Les caractéristiques de l’électricité Module 3 Les caractéristiques de l’électricité

  Électricité statique

http://www.atpiq.org/Documents/Bulletins/statique.wmv vidéo http://www.youtube.com/watch?v=0gnUkp_7-40

Rappel sur les atomes Protons + Électrons - Neutrons 0

La matière est faite d’atomes, donc tout ce qui est matière possèdent des électrons (-), des protons (+) et des neutrons (0)

Pourquoi reçoit-on parfois, une décharge électrique en touchant à une poignée de porte ?  

Comment un objet gagne t-il ou perd t-il ses charges, c’est-à-dire, comment s’électrise-t-il ?

Les trois façons d’électriser les objets Par friction ou frottement Par conduction (avec contacte) Par induction (sans contacte)

Électrisation par friction ou frottement Un objet neutre qui devient chargé ou électrisé lorsqu’il est frotté contre un autre objet.

Électrisation par friction ou frottement Si tu porte des chaussures de cuire, le tapis arrachera des électrons de tes chaussures et tu deviendras chargé positivement! Si tu porte des bottes de caoutchouc, tes bottes arracheront des électrons du tapis et tu deviendras chargé négativement! Dune façon ou d’une autre tu ressentiras le choque électrique avec la même intensité

Ex: Frottons un bâton d’ébonite avec un morceau de fourrure Avant un frottement +-+-+-+-+-+-+- +-+-+- +-+-+- +-+-+- 1000 (+) 1000 (-) 1000 (+) 1000 (-)

Ex: Frottons un bâton d’ébonite avec un morceau de fourrure Après un frottement +-+-+-++-++ +-++-++-+-+ Objet chargé positivement -+-+--+- -+-+-+-- +-+-+-+- - - - + - - + - - + - Objet chargé négativement 1000 (+) 900 (-) 1000 (+) 1100 (-)

L’objet qui acquière des charges négatives devient chargé négativement, tandis que l’objet qui perd des électrons devient chargé positivement.

Exemples: Un peigne passé dans les cheveux acquiert une charge négative et les cheveux, une charge positive. Se frotter les pieds sur du tapis, on acquiert une charge négative.

frotté l’un contre l’autre. Ces deux objets ont été frotté l’un contre l’autre. Lequel va acquérir des charges négatives ?      Je ne retiens pas beaucoup mes électrons. Je retiens bien mes électrons.

Donc, les électrons peuvent sauter d’un objet à l’autre.

La théorie atomique de la charge. Les divers éléments ont des caractéristiques différentes. Certains éléments retiennent moins bien fortement leurs électrons (charges négatives) que d’autres.

Liste électrostatique

Un objet chargé  Lorsqu’on frotte des objets, ils accumulent une charge électrique. Cette charge est appelée électricité statique.

Expérience Quand on frotte un ballon de caoutchouc, les charges crées restent immobiles. Comment appelle-t-on ces charges?

Électrisation par contact C’est l’électrisation d’un objet neutre en touchant cet objet avec un objet chargé soit positivement ou négativement.

Électrisation par contact Un objet neutre qui devient chargé ou électrisé lorsqu’il entre en contact avec objet chargé.

Charge électrique   La matière qui a un surplus ou un manque d’électrons.

C’est lorsqu’on parle de charges électriques fixes. Électricité statique C’est lorsqu’on parle de charges électriques fixes.

Réactions des objets chargés 1. Un objet chargé attire un objet neutre (objet qui ne porte pas de charges). Pourquoi?

Charges (+) attirent charges(-). Un objet chargé (+) attirent les (-) de l’objet neutre. Un objet chargé (-) attirent les (+) de l’objet neutre.

Pourquoi? Réactions des objets chargés 2.Deux objets chargés peuvent se repousser l’un l’autre. Pourquoi?

Charges identiques se repoussent Charges (-) et charge (-) se repoussent. Charges (+) et charge (+) se repoussent.

Est-ce que les objets neutres contiennent des charges ? Oui, ils contiennent un même nombre de charges positives et de charges négatives.   

Expérience avec électroscope Un électroscope : C’est un instrument qui sert à détecter les charges électriques.

Les conducteurs et les isolants

 Un isolant C’est une substance qui accumule les charges à l’endroit où on les frotte.

D’ailleurs, les isolants retiennent fortement leurs électrons. Exemple de substance : le caoutchouc.

(Voir figure 9.3 p.297et tableau 9.1 p.308) Il y a une certaine résistance qui empêche les électrons de se déplacer librement.

Un conducteur  C’est une substance qui permet aux charges de se déplacer librement.

C’est aussi une substance qui retient mal ses électrons. Un conducteur  C’est aussi une substance qui retient mal ses électrons.

L’argent est un bon conducteur. Exemple  L’argent est un bon conducteur.

Semi-conducteur Ce sont des substances qui sont ni tout à fait conductrices ni tout à fait isolantes. Exemples: les metalloïdes

Les électrons peuvent s’y déplacer, mais pas aussi facilement que dans les bons conducteurs.

L’air est-il un conducteur ou un isolant ? Lorsque que deux objets avec des charges assez grandes sont placés côte à côte, il se produit une étincelle, ou décharge électrique. S’il y a une étincelle entre les deux objets sans qu’ils se touchent, ça veut dire que les électrons ont réussit à sauter d’une objet vers l’autres en utilisant l’air. Donc l’air est un conducteur.

La foudre  C’est un éclair de lumière vive causé par la décharge d’électricité entre les nuages ou entre les nuages et le sol.

Des charges négatives s’accumulent dans le bas des nuages, et ces charges repoussent les électrons (-) qui se retrouvent à la surface de la Terre.

Or, la surface du sol devient chargée positivement (+) et l’attraction entre les charges positives du sol et les charges négatives du nuages grandit jusqu’à…

Ce que l’attraction est assez grande, les électrons sautent tellement vite d’un objet à l’autre que lorsqu’ils entre en collision avec des molécules de l’air, ils transmettent tellement d’énergie que les molécules émettent de la lumière (étincelle).

Vidéo: Comprendre la foudre

Le paratonnerre Une tige ou un câble métallique fixé à un édifice pour conduire les électrons à la terre et éviter que la foudre cause des dommages.

La mise à terre La mise à terre : veut tout simplement dire relié un conducteur au sol.

La mise à terre Piquet galvanisé

Exemple : Les ordinateurs, les appareils électriques comme les cuisinières, les réfrigérateurs, les laveuses les sécheuses doivent être mis à la terre

Pourquoi? Pour prévenir les accidents comme les décharges électriques causés par les surcharges.

Par exemple, à l’intérieur d’un réfrigérateur, un fil devient lâche et touche la carrosserie, il peut transmettre une très grande charge au cadre.

En touchant la poignée, une personne va recevoir une décharge électrique. (peut tuer). Par contre si le réfrigérateur a une mise à terre, la charge est transmise à la terre .