L`électrisation

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Chp 1 L’électricité
L’électrisation
I- Phénomène d’électrisation
1/ Mise en évidence
a. Expérience
Etat 1 Etat 2
Pendule électrostatique
Etat 1 Etat 2
Pendule électrostatique
b. Conclusion
Les deux bâtons d’ébonite et de verre frottés attirent des corps légers
On dit que les bâtons ont été électrisés par frottement. On dit aussi que les deux
bâtons sont porteurs de charges électriques.
2/ Interaction entre deux charges
a. Expérience
Ebonite
frotté
Verre
frotté
fil
Répulsion
Ebonite
fil
Répulsion
Verre
fil
Attraction
Ebonit
Verre

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b. Conclusion
 Les deux bâtons électrisés interagissent (l’un exerce une action sur
l’autre)
 Il existe deux sortes de charge électrique
- Celles portées par le verre appelées charges positives
- Celles portées par le l’ébonite appelées charges négatives
 Deux corps chargés de même signe se repoussent.
 Deux corps chargés de signe contraire s’attirent.
3/ Electrisation par contact
a. Expérience
Après le contact, la boule est repoussée
a. Conclusion
La boule a été électrisée par contact.
Un corps électrisé par contact porte le même signe de charge que le corps
électrisant.
Etat 1 Etat 2
Pendule électrostatique

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4/ Electrisation par influence
a. Expérience
Le bâton d’ébonite électrisé, repousse les charges
négatives, qui sont mobiles vers les feuilles. Alors
elles se repoussent.
b. Conclusion
L’électroscope a été électrisé par influence.
5/ Interprétation du phénomène d’électrisation
 Toute matière renferme des porteurs de charges positives et négatives.
 Un corps non électrisé renferme autant de charges positives que de
charges négatives.
 Le phénomène d’électrisation par contact ou par frottement, est du à un
transfert d’électrons d’un corps à un autre :
 Les corps qui reçoivent les électrons deviennent chargés négativement.
 Les corps qui donnent ces électrons deviennent chargés positivement.
 La charge globale d’un corps est notée q exprimée en coulomb.
 La charge portée par un électron est q = -e . e est appelée charge
élémentaire e = 1,6.10
-19
C
6/ Corps conducteur et corps isolant
Définition
Un corps est dit conducteur électrique s’il laisse circuler les électrons.
Exp ; les métaux
Un corps est dit isolant électrique s’il ne laisse pas circuler les électrons
Exp : le bois, le P.V.C……
I- Décharge électrique
Deux charges électriques opposées,
fixées en deux points distant d’une
distante D, sont fortement attirées
l'une vers l'autre. Au bout d'un
moment, la couche d'air
intermédiaire, isolante, ne peut plus
Ebonite
Electroscope

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empêcher les charges de se rejoindre, et une décharge électrique a lieu
(ionisation).
Les charges négatives dans la partie basse du nuage se déplacent vers les
charges positives de la terre selon un parcours aléatoire en zigzag (invisible)
appelé traceur par bonds ou amorce échelonnée (Le traceur par bonds met un
centième de seconde pour arriver au sol et se déplace à environ 200 km/s).
Il se produit, au sein du nuage en formation, une séparation des particules qui
le composent selon leur charge électrique : la base du nuage se charge
négativement, le sommet positivement.
La raison ? Personne, aujourd'hui encore, ne la connaît vraiment. Peut-être
faut-il la chercher dans les changements de phase des gouttelettes d'eau, qui se
congèlent sous forme de cristaux à mesure que le nuage prend de la hauteur.
Mais ce processus ne suffit probablement pas, à lui seul, à expliquer la

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séparation des charges électriques dans les nuages d'orage. Et la plupart des
spécialistes s'accordent à penser que plusieurs mécanismes, liés à la circulation
interne du nuage, contribuent simultanément à l'apparition du phénomène.
Quoi qu'il en soit, les faits sont là : lorsqu'il atteint sa maturité, le nuage
d'orage, prêt à éclater, s'est transformé en un vaste dipôle électrique. Dans le
même temps, les charges négatives disposées à sa base, attirent par induction
les charges positives du sol : chargé en temps normal d'électricité négative, ce
dernier voit s'inverser son champ électrique, qui croit dans de fortes
proportions jusqu'à atteindre 3 à 10 kilovolts/m. Dès lors, du ciel à la Terre,
tout est en place pour que se déclenche la foudre.
Lorsque le champ électrique entre le nuage et le sol atteint 200 à 300 kV/m,
l'air, normalement isolant, devient brusquement conducteur. Une rafale de
décharges électriques part alors du nuage, formant une onde d'ionisation qui
descend jusqu'au sol à la vitesse d'un millier de km par seconde. En réponse, la
Terre envoie en direction du nuage un « trait de retour », une série de
décharges qui remonte à la vitesse proche de 100000 km/s - soit un tiers de la
vitesse de la lumière - le long du canal ionisé.
Chauffé brutalement à une formidable température (environ 25000°C), ce
dernier se transforme immédiatement en un véritable arc électrique et devient
lumineux : c'est l'éclair proprement dit.