Rappel sur les atomes Protons p + Neutrons n 0. Les objets sont faits de différents matériaux ou de diverses substances.

Transcription

1 Module 3 Électricité statique Rappel sur les atomes Protons p + Électrons e- Neutrons n 0 Rappel: Toute matière est faite d atomes et est composée d électrons (e-), de protons (p+) et de neutrons (nº). L électricité statique fait référence aux charges électriques fixes à la surface d un objet. Les objets sont faits de différents matériaux ou de diverses substances. Certains matériaux retiennent moins bien leurs électrons (e-) que d autres. Les charges sur certains matériaux: isolants conducteurs P.297 Un isolant C est une substance qui accumule les charges sur sa surface à l endroit où on la frotte. La circulation des électrons d un atome à un autre ne se fait pasfacilement (les électrons sont fixes à la surface). Exemples de substances isolantes: Caoutchouc Bois Verre Cire

2 Un conducteur C est une substance qui permet aux charges de se déplacer librement (retient mal ses électrons). Exemples de substances conductrices. Argent Or Aluminium Fer Cuivre Eau salée Isolant et conducteurs chargés Isolant Conducteur Les charges sont Les charges se fixes à l endroit où répartissent sur l objet a été toute la surface de chargé. l objet après avoir été chargé. 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 1.Par friction ou frottement 2.Par contact 3.Par induction 1. Électrisation par friction ou frottement Un objet neutre qui devient chargé ou électrisé lorsqu il est frottécontre un autre objet. Ex:Avant un frottement si 2 objets sont neutres (-) 1000 (-) Après un frottement Objet chargé positivement 900 (-) Objet chargé négativement 1100 (-) L objet qui obtientdes charges négativesdevient chargé négativement, tandis que l objet qui perd des électrons devient chargé positivement.

3 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. Ces deux objets ont été frotté l un contre l autre. Lequel va acquérir des charges négatives? J attire bien les électrons. Je n attire pas bien les électrons. 2. Électrisation par contact C est l électrisation d un objet neutre en touchant cet objet avec un objet chargé soit positivement ou négativement. Questions Pourquoi reçoit-on parfois, mais pas toujours, une décharge électrique en touchant à une poignée de porte? Exemple no 1 Lorsque tu frottes tes pieds sur les fibres du tapis, il se produit un transfert de charges électriques (charge créée par friction). Tu deviens chargé négativement (-). (suite ) Une poignée de porte est habituellement neutre. Si tu la touches (contact), les électrons en trop sur ton corps seront transférés à la poignée. (Électrons vont sauter de ta main à la poignée de porte) La charge transmise par contact à la poignée est négative. D ailleurs, il se produit une étincelleparce que le partage des charges est très rapide. 3. Électrisation par induction C est l électrisation d un objet neutre en approchant cet objet d un objet chargé sans qu il y ait contact entre ces deux objets. Exemples La décharge de la foudre (éclair) sur un paratonnerre. Pulvérisateur de peinture Bâton d ébonite (démonstration)

4 La loi des charges électriques Les charges semblables se repoussent. + et + = - et - = Les charges opposées s attirent. + et -= Réactions des objets chargés Après avoir été frotté, un objet chargé attire un objet neutre (objet dont les charges sont égales). Pourquoi? Réponse Question de renforcement Pourquoi lorsqu on frotte un ballon sur nos cheveux, celui-ci peut coller sur le mur? Deux objets chargés peuvent se repousser l un l autre. Pourquoi? Les charges sont semblables Les 2 objets sont chargés (+) ou les deux sont chargés (-). Instruments utilisés pour l électricité statique Électroscope Paratonnerre (mise à la terre) Un électroscope: C est un instrument qui sert à détecter les charges électriques. Theorie/electroscope.swf Les objets chargés peuvent produire des décharges électriques car ils ont un surplus de charges. Quel phénomène Quel phénomène naturel produit une décharge?

5 La foudre uest-ceque/nature/index.html 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. La surface de la terre devient chargée positivement. Ensuite, il se produit une énorme décharge électrique entre les nuages et le sol. Les charges électriques auront tendances à cibler les objets les plus hauts, surtout les bons conducteurs. Pourquoi? Réponse La mise à terre La mise à terreveut tout simplement dire relier un conducteur au sol. Ex: Paratonnerres Lire p.315 Exemple: lire p.312 Certains ordinateurs, appareils électriques comme les cuisinières, les réfrigérateurs, les laveuses les sécheuses doivent être reliés à la terre. Un camion-citerne

6 Pourquoi fait-on la mise à la terre? Sécurité : Pour prévenir les accidents tels les décharges électriques. 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 (qui peut tuer). Par contre si le réfrigérateur est mis à la terre, la charge est transmise à la terre. Sans mise à terre Avec mise à terre