Cours N°1 2021/2022 Le phénomène d’électrisation La mise en évidence du phénomène d’électrisation : 1. Expérience et observation : I- On frotte une règle en plastique avec un tissu en coton puis on approche la règle de la boule du pendule électrostatique : On observe que la boule s’approche de la règle. On refait l’expérience avec d’autres matériaux : bâton en verre, bâton en PVC, bâton en ébonite… on observe le même résultat : la boule s’attire par les différents matériaux utilisé. 2. Interprétation et conclusion : Des matériaux tel que le verre, le plexiglas, le plastique, la laine…sont susceptibles d’être électrisés par frottement. Conclusion : Un corps frotté, capable d’attirer des corps légers, est dit corps électrisé. II- Les deux types de charges électriques : 1. Expérience et observation : On approche deux bâtons en PVC frottés par de la forure l’un à l’autre, puis on approche un bâton en PVC frotté à un autre bâton en verre qui est préalablement frotté par de la forure On observe que les deux bâtons identiques se repoussent et les deux bâtons différents s’attirent. 2. Interprétation et conclusion : Il existe deux types de charges électriques (car les corps électrisés peuvent s'attirer ou se repousser). Deux corps qui portent des charges de même signe se repoussent. Deux corps qui portent des charges de signe différent s'attirent. Par convention: Les charges portées par le verre frotté sont positives On en déduit que les charges portées par le PVC sont négatives. III- Autres modes d’électrisation : 1. Electrisation par contact : a- Expérience et observation : On reproduit les expériences de la partie I- avec le bâton de verre et celui en PVC, en approchant doucement le bâton frotté (électrisé) jusqu’à venir toucher la boule d’aluminium du pendule. On observe que la boule est d’abord attirée par le bâton en PVC électrisé, une fois qu’elle est en contact avec le bâton électrisée, elle subit une répulsion b- Conclusion : Quand un corps électrisé touche un corps non électrisé, ce dernier s’électrise. On constate alors que les deux corps se repoussent. C’est ce que l’on appelle l’électrisation par contact 2. Electrisation par influence : Pour pouvoir mettre en évidence le phénomène d’électrisation par influence, on doit utiliser un électroscope. Qu’est-ce qu’un électroscope ? L'électroscope est un appareil permettant de mettre en évidence qu'un objet est chargé électriquement et, éventuellement le signe de cette charge. Il est constitué : D’un plateau servant de contacter l’objet à tester De deux lamelles en aluminium ou en or pouvant s’écarter D’une carcasse métallique avec deux faces en verre permettant de protéger la partie mobile. a- Expérience et observation : On approche un bâton en verre électrisé du plateau, sans toucher le plateau. On observe un écartement des lamelles et lorsque on écarte le bâton : les lamelles reprennent leur position initiale. b- Interprétation et conclusion : L’écartement des lamelles indique que le bâton est chargé (sans connaître le signe de la charge) et que l'électroscope réagit par influence. Écarter la baguette : les lamelles reprennent leur position initiale. IV- Interprétation du phénomène d’électrisation : Un atome est constitué d'un noyau chargé positivement et d'électrons chargés négativement. La charge élémentaire est e=1,6.10-19 C (Coulomb). L'électron porte une charge élémentaire négative. Toute charge électrique q est un multiple de la charge élémentaire : q=+n.e Lors de l'électrisation, la règle arrache des électrons à la laine. Lorsqu'on frotte, la baguette sur la laine, il se produit un transfert d'électrons de la laine vers la baguette La laine est chargée positivement : défaut d'électrons ou perte d’électrons la baguette est chargée négativement : excès d'électrons ou gain d’électrons Définition: L'électrisation consiste en un transfert d'électrons. Le corps qui possède un excès d'électrons est chargé négativement. Le corps qui possède un défaut d'électrons est chargé positivement. V- Résumé : Il existe 3 modes d’électrisation : L’électrisation par frottement entre deux matériaux de nature différents : c’est le passage des électrons d’un matériau à l’autre L’électrisation par contact : consiste en un transfert de charges électriques (migration d’électrons) lorsqu’un matériau électrisé est mis en contact avec un autre matériau. Celui-ci, initialement neutre, devient à son tour électrisé. L’électrisation par influence : consiste à approcher un matériau électrisé d’un autre, mais sans contact. Les charges à l’intérieur du matériau approché s’orientent et/ou se déplacent, même s’il est globalement neutre électriquement. Il y a attraction entre les charges électriques différentes (+ et -) et répulsion entres charges de même signe (+ et +, ou – et –) L'électrisation consiste en un transfert d'électrons.
