Unité 3 LA CHARGE ÉLECTRIQUE : UNE PROPRIÉTÉ

La charge électrique : une propriété de la matière
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Unité 3
LA CHARGE ÉLECTRIQUE : UNE PROPRIÉTÉ DE LA MATIÈRE
La charge électrique
En nous brossant les cheveux, nous
observons parfois qu’ils s’écartent les uns des
autres. Nous disons couramment qu’ils sont
électrisés.
1. Faites les expériences, dessinez et répondez
a)
Qu’est-ce qui se passe ? _________________________________________________
___________________________________________________________________
_____________________________________________________________
b)
Qu’est-ce qui se passe ? _________________________________________________
___________________________________________________________________
_____________________________________________________________
Frottez énergiquement une règle en
plastique avec un chiffon en laine.
Approchez la règle des morceaux
de papier.
Frottez énergiquement une feuille en
acétate avec une feuille de papier.
Rapprochez les feuilles.
Coupez des petits morceaux de
papier

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c)
Frottez le ballon avec un chiffon en laine
Approchez le ballon de la paille
d) L’électroscope est constitué de parties métalliques en contact les unes avec les autres
(plateau, tige, lame mobile) et d’un isolant des parties métalliques qui est dans la cage de
l’électroscope.
Frottez un bâton d’ébonite (ou de PVC) avec le chiffon en laine. Mettez en contact le bâton
avec le plateau de l’électroscope
On dispose d’un pendule constitué d’une paille en
plastique fixée à une aiguille et d’un ballon

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Qu’est-ce qui se passe ?_________________________________________________
___________________________________________________________________
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2. Dans quels cas y a-t-il attraction ? répulsion ? Regroupez vos résultats dans un
tableau.
attraction
répulsion
Thalès, de Milet en Grèce, (vers 625-vers 547 avant J.-C.) est à la fois
philosophe, mathématicien, astronome et physicien. Il observe l'étrange propriété de
l'ambre jaune qui, frotté, attire des corps légers comme des barbes de plumes ou des
fétus de paille. Tout naturellement, Thalès baptise ce phénomène du nom grec de
l'ambre jaune "elektron". Plus tard, ce mot servira de préfixe pour nommer
« électricité » tous les phénomènes qui s'y rattachent et la science qui les concerne.
L'ambre jaune est une résine fossilisée dure, d'origine végétale, transparente ou
opaque, que l'on trouve sur le littoral méridional de la mer Baltique. L'ambre jaune est
utilisé pour la confection de colliers et de vernis.
http://artic.ac-besancon.fr/lp_maths_sciences/sciences/doc/3dp/elec/Histoire_de_l_electricite.doc
Charles de Cistenay Dufay (1698-) fût le premier à comprendre grâce à ses expériences
qu’on devait distinguer deux sortes d’électricité pour expliquer les attractions et les
répulsions. Voici des extraits de son rapport à l’Académie des sciences [1] :
" On frotte un tube de verre (1) pour le rendre électrique, et, le tenant dans une situation
bien horizontale, on laisse tomber dessus une parcelle de feuille d’or (2) … Sitôt qu’elle
a touché le tube elle est repoussée en haut, à la distance de 8 ou 10 pouces et elle
demeure presque immobile à cet endroit … Il demeure donc constant que les corps
devenus électriques sont chassés par ceux qui les ont rendus électriques … car …
lorsqu’on laisse tomber la feuille sur le tube, il attire vivement cette feuille qui n’est
nullement électrique, mais dès qu’elle a touché le tube … elle est rendue électrique elle-
même, et par conséquent elle en est repoussée, et s’en tient toujours éloignée …

