Sciences
Physiques
Électricité 43
Courants et
tensions
Exercices
Électricité 34
Courants et
tensions
Électromagnétisme
Je confirme mes acquis
Exercices
Laboratoires
© The scientific sentence. 2010
|
Sciences Physiques
L'éléctricité statique
La triboélectricité
1. L'électricité
Lorsqu'on frotte une stylo en plastique sur une
chemise en coton, puis on l'approche de petits
morceaux de papier posés sur la table; on constate
que le stylo frotté attire les petits morceaux de papier.
Ce phénomène s'appelle l'électrisation.
Lorsqu'un objet est frotté contre un autre, ces deux
objets deviennent éléctrisés, c'est à dire
porteurs de charges électriques statiques.
L'Électricité statique ou l'électrostatique
est une branche de la Physique où l'on
étudie les propriétés des charges électriques statiques.
Cette manifestation de l'électricité est connue depuis
l'an - 600 lorsque Thalès de Milet la découvre en frottant
un morceau d'ambre jaune avec une peau de chat.
Plus tard, en 1600, William Gilbert, un physicien
anglais introduit l'adjectif électrique
pour désigner la propriété que ces corps
partagent avec l'ambre – elektron en grec.
2. L'électrisation
L'électrisation est essentiellement un transfert d'électrons
d'un corps à un autre. Elle n'est pas due juste au frottement mutuel
de deux corps. Elle se manifeste aussi par contact ou par
influence.
2.1. Électrisation par frottement: triboélectricité
L'électrisation par frottement est appelée triboélectricité.
La triboélectricité, du grec «tribein» qui signifie frotter,
désigne le phénomène électrostatique créé par le frottement de deux
matériaux de nature différente. Des électrons de la surface de contact
d'un des deux matériaux est transférée à l'autre et ce transfert subsiste
lors de la séparation.
Deux corps frottés l'un contre l'aure deviennet
chargés éléctriquement. Dépendamment de leurs natures,
l'un devient chargé positivement, l'autre négativement.
2.2. Électrisation par contact
Lorsqu'un corps chargé négativement touche un corps neutre,
des électrons vont sur le corps neutre qui devient ainsi négatif.
On réalise l'électrisation par contact à l'aide d'un
pendule électrostatique .
Un pendule électrostatique est constitué d'une boule légère (en polystyrène
par exemple) recouverte d'une couche conductrice (feuille d'aluminium ou
de graphite) suspendue par un fil et chargé électriquement.
Lorsqu'on approche une baguette électrisée, à l'opposé de
la boule suspendue, du pendule, la boule est
attirée par la baguette. Après contact, la boule est repoussée.
Lorsqu'un corps chargé positivement touche un corps neutre, des
électrons quittent le corps neutre et vont sur le corps positif qui
devient ainsi neutre.
La boule est repoussée parce qu'elle s'est électrisée
par contact avec la baguette.
2.3. Électrisation par influence
On réalise l'électrisation par influence avec un
électroscope .
Un électroscope à feuilles est constitué d'une tige métallique
supportant deux feuilles étroites et très fines d'or ou d'aluminium.
L'ensemble est placé dans une enceinte en verre transparent et isolant.
Lorsqu'on approche une baguette électrisée de l'électroscope (sans le toucher),
les feuilles de l'électroscope s'écartent. Si on éloigne la baguette,
les feuilles retombent.
Les deux feuilles se repoussent parce qu'elles ont été électrisées
sous l'influence de la baguette.
Sans contact avec la baguette, l'électroscope est globalement neutre.
À l'approche de la baguette, les lamelles s'écartent. Ceci est du au fait
que des charges électriques se sont déplacées à l'intérieur du métal.
Si la baguette est négative, elle repousse les électrons libres de
l'électroscope. Ces électrons se retrouvent en excès dans les lamelles
qui deviennent négatives et se repoussent.
Si la baguette est positive, elle attire les électrons libres de
l'électroscope. Ces électrons se retrouvent en défaut dans les lamelles
qui deviennent positives et se repoussent.
3. Série triboélectrique
On détermine l'ordre des matières dans cette série
par des expériences avec un électroscope.
La série triboélectrique précise quelle matière sera négative
(excès d'électrons) ou positive (défaut d'électron) après une électrisation
par frottement.
Cette série est ecrite dans l'ORDRE. Un corps devient positif en
transferant des éléctrons au suivant , vers le bas, qui devient négatif.
Exemples:
• avec une baguette de verre frottée sur du papier,
les électrons se déplacent sur le papier, l'autre
est positif.
• avec une baguette en verre frottée sur de la fourrure
de chat, les électrons se déplacent sur la fourrure,
l'autre est positif.
• avec une baguette en verre frottée sur de la fourrure
de lapin, les électrons se déplacent sur le verre,
l'autre est positif.
• une baguette de verre devient positive si elle
est frottée sur l'un des corps ecrit en dessous du verre; mais
négative si elle est frottée avec une fourrure de lapin.
• avec une baguette d'ébonite frottée sur de la fourrure de
chat, les électrons se déplacent sur la baguette d'ébonite,
l'autre est positif.
|
|
