Les conducteurs et les isolants

L'électricité, utile pour tant de choses. Lorsque l'électricité traverse le câble de cette guirlande lumineuse, elle atteint les ampoules et les allume. Ne t’inquiètes pas, Philippe, l'électricité ne te fera pas de mal, même si tu tiens le câble dans ta main. Bien sûr, l'électricité peut être dangereuse. Mais regarde le câble.

Tu ne touches que le plastique à l'extérieur. Il y a des fils à l'intérieur du câble en métal, du cuivre. Et c'est à travers ceux-ci que circule la charge électrique. La charge électrique aime les matériaux comme le cuivre, car elle peut se déplacer rapidement et facilement à travers eux. Le cuivre conduit l'électricité.

C'est un conducteur. Les plastiques sont différents. Les plastiques ne permettent pas à l'électricité de passer. Ils t'en isolent pour que tu ne sois pas électrocuté. Les plastiques sont de bons isolants.

Qu'est-ce qui fait du cuivre un conducteur, alors que les plastiques sont des isolants? Regardons. L'électricité est une question de charges, et une charge peut être positive ou négative. Les particules chargées s'efforcent toujours d'être en équilibre, pour qu'il y ait autant de charge positive que négative à chaque endroit. Et lorsqu'elles ne sont pas en équilibre, elles désirent intensément à l'être.

Cette attraction entre les charges négatives et positives est la force électrostatique qui tire les particules chargées. Un électron est une particule chargée avec une charge négative, et quand on parle d'électricité, l'électron est la particule chargée avec laquelle on a le plus à faire. La zone à gauche a une charge négative. Elle a un excès d'électrons, et à droite se trouve une zone avec une charge positive, un déficit d'électrons, laissant plus de protons chargés positivement. Les protons sont attirés par les électrons, mais ils sont coincés dans leurs atomes et ne peuvent pas bouger.

Les électrons, quant à eux, ressentent la présence des protons et aspirent à les rejoindre. Ces électrons ne sont pas aussi fermement attachés à leurs atomes, ils peuvent donc se déplacer. Mais ils ne vont pas très loin, car il y a de l'air entre les deux et c'est trop loin pour les atteindre. Alors, on va les aider et connecter un fil, un conducteur en cuivre. L'élément cuivre, a une propriété particulièrement pratique.

Un atome de cuivre a 29 électrons. Vingt-huit d'entre eux sont fermement coincés dans l'atome, mais l'un d'eux peut se déplacer librement. Cet électron libre saute et peut changer de place avec d'autres électrons libres, tournant autour d'autres atomes de cuivre dans le fil. Et ces électrons libres rendent le cuivre capable de conduire le courant électrique. Dans tous les conducteurs, les électrons peuvent se déplacer librement.

D'accord, c'étaient des conducteurs. Maintenant, remplaçons le conducteur en cuivre par une chaîne de plastique. La plupart des types de plastique n'ont pas ou presque pas du tout d'électrons libres. Les molécules du plastique tiennent fermement à tous leurs électrons. Donc, peu importe à quel point les électrons désirent passer, rien n'arrive.

Les plastiques sont des isolants, car les électrons contenus dans les plastiques ne sont pas libres de se déplacer. La plupart des métaux ont des électrons libres et sont de bons conducteurs - argent, cuivre, or, aluminium, fer. Alors que les plastiques, le verre et la céramique sont de bons isolants, ils ne conduisent presque pas le courant. Ce qui permet de tenir le câble en toute sécurité même lorsqu'il y a du courant à l'intérieur. Non, ne coupe pas ça.

Oui, cette guirlande de lumières est un peu trop longue, mais si tu la coupes avec ces pinces, tu couperas l'isolation en plastique. Et les pinces, qui sont en métal, entreront en contact avec les fils de cuivre. Alors, où penses-tu que le courant électrique ira? Exact, ça te traversera si tu n'as pas de chance. Voilà, c'est mieux.