L’électricité fonctionne grâce à une propriété de particules appelée charge. le différence principale entre charge et courant est que charge fait référence à une propriété fondamentale d'une particule tandis que courant fait référence au débit de charge.
La charge est une propriété fondamentale des particules qui leur permet d’interagir entre elles via des forces électromagnétiques. Au cours de ces interactions, la charge est toujours conservée. Les charges électriques peuvent être positives ou négatives. Une charge positive fait référence à la charge portée par un proton, tandis qu'une charge négative fait référence à la charge portée par un électron. Des charges similaires se repoussent tandis que des charges différentes s’attirent. La force d'attraction ou de répulsion entre deux particules ayant des charges et qui sont séparés par une distance est donné par la loi de Coulomb:
où est une constante, avec 8,99 × 109 m F-1.
Même si les objets de tous les jours sont constitués de protons et d’électrons, ils ne sont souvent pas considérés comme étant chargés, car les charges positives et négatives s’annulent, ne laissant net charge. Parfois, si deux objets sont frottés l'un contre l'autre, les électrons peuvent être transférés d'un objet à l'autre, laissant un objet avec un excès d'électrons et l'autre avec un excès de protons. Ensuite, les objets sont chargés. Si les objets chargés ne sont pas autorisés à entrer en contact avec un conducteur, les électrons ne peuvent pas se déplacer facilement vers / depuis l'objet et la charge reste ainsi longtemps. Ce type de situation où des charges excessives sont accumulées sur un corps est souvent appelé électricité statique. La foudre se produit lorsque l'électricité statique s'accumule dans les nuages, puis se décharge soudainement.
La foudre se produit lorsque les excès de charge dans les nuages se déchargent.
La charge est mesurée en unités de coulombs (C). Un électron a une charge d'environ -1,6 × 10-19 C.
En électricité, le courant fait référence à la débit de charge. Un courant est exprimé en termes de charges comme:
Les courants sont mesurés en unités d'ampères (A). Un courant de 1 A fait référence à un flux de charge où 1 C de charges dépasse un point toutes les secondes. Pour les circuits électriques, la loi de conservation de charge s'étend dans une loi de conservation de courant. À chaque jonction dans un circuit, la somme des courants entrant dans la jonction doit être égale à la somme des courants quittant cette jonction (on parle également de la première loi de Kirchoff)..
Les courants que nous rencontrons chaque jour sont créés par des électrons traversant des fils en réponse à une différence de potentiel. Les courants peuvent être directs (DC) ou alternatifs (AC). Souvent, les gens supposent à tort que les électrons doivent se déplacer d'un endroit où le circuit est allumé à un appareil pour le faire fonctionner. Ce n'est pas vrai. Lorsqu'un circuit est activé, les électrons de tout le fil commencent à réagir presque simultanément. Typiquement, les vitesses des électrons (appelées “vitesses de dérive“) À travers un fil sont en réalité très lents, de l'ordre d'environ un centimètre par minute. Dans les courants alternatifs, les électrons restent en grande partie là où ils se trouvent et ne se déplacent que périodiquement.
Charge est une propriété fondamentale des particules qui leur permet d’interagir avec les forces électromagnétiques. Il se mesure en coulombs.
Actuel est un débit de charge. Il est mesuré en ampères (A).
Courtoisie d'image
“Crash de foudre” par Ian (Travail personnel) [CC BY-SA 2.0], via flickr