l'ordre dans le désordre, de la "Zizanie finement organisée"

Si l'on pouvait imaginer que chaque électron qui quitte un atome produit une force, on pourrait imaginer aussi aisément que toutes ces forces, au même moment, dans tous les sens, auraient une résultante nulle. Et c'est bien ce qui se passe!

Ca: c'est de l'électricité qui n'existe pas!! Ou en tous les cas de l'électricité naturellement inutile (Ah! Ah! Ah!)

Pour ceux qui ont envie de rire, j'ai envie de m'arrêter là et d'ouvrir un nouveau chapitre: Comment faire de l'électricité qui existe! (Mais c'est déjà plus difficile!)

Bon ça va, j'ai changé d'idée, je ne vais pas vous laisser en plan, au moment crucial (On va égorger l'héroïne et Zorro n'est toujours pas là!- C'est bon pour placer une " pub ", mais celle-là je vous l'ai déjà faite)

LA, UN PEU D' ATTENTION ! SVP. (Voir le dessin de la figure 10) Nous voyons toujours notre morceau de conducteur fortement agrandi, avec les électrons baladeurs qui par ailleurs, comme on peu clairement le voir, se baladent toujours. Mais j'ai rajouté une pile électrique, reliée aux deux cotés du dit conducteur. Cette pile agit comme une vraie pompe à électrons, de son coté positif (+) elle va absorber un électron (qui aussitôt va manquer dans le compte, le premier atome qui en est dépourvu va en piquer un à son voisin, qui fera de même avec le sien, etc.. etc.. et, ce jusqu'à ce que nous arrivons au pôle négatif (-) de la pile qui gentiment (elle à été construite exactement pour ça) va fournir l'électron manquant au système. Et on va continuer comme ça, non pas en injectant les électrons un à un, mais par centaines de milliards... et maintenant, ce courant d'électron, c'est de l'électricité ! Et comme vous pouvez le remarquer, nous n'avons pas créé de nouveaux électrons, la pile en à perdu un d'un coté, elle en a récupéré un de l'autre, la quantité d'électrons est toujours inchangée (nous ne savons pas créer de la matière, et les électrons sont de la matière) L'électricité, c'est donc un flux d'électrons, un courant. Le générateur électrique, pile ou autre, n'est tout simplement qu'une "pompe à électrons" et c'est là, encore une fois que l'analogie avec l'hydraulique devient encore plus apparente Que ce soit un courant d'électrons ou un courant d'eau, les choses se passent quasiment de la même façon !