Quelle est la source des électrons qui circulent à travers un fil avec une batterie et une ampoule connectées dans un circuit simple ?

Dans un circuit simple composé d’une batterie, d’une ampoule et d’un fil, la source des électrons qui circulent à travers le fil est la réaction chimique qui se déroule à l’intérieur de la batterie.

Lorsque le circuit est fermé (c'est-à-dire que l'interrupteur est allumé ou que les fils sont connectés), la réaction chimique au sein de la batterie commence à se produire. Cette réaction implique l'oxydation d'une des électrodes (l'anode) et la réduction de l'autre électrode (la cathode). À la suite de cette réaction, les électrons sont libérés de l'anode et circulent à travers le circuit externe, y compris le fil, vers la cathode où ils sont acceptés et participent à la réaction de réduction.

Dans la plupart des batteries courantes, telles que les batteries alcalines ou au plomb, le matériau de l'anode est généralement un métal (par exemple, du zinc ou du plomb), tandis que le matériau de la cathode est généralement un autre métal ou un oxyde métallique (par exemple, de l'oxyde de cuivre ou de l'oxyde de plomb). L'électrolyte (la substance située entre les électrodes qui permet la circulation des ions) facilite le transfert des ions lors des réactions chimiques.

Tant que les réactifs chimiques sont disponibles et que le circuit est complet, la batterie continuera à faire circuler les électrons à travers le circuit, créant ainsi un courant électrique. Lorsque la batterie est épuisée (c’est-à-dire que les réactifs sont épuisés), elle ne peut plus produire la réaction chimique et le flux d’électrons s’arrête.