05/11/2013 3C05 - 1 -
3C05 L’électron
et
la conduction électrique dans les métaux
J
J
JE
E
E
D
D
DO
O
OI
I
IS
S
S
S
S
SA
A
AV
V
VO
O
OI
I
IR
R
R
Tous les métaux conduisent le courant
électrique
Tous les solides ne conduisent pas le
courant électrique
Dans un métal, le courant électrique
correspond à un déplacement d’électrons
Les électrons se déplacent de la borne à la
borne +
Un isolant ne possède pas d’électrons libres
J
J
JE
E
E
P
P
PE
E
EU
U
UX
X
X
M
M
M
A
A
AI
I
ID
D
DE
E
ER
R
R
didalivre: l'atome par Gwenael Moreau et christophe david
animation Mr fournat : conducteurs et isolants
Animation : animation du C.E.A. La découverte des électrons
Dossier CEA : au cœur de la matière, les atomes
vidéo: le grand collisionneur de hadron (LHC)
I Introduction
On a étudié en cinquième et en quatrième les
propriétés du courant électrique (comment ça
marche) On va cette année essayer de comprendre la
nature du courant électrique (qu’est-ce que c’est?)
Doc1 Doc 2
II Tous les solides conduisent-ils le courant électrique ?
II.1 Schéma de montage
Matériel : une pile plate ou un générateur , une lampe, deux pinces crocodiles, un interrupteur, des fils
de connexion, un ampèremètre, des solides à tester.
Propose un schéma de montage permettant de tester la conductivité de chaque matériau et de mesurer
l’intensité du courant qui circule. Dans ce schéma, le matériau à tester peut être représenté par une
résistance. Les pinces crocodiles ne sont pas représentées.
Appel le professeur avant de faire le montage
05/11/2013 3C05 - 2 -
doc 3
II.2 Mesures
Réalise les mesures pour les différents matériaux et complète le tableau.
Matériau
Est-ce un
métal ?
Est-ce un
solide ?
La lampe brille-t-
elle ?
Intensité mesurée
Fer
Cuivre
Zinc
Aluminium
sel
sucre
Mine de crayon
(carbone)
II.3 Conclusions
a) Tous les solides conduisent-ils le courant ?
Non car le sucre et le sel ne permettent pas à la lampe de briller.
b) Tous les métaux conduisent ils le courant ?
Oui car quel que soit le métal, la lampe brille.
c) Tous les métaux conduisent-ils le courant avec la même efficacité ?
Non car l’intensité mesurée varie d’un métal à l’autre.
Tous les solides ne conduisent pas le courant électrique.
Tous les métaux conduisent le courant électrique.
Ex 2 p 24
III L’histoire de l’électron.
III.1 Que sait on de la matière ? (rappels)
On pense depuis Démocrite (environ 400 ans avant J.C.) que la matière est composée de petites
particules insécables, les atomes. (du grec Atomos qui signifie insécable)
05/11/2013 3C05 - 3 -
Démocrite Un atome
Les atomes s’assemblent entre eux pour former des molécules (souvent plus stables). Comme l’eau par
exemple.
Une molécule d’eau H2O
III.2 Les rayons cathodiques
En 1878, le savant Anglais W. Crookes montre que l’on peut observer des
rayonnements dans des tubes contenant des gaz raréfiés (du vide).
Ces rayonnements sont le fruit de particules électrisées émises
par la cathode (électrode négative) d’où le nom de rayons
cathodiques. Ces tubes donneront naissance à la télévision
cathodique)
III.3 La « Naissance » des électrons
Animation : animation du C.E.A. La découverte des électrons
1 atome d’oxygène
2 atomes d’hydrogène
05/11/2013 3C05 - 4 -
En 1895, Le physicien français J. Perrin (prix Nobel 1926) montre que ces
particules électriques sont chargées négativement.
Le 30 Avril 1897 le physicien anglais J.J. Thomson (prix Nobel 1906) mesure
le rapport entre la masse et la charge de cette particule. Il lui donne le nom
d’électron.
III.4 La « mort » des particules insécables
L’électron est beaucoup plus petit qu’un atome. Le modèle de l’atome comme plus petite particule
possible n’est plus valable.
J.J. Thomson propose donc un nouveau modèle (le modèle dit du pudding aux électrons).
IV Interprétation de la conduction des métaux.
IV.1 Les électrons libres
Doc 4
Une partie des électrons d’un métal sont peu liés au noyau, ce sont les électrons libres, ils
peuvent se déplacer d’un atome à l’autre.
05/11/2013 3C05 - 5 -
IV.2 Le courant électrique
Rappel: Le sens conventionnel du courant est du pole positif au pole négatif à
l’extérieur du générateur, il a été défini par convention par André Marie
Ampère en 1821. Il ne connaissait pas la nature des charges électriques
(positives ou négatives)
Doc 5
Animation : animation du CEA regarder l’animation 7 (l’électricité)
Le courant électrique dans un métal résulte d’un déplacement d’ensemble d’électrons libres.
D’un atome à l’autre, les électrons se déplacent:
de la borne à la borne +
Un isolant ne possède pas d’électrons libres
Sens réel du courant
(déplacement des électrons chargés
négativement)
Doc 6
Sens conventionnel du courant (donné par
André Marie Ampère)
1 / 7 100%
La catégorie de ce document est-elle correcte?
Merci pour votre participation!

Faire une suggestion

Avez-vous trouvé des erreurs dans linterface ou les textes ? Ou savez-vous comment améliorer linterface utilisateur de StudyLib ? Nhésitez pas à envoyer vos suggestions. Cest très important pour nous !