Electrisation

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  • Publié le : 19 septembre 2010
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TP N°1 : ÉLECTRISATION PAR FROTTEMENT

Introduction :

Certaines substances, lorsqu’on les frotte, sont susceptibles de provoquer des phénomènes surprenants : attraction de petits corps légers par une règle en plastique frottée, placage par frottement d’une feuille de papier sur un revêtement plastifié, redressement des cheveux avec un peigne, étincelles lorsqu’on froisse certainstissus synthétiques, décharge électrique ressentie en refermant la portière de son véhicule, en échangeant une poignée de main etc.
Le langage courant associe à ces phénomènes l’adjectif électrique.
Dès 600 avant Jésus Christ, Thalès de Milet rapporte l’observation de l’attraction de corps légers, tels que des petits fétus de paille ou de petits fragments de plume, par un bâton d’ambre jaune(résine fossile de conifères utilisée en bijouterie) frottée. Le terme électricité vient du mot grec « élektros » qui signifie « ambre ». L’adjectif « électrique » est introduit à la fin du XVIéme siècle par le savant anglais William GILBERT.

Objectifs :

➢ Réaliser des expériences d’électrisation par frottement
➢ Connaître la différence entre un conducteur et un isolant.
➢ Savoirinterpréter ces notions en terme de charges.

I Expériences d’électrisation par frottement

II Caractère isolant ou conducteur d’un matériau :

a. Tous les corps s’électrisent-ils par frottement ?
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Par expérience, il ne revient pas au même de se coiffer avec un peigne métallique qu’avec un peigne en matière synthétique. Avec le premier lescheveux restent davantage plaqués au cuir chevelu tandis qu’avec le second la chevelure gonfle davantage.

b. Utiliser une tige métallique (cuivre, fer, etc.) et, après l’avoir frottée énergiquement, l’approcher de la sphère. Cette dernière subit-elle une action au cours de l’approche de la tige métallique ?
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c. Toutes les substances ont-elles lemême comportement électrique ?
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d. A quelle catégorie appartiennent les substances qui agissent sur la sphère après frottement : substances isolantes ou substances conductrices ?
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e. Dans le cas d’un conducteur, les charges électriques apparues par frottement à lasurface de la partie frottée pourraient-elles s’y maintenir ?
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f. D’où vient la différence entre isolants et conducteurs ?
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III Les deux sortes d’électricité :

À la force électrique exercée par la partie frottée d’un matériau isolant sur un corps léger estassociée une caractéristique appelée charge électrique. Existe-t-il plusieurs sortes de charges électriques ?

1) Expérience 1 :

a. Sur deux rails isolants (deux pailles par exemple) placer une paille A
préalablement frottée avec un tissu en coton.
Frotter avec le même tissu une seconde paille et placer cette seconde paille B
sur les rails. En la poussant avec l’ongle demanière à la maintenir
parallèle à la première, chercher à la rapprocher et observer (figure 2).
b. Qu’observe-t-on ?
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Comment qualifie-t-on les actions de B sur A et de A sur B ?
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2) Expérience 2 :a. Replacer la première paille après l’avoir rechargée par frottement
avec le tissu précédent et recommencer la même expérience qu’en
premièrement avec une tige de verre préalablement chargée par
frottement avec un tissu en soie ou en laine.
Approcher lentement et observer (figure 3).
b. Qu’observe-t-on ?
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