TP 1 de physique : Comprendre l'électrisation

Correction TP 1 : Comprendre l’électrisationI- Analyse du texte1- Trois expériencesPremière expérience : Dufay montre que l'électricité développée sur le verrerepousse l'électricité passée sur la feuille d'or après son contact avec le verreélectrisé.Deuxième expérience : L'électricité développée sur la résine de Copal attirel'électricité passée sur la feuille d'or après son contact avec le verre électrisé.Troisième expérience : L'électricité développée sur le cristal de roche repoussel'électricité passée sur la feuille d'or après son contact avec le verre électrisé.2- Deux modèlesPremier modèle : L'électricité est unique et tous les corps électrisés se repoussent.Deuxième modèle : Il existe deux électricités, vitreuse et résineuse. (On pourraitrajouter que deux électricités de même nom se repousse et deux de nom différents'attire mais ce n'est pas exprimé dans cette partie du texte).On observe une certaine résistance. Comment qualifie-t-on les actions de B sur A et A sur B ?Les actions de B sur A et A sur B sont répulsifs. Dans la 2 ième expérience, la charge portée par la tige de verre diffère-t-elle decelle portée par la paille ? Quelles sont les 2 « sortes » d’électricité ? (précisezdans notre cas).La charge portée par la tige de verre est différente, elle attire la paille A. Les 2« sorte » d’électricité sont l’attraction et la répulsion.b) Interaction entre charges3- Classement des substancesVITREUSE verre cristal de rocheRESINEUSE gomme copal cire d'Espagne4- RéférenceDufay a toujours comparé les électricités à celle développée sur le verre. Lasubstance de référence est donc le verre.II- Expériences sur l'électrisation1- Electrisation simpleTableau de quelques substancesVITREUSE + RESINEUSE -PlexiglasSiliconeVerrePCV (règle)QuartzEbonitec) Mécanisme de l'électrisation par frottement2- Comportement de deux types d'électricitéa) Existence des deux types d'électricité Lorsque l’on approche la paille B de la paille A, pour une certaine distance lapaille A est repoussée. L’approche de B vers A se fait-elle sans résistance ?Lors de l'électrisation les atomes (ou molécules) plus électronégatifs prennent desélectrons en excès (en proportion infime par rapport à ceux