L'électricité dynamique: comment elle est produite, types, exemples

L' électricité dynamique, mieux connue sous le nom de courant électrique, correspond à la circulation des électrons à travers un conducteur d'électricité. Généralement, ce flux est dû à une différence de potentiel électrique. Les sources d'énergie peuvent être chimiques (batteries) et électromécaniques (par exemple, des générateurs hydrauliques).

Les conducteurs peuvent être solides, liquides ou gazeux, car le mouvement des électrons se fait par tout moyen, en fonction de la résistance que celui-ci a à la conductivité électrique.

Comment est-il produit?

Sans aucun doute, le fait que le courant électrique soit associé au dynamisme implique un mouvement. Par conséquent, ce phénomène est étudié à travers la branche de la physique appelée électrodynamique.

Comme mentionné précédemment, le mouvement des électrons est dû à la différence de tension (tension) entre deux points, qui doivent être reliés par un matériau électriquement conducteur.

Cela se traduit par la présence d'un champ électrique qui, à son tour, induit le flux d'électricité à travers le système.

Pour que les électrons se déplacent, ils doivent quitter le noyau d'un atome avec une charge électrique équilibrée, c'est-à-dire lorsqu'un électron libre est généré. Celles-ci sont appelées particules de charge mobiles et sont celles qui rendent possible le flux d'électricité sous l'action d'un champ électrique.

Le champ électrique peut être présenté grâce à des mécanismes générateurs de cellules électro-mécaniques, thermoélectriques, hydrauliques ou électrochimiques, comme c'est le cas des batteries de véhicules.

Indépendamment du processus de génération d’énergie électrique, chaque mécanisme présente en sortie une différence de potentiel. Dans le cas du courant continu (par exemple, des batteries chimiques), les sorties de la batterie ont une borne positive et une borne négative.

Lorsque les deux extrémités sont connectées à un circuit conducteur, la circulation du courant électrique à travers celui-ci est facilitée, laissant le chemin à l’électricité dynamique.

Types

Selon la nature de celle-ci et les caractéristiques de la circulation, l'électricité dynamique peut être continue ou directe. Ci-dessous, une brève description de chaque type d’électricité dynamique:

Courant continu

Ce type de courant circule dans une seule direction, sans aucune fluctuation ni perturbation de son écoulement.

Si l'itinéraire tracé dans le temps est tracé, une ligne droite et parfaitement horizontale sera appréciée, à condition que le niveau de tension (tension) reste constant dans le temps.

Dans ce type d'électricité dynamique, le courant électrique circule toujours dans le même sens; c'est-à-dire que les bornes positives et négatives conservent leur polarité à tout moment, elles ne sont jamais alternées.

L'un des principaux inconvénients du courant continu, appelé DC (acronyme anglais) ( courant continu ), est la faible résistance des conducteurs à la transmission d'énergie à haute tension et sur de longues distances.

Le chauffage dans les conducteurs traversés par le courant continu implique d'importantes pertes d'énergie, avec lesquelles le courant continu est inefficace dans cette classe de processus.

Courant alternatif

Ce type de courant circule dans deux directions alternées, comme son nom l'indique. Pendant un demi-cycle, le courant a un signe positif et, pendant le demi-cycle restant, il adopte un signe négatif.

La représentation graphique de ce type de courant dans le temps reflète une courbe sinusoïdale, dont le mouvement varie périodiquement.

En courant alternatif, communément appelé AC pour son acronyme en anglais ( courant alternatif ), le sens de la circulation des électrons change à chaque demi-cycle.

Actuellement, le courant alternatif est utilisé dans la production, le transport et la distribution d’électricité dans le monde entier, grâce à sa grande efficacité dans le processus de transport d’énergie.

De plus, les transformateurs de tension permettent à la tension du système de transmission de monter et descendre rapidement, ce qui permet d'optimiser les pertes techniques dues au chauffage des conducteurs pendant le processus.

Exemples réels

L'électricité dynamique, à la fois sous forme de courant continu et sous forme de courant alternatif, est présente dans nos vies dans diverses applications quotidiennes. Voici des exemples concrets d’électricité dynamique au quotidien:

- Les générateurs électriques qui alimentent les grandes villes en électricité, via des éoliennes hydroélectriques ou éoliennes, des centrales thermoélectriques et même des panneaux solaires, entre autres mécanismes.

- Les prises électriques domestiques, qui alimentent les appareils ménagers et les autres appareils électroménagers nécessitant de l'électricité, constituent le fournisseur d'électricité local à usage résidentiel.

- Batteries de véhicules ou téléphones portables, ainsi que batteries domestiques pour appareils portables. Tous fonctionnent avec des arrangements électrochimiques qui induisent une circulation de courant continu en joignant les extrémités du dispositif.

- Les clôtures électrifiées, également appelées clôtures électriques, fonctionnent à partir d'un courant continu qui expulse la personne, l'animal ou l'objet établissant un contact direct avec la clôture.

Avez-vous des risques pour la santé?

Le courant électrique comporte de nombreux risques pour la santé des êtres humains, car il peut provoquer de graves brûlures et des lacérations, voire même tuer un individu en fonction de l'intensité du choc.

Pour évaluer les effets de la circulation du courant électrique dans l'organisme, deux facteurs de base doivent être pris en compte: l'intensité du courant et la durée d'exposition.

Par exemple: si un courant de 100 mA circule dans le cœur d’une personne moyenne pendant une demi-seconde, il est très probable qu’une fibrillation ventriculaire se produise; c'est-à-dire que le cœur commence à trembler.

Dans ce cas, le cœur cesse de pomper du sang dans le corps régulièrement, car les mouvements naturels du cœur (systole et diastole) ne se produisent pas et le système circulatoire est gravement touché.

En outre, face à un choc électrique, des contractions musculaires sont produites qui produisent des mouvements intempestifs dans le corps des personnes touchées. En conséquence, les personnes sont vulnérables aux chutes et aux blessures graves.