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L'électricité a été découverte par les Grecs de l'Antiquité qui ont démontré que le frottement de la fourrure contre l'ambre entraînait un attrait mutuel entre les deux matériaux. Cependant, ce n'est qu'en 1800 qu'Alessandro Volta produisit un courant électrique constant. Apprendre des circuits simples est essentiel dans l’enseignement secondaire et peut aussi être très amusant.
Électrons
L'électricité est produite par le flux de particules subatomiques chargées connues sous le nom d'électrons. Les électrons sont parmi les plus petites particules connues et ont une taille d'environ un quadrillion de mètre (un quadrillion de pied). Un quadrillion est un suivi de 15 zéros. Ils ont une masse d'environ 10 kilogrammes de killogramme (10 kilogrammes). Un non-million est un suivi de 30 zéros.
Résistances
L'un des circuits électriques les plus simples étudiés consiste en une batterie et une résistance. Une résistance est un composant électrique qui réduit le flux de courant électrique. À l'échelle microscopique, la résistance est produite par les électrons qui s'entrechoquent et rebondissent à partir des limites des fils. Cela réduit leur vitesse et donc leur courant.
Courant et vitesse des électrons
Le courant électrique est une mesure de la vitesse à laquelle les électrons circulent dans un circuit. La vitesse à laquelle les électrons s’écoulent est souvent proche de la vitesse de la lumière qui est de 1 079 252 850 kilomètres à l’heure (670 616 629 milles à l’heure). Les circuits électriques simples contiennent souvent un dispositif utilisé pour mesurer le courant électrique. Cet appareil est appelé ampèremètre et mesure les ampères.
Piles
Les piles constituent la principale source d’énergie dans les circuits électriques simples et utilisent des réactions chimiques pour produire un courant électrique. Ils contiennent un liquide appelé électrolyte qui contient des milliards d'atomes ou d'ions chargés électriquement. Les ions réagissent avec les électrodes de la batterie pour produire des électrons qui circulent dans le circuit. Puisqu'il n'y a qu'un nombre fini d'ions dans l'électrolyte, une fois qu'ils ont tous réagi avec les électrodes, la batterie n'est plus en mesure de produire un courant électrique.