Généralités sur les circuits electriques

La pile électrique
Auteurs : Equipe La main à la pâte(plus d'infos)
Résumé :
La pile a été inventée par le savant italien Alessandro Volta en 1800. Cette date constitua un tournant pour le siècle, mais également pour lhistoire de lélectricité. La pile de Volta est en effet la première source délectricité qui permet d'avoir dans un circuit du courant continu.
Publication : 1 Avril 1998

La pile a été inventée par le savant italien Alessandro Volta en 1800. Cette date constitua un tournant pour le siècle, mais également pour lhistoire de lélectricité. La pile de Volta est en effet la première source délectricité qui permet d'avoir dans un circuit du courant continu. Elle doit son nom à sa forme originelle, un empilement régulier de disques de cuivre et de zinc séparés par un carton imprégné deau salée. Les disques de cuivre et de zinc sont appelés électrodes de la pile et la solution de sel, lélectrolyte. Ce sont les réactions chimiques entre ces différents composants qui vont donner naissance à de lélectricité.

Comment cela se passe-t-il ?

En contact avec la solution, lélectrode de cuivre perd des électrons et devient donc chargée positivement. Cest le pôle plus. À linverse, lélectrode de zinc se dissout dans la solution et garde des électrons. Cette électrode devient alors chargée négativement. Cest le pôle moins. Il existe une tension entre les deux pôles de la pile. Celle-ci est ainsi capable dengendrer un mouvement continu délectrons. Les électrons passent du pôle moins au pôle plus par le circuit électrique puis à l'intérieur de la pile du pôle plus au pôle moins par le biais de la solution qui constitue l'autre partie du circuit. La boucle est alors bouclée et lélectricité créée.

La cathode se recompose en permanence car elle récupère des électrons amenés par le circuit pour reconstituer le cuivre ayant réagi avec la solution. Seule lélectrode de zinc est consommée. Le processus peut donc continuer jusquà ce que cette électrode soit complètement dissoute.
La tension aux bornes de la pile dépend de la nature des éléments utilisés. En superposant plusieurs disques, Volta réussit à obtenir 24V.
En 1866, le chimiste Georges Leclanché va améliorer ce système en substituant lélectrode de cuivre par une tige de charbon, et la solution de sel par une gelée doxyde de manganèse et de grains de charbon. La pile est ainsi plus compacte et surtout transportable. La pile moderne est née. Elle subira différents avatars : la pile ronde avec une tige de graphite au centre, les piles alcalines qui utilisent loxyde de mercure comme électrolyte, ou encore la pile bouton qui équipe nos montres et nos calculatrices