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Électrisation par frottement et Induction électrique.

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1 Électrisation par frottement et Induction électrique

2 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.

3 Frottons la règle de plastique au morceau de lainage. 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 À cause du frottement, un certain nombre de charges négatives (ce sont elles qui sont mobiles) passent dun corps à lautre. Par exemple, de la règle à la laine.

4 Approchons la règle dun 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 sattirent) Force dattraction Cest lélectrisation par induction (influence à distance)

5 À un moment donné, la force est assez grande pour que le papier se colle à la règle.

6 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

7 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 Substances conductrices

8 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.

9 Frottons la règle de plastique à une substance conductrice posée sur le sol L'objet étant relié au sol, les électrons auront vite fait de s'y rendre, et il redeviendra neutre. La règle étant faite dune matière isolante, elle conserve sa charge électrique un certain temps. À cause du frottement, un certain nombre de charges négatives passent de la règle à l'autre objet.

10 Si elles ne sont pas conductrices (plastique, verre, tissus, caoutchouc, cheveux secs), elles gardent leur charge électrique plus longtemps. Exemple Substance non conductrices

11 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 lapprochant du mur, par induction, les électrons de ce dernier vont être attirés près de la surface. La force dattraction entre le ballon positif et la surface du mur devenue négative fait que le ballon reste collé au mur. Mais au bout dun temps plus ou moins long, des électrons passeront du mur au ballon et la force saffaiblira. Le ballon tombera. Note: Ballon et mur ne sont pas conducteurs d'électricité

12 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 quils se dressent sur la tête.

13 La règle et leau Prenons la règle du début, chargée positivement et approchons-la du jet deau qui coule du robinet. Cliquez Dans leau, les électrons (négatifs) se rapprochent de la règle par induction. La force dattraction sexerce et le jet deau se rapproche de la règle.

14 L'appareil de Van de Graaff A B Courroie en caoutchouc (isolant) Fonctionnement de l'appareil: 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. 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. Sphère métallique 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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