Chapitre #1: L`électrostatique

Électricité et magnétisme
(203-NYB)
Chapitre 1: L’électrostatique
•Thalès de Milet (600 av. J.-C.): l’ambre (elektron) est électrisée par frottement
avec la laine ou la fourrure.
•Lucrèce (98-55 av. J.-C.): description des aimants en provenance de la
Magnésie.
•William Gilbert (1554-1603): distinction entre les phénomènes électriques et
magnétiques. I1 inventa le terme « électrique ».
•Otto von Guericke (1602-1686): la première machine électrique par
frottement.
• L’étude des effet électriques crées par des charges au repos est ce que l'on
appelle l‘électrostatique.

1.1 La charge électrique
•Charles Du Fay (1698- 1739) suggéra en 1733 que les
charges, qu'il appelait « fluide électrique », devaient être de
deux types. I1 nomma « vitreuses » les charges crées sur le
verre et « résineuses » les charges apparaissant sur la soie.
•L'expérience montrait clairement que des charges de même
type se repoussent et des charges de types différents
s'attirent.
•Vers 1750, Benjamin Franklin (1706-1790) émit l'hypothèse
qu'un seul fluide s’écoule d'un objet vers l'autre. L'objet
recevant le fluide était dit positivement chargé et l'autre,
négativement chargé.
•Selon notre conception actuelle, un objet neutre possède le
même nombre de charges positives et négatives.
•Le frottement fait passer des électrons ou des ions d'un corps
a l'autre.

1.1 (suite)
•Quantification de la charge.
L’expérience de Milikan montre que la charge électrique est quantifiée: elle est
toujours un multiple de la charge élémentaire e (le quantum de charge).
•Conservation de la charge.
La charge totale d'un système isolé reste constante. La « change totale »
signifie la somme algébrique (+ et-) des charges.
Ce résultat a été obtenu par Franklin qui conclut que la quantité de fluide
gagnée par la tige était égale à la quantité de fluide perdue par l'étoffe, la
quantité totale de fluide restant inchangée.
19
1.602 10eC
Na Cl NaCl

1.2 Conducteurs et isolants
•On classe les matériaux en conducteurs
et en isolants, selon la mobilité des
charges électriques.
•Les métaux, les plasmas et les solutions
ioniques sont des conducteurs car ils
possèdent des charges libres.
•La mobilité des charges est caractérisée
par un temps de relaxation qui varie de
10-12 s - 1010 s.

1.3 Charge par induction
•En 1753, John Canton (1718-1772) s'aperçut qu'un objet métallique isolé
peut se charger sans entrer en contact avec un corps chargé. Ce processus de
charge sans contact est appelé induction.