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Ce qui me déconcerta prodigieusement fut l’expérience suivante : ayant élevé en l’air
une feuille d’or par le moyen du tube, j’en approchais un morceau de gomme copal (3)
frotté et rendu électrique ; la feuille fut s’y attacher(4) sur-le-champ(5) … J’avoue que je
m’attendais à un résultat tout contraire parce que, selon mon raisonnement, le copal (3),
qui était électrique, devait repousser la feuille qui l’était aussi ; je répétais l’expérience
un grand nombre de fois … La même chose arriva en approchant de la feuille un
morceau d’ambre (6) ou de cire d’Espagne (7) frotté.
Après plusieurs tentatives, qui ne me satisfaisaient nullement, j’approchai de la feuille
chassée par le tube une boule de cristal de roche frottée et rendue électrique : elle
repoussa cette feuille de même que le tube. Un autre tube de verre la chassa de même.
Enfin, je ne pus pas douter que (8) le verre et le cristal de roche ne fissent (9) précisément
le contraire de la gomme copal, de l’ambre et de la cire d’Espagne, de sorte que la
feuille repoussée par les uns à cause de l’électricité qu’elle avait, était attirée par les
autres ; cela me fit penser qu’il y avait peut-être deux genres d’électricité différents et
je fus confirmé dans ces idées par les expériences suivantes …
Voilà donc deux électricités bien démontrées et je ne puis me dispenser (10) de leur
donner des noms différents... J’appellerai donc l’une électricité vitrée, l’autre
électricité résineuse … parce que le verre et le copal sont les deux matières qui m’ont
donné lieu de découvrir ces deux différentes électricités."
Quatrième mémoire sur l’électricité. De l’attraction et de la répulsion des corps électriques, 1733
Extraits pris dans l’Histoire de la physique, T. I, sous la direction de J. Rosmorduc, TEC et DOC, p. 139, et
dans le BUP 760 de janvier 1994, p. 27-60
Annotations :
(1) On emploie « un tube en verre » ou lieu de « un tube de verre ».
(2) On dirait « on laisse tomber un morceau d’une feuille d’or » ou lieu de « on laisse
tomber dessus une parcelle de feuille d’or ».
(3) Gomme copal : résine d’une plante exotique de la famille des légumineuses.
(4) On emploie « la feuille s’y est attachée » ou lieu de « ; la feuille fut s’y attacher ».
(5) « Sur le champ » est un terme très ancien.
(6) Ambre : résine fossile.
(7) Cire d’Espagne : cire végétale extraite d’une espèce de palmier.
(8) On emploie « je ne doutais plus que » ou lieu de « je ne pus douter que ».
(9) On dirait « le verre …ne fassent » ou lieu de « le verre …ne fissent ».
(10) On emploie « je ne peux pas me dispenser » ou lieu de « je ne puis me dispenser ».

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3. Quand le tube en verre dévient-il « électrique » ?
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4. La feuille d’or était-elle « électrique » lorsqu’elle tombait sur le tube ? ___
Quand devient-elle électrique ? ________________________________
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5. Est-ce que le tube en verre et la feuille d’or ont été électrisés de la même
façon ? _________________________________________________
6. Dans quels cas y a-t-il attraction ? répulsion ? Regroupez les expériences de
Dufay dans le tableau.
répulsion
attraction
7. Pourquoi Dufay était-il déconcerté par l’attraction entre la feuille d’or et le
morceau de gomme de copal ? ____________________________________
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Dans un premier moment, Dufay pensait que deux corps électrisés devraient se
repousser. Après les observations des attractions il pensa qu’il y avait peut-être deux
genres différents d’électricité. Ce qui signifie que deux corps électrisés se repoussent
s’ils portent la même sorte d’électricité, sinon ils s’attirent. Il les appela électricité vitrée
et électricité résineuse.
De nos jours, pour expliquer la répulsion et l’attraction entre les corps on admet
l’existence d’une propriété de la matière appelée charge électrique. On admet aussi
qu’il y a deux sortes de charges électriques. On a donné un signe à ces deux sortes de
charge, positive et négative.
Des charges électriques de même signe se repoussent.
Des charges électriques de signes différents s’attirent.