Électrisation - Centre Le Moyne

Report
Électrisation par frottement
et
Induction électrique
Prenons un morceau de lainage.
Comme toute substance neutre, il
possède autant de charges
électriques positives que de
charges négatives.
Approchons une règle de
plastique, elle aussi neutre,
donc avec autant de
charges électriques
positives que de charges
négatives. Vérifiez.
Frottons la règle de plastique
au morceau de lainage.
À cause du frottement, un
certain nombre de charges
négatives (ce sont elles qui
sont mobiles) passent d’un
corps à l’autre. Par exemple,
de la règle à la laine.
Suite au transfert des charges électriques négatives, la laine possède un surplus
de charges négatives et la règle, un surplus de charges positives. Comptez-les.
La règle est donc chargée positivement.
C'est l'électrisation par frottement
Approchons la règle d’un
petit bout de papier
électriquement neutre.
La règle étant chargée
positivement, elle attire les
charges négatives du papier
qui se rapprochent. (Les
charges de signe contraire
s’attirent)
Force d’attraction
C’est l’électrisation par induction (influence à distance)
À un moment donné, la force
est assez grande pour que le
papier se colle à la règle.
CONCLUSION
•
Le frottement provoque toujours un transfert de charges électriques
négatives (des électrons) d'un objet à l'autre, si bien que l'un des
deux devient chargé négativement (surplus d'électrons) et l'autre,
chargé positivement (déficit d'électrons).
C'est l'électrisation par frottement.
•
Lorsqu'on approche un corps chargé électriquement d'un autre qui
est neutre, la surface de l'autre corps se charge de signe contraire
et une force d'attraction apparaît entre les deux.
C'est l'électrisation par induction.
On peut observer différents phénomènes liés à l'électrisation.
Voyons quelques exemples
Substances conductrices
Si les substances sont conductrices (métaux, objets humides, corps
humain), elles ne conservent pas longtemps leur charge électrique et
redeviennent rapidement neutres, surtout si elles sont directement ou
indirectement en contact avec le sol.
Exemple
Frottons la règle de plastique
à une substance conductrice
posée sur le sol
À cause du frottement, un
certain nombre de charges
négatives passent de la règle à
l'autre objet.
Frottons la règle de plastique
à une substance conductrice
posée sur le sol
À cause du frottement, un
certain nombre de charges
négatives passent de la règle à
l'autre objet.
L'objet étant relié au sol, les électrons auront vite fait de s'y rendre, et il
redeviendra neutre. La règle étant faite d’une matière isolante, elle conserve sa
charge électrique un certain temps.
Substance non conductrices
Si elles ne sont pas conductrices (plastique, verre, tissus,
caoutchouc, cheveux secs), elles gardent leur charge
électrique plus longtemps.
Exemple
Le ballon et le mur
Vous est-il déjà arrivé de frotter
un ballon de fête sur votre
chandail, puis de le mettre contre
le mur et de le voir y rester collé?
Si le ballon est chargé positivement, en l’approchant du
mur, par induction, les électrons de ce dernier vont
être attirés près de la surface. La force d’attraction
entre le ballon positif et la surface du mur devenue
négative fait que le ballon reste collé au mur.
Mais au bout d’un temps plus ou moins long, des
électrons passeront du mur au ballon et la force
s’affaiblira. Le ballon tombera.
Note: Ballon et mur ne sont pas conducteurs d'électricité
Le peigne dans les cheveux
Que l'on se peigne ou que
l'on se brosse, si les
cheveux sont secs, il y a
électrisation par
frottement. Comme tous
les cheveux sont
électrisés avec des
charges de même signe,
la force de répulsion fait
qu’ils se dressent sur la
tête.
La règle et l’eau
Prenons la règle du début,
chargée positivement et
approchons-la du jet d’eau
qui coule du robinet.
Cliquez
Dans l’eau, les
électrons (négatifs)
se rapprochent de la
règle par induction.
La force d’attraction
s’exerce et le jet
d’eau se rapproche
de la règle.
L'appareil de Van de Graaff
Fonctionnement de l'appareil:
Sphère
métallique
1. Un moteur assure le mouvement de la courroie
comme les flèches l'indiquent. Cliquez
2. Dans le bas de l'appareil, au point A, une pile
électrique est branchée de sorte que des
électrons quittent la courroie en passant par une
brosse métallique. La courroie devient chargée
positivement à cet endroit précis. Cliquez.
B
Courroie en
caoutchouc (isolant)
3. La partie chargée se déplace vers le haut par le
mouvement de la courroie et touche à la brosse
métallique B. Cliquez.
4. Les électrons de la sphère métallique, attirés par
la partie chargée de la courroie, s'y déposent,
rendant la sphère chargée positivement. Cliquez.
A
Si quelqu'un pose sa main sur la sphère chargée tout en étant isolé du sol, son corps se charge
positivement (électrisation par contact) et ses cheveux se dressent parce qu'ils sont tous chargés
avec le même signe. Ils se repoussent les uns les autres.

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