RAPPEL DE 5ème

05/11/2013
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3C05 L’électron
et
la conduction électrique dans les métaux
JJE
ED
DO
OIISS SSA
AV
VO
OIIR
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
JJE
E PPE
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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
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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-telle ?
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)
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Démocrite
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Un atome
Les atomes s’assemblent entre eux pour former des molécules (souvent plus stables). Comme l’eau par
exemple.
1 atome d’oxygène
2 atomes d’hydrogène
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
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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.
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IV.2
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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)
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3C05 L’électron et la conduction électrique dans les métaux
 didalivre: l'atome par Gwenael Moreau et christophe david
 animation Mr fournat : conducteurs et isolants
 vidéo: le grand collisionneur de hadron (LHC)
I
Introduction
II
Tous les solides conduisent-ils le courant électrique ?
II.1
Schéma de montage
II.2
Mesures
II.3
Conclusions
III L’histoire de l’électron.
III.1 Que sait on de la matière ? (rappels)
III.2 Les rayons cathodiques
III.3 La « Naissance » des électrons
III.4 La « mort » des particules insécables
IV Interprétation de la conduction des métaux.
IV.1 Les électrons libres
IV.2 Le courant électrique
Date
Correction
Cours
travail
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