TP1 de physique : étude des phénomènes d`électrisation

TP1 de physique : étude des phénomènes d’électrisation chap P1
I/ Histoire de l’électrisation
Thalès de Milet, philosophe grec du VIIe siècle av. J.-C., découvre que l’ambre jaune ( en grec « elektron ») acquiert par
frottement la propriété d’attirer les corps légers. L’ambre frotté est alors dit électrisé.
En 1727, Stephen GRAY montre que l’on peut électriser les corps conducteurs en les mettant en contact avec un autre corps
électrisé.
Le physicien français Charles J. DU FAY découvre, en 1734, qu’il existe deux sortes d’électricité : l’une qu’il nomme
électricité vitrée, la seconde est celle de l’ambre. DU FAY écrit à cette époque : « Le caractère de ces deux électricités est de se
repousser elle-même et de s’attirer l’une l’autre. Ainsi, un corps de l’électricité vitrée repousse tous les autres corps qui possèdent
de l’électricité vitrée, et au contraire il attire tous ceux de l’électricité résineuse. Les résineux pareillement repoussent les
résineux et attirent les vitrés. »
En 1747, Benjamin Franklin les nomma respectivement électricité positive (pour le verre) et électricité négative. Il montra que
l’éclair est un courant électrique. Il concevait la matière électrique sous forme d’un fluide pouvant se déplacer.
Cette notion de « fluide » électrique fut abandonnée à la fin du XIXe siècle avec la découverte de l’électron : la charge d’un
objet ou d’un ion a une valeur bien déterminée, multiple de la charge électrique d’un électron.
La valeur de la charge de l’électron fut découverte par Millikan en 1911 : qe= -1,60.10-19C.
1) Quelles sont les deux façons d’électriser un corps ?
2) Quelle est la découverte de DU FAY ?
3) Quelle est l’origine du mot « électron » ?
4) Pourquoi la notion de « fluide » est-elle abandonnée ?
5) Quelle est la charge d’un électron ?
II/ Electrisation par frottements
Frotter une baguette de verre avec un chiffon de laine puis l'approcher de la boule en aluminium du pendule sans qu’il y ait
contact. Schématiser les observations.
Recommencer la même expérience avec un bâton d’ébonite et une paille en plastique. Noter les observations.
Interprétation : que se passe-t-il lorsqu’on frotte les objets en verre, en ébonite ou en plastique ?
III/ Electrisation par contact
Recommencer l’expérience avec la paille en plastique mais en touchant la boule du pendule. Noter les observations après le
contact.
Approcher le bâton d’ébonite frotté. Noter les observations.
Interprétation : Que se passe-t-il au moment du contact ? Que peut-on dire des électrisations du plastique et de l’ébonite ?
Proposer une expérience permettant de vérifier que la charge de la baguette de verre est différente de la charge de l’ébonite.
Réaliser l’expérience.
Interprétation : L’électrisation consiste à faire apparaître sur un corps un excès ou un défaut d’électrons. Préciser dans chacun
des deux cas ( excès ou défaut) si le corps est chargé positivement ou négativement.
IV/ Conducteurs et isolants
Schématiser l’expérience réalisée par le professeur avec la machine de Wimshurst. Noter les observations suivant que le
matériau est une règle métallique, un tube en plastique ou du bois. Interpréter.
Conclusion : recopier en choisissant la bonne réponse ou en complétant.
Un conducteur laisse/ne laisse pas circuler les porteurs de charges, alors qu’un isolant les laisse/ne les laisse pas circuler. Un
conducteur métallique peut être électrisé par …………. Un isolant peut être électrisé par………… . Lors de l’électrisation, il y a
échange d’……………. . Un corps chargé positivement présente un ………………………………. Et un corps chargé négativement
présente un ………………………….
Remarque , les porteurs de charges sont les …... dans les solutions et les ………….. dans les métaux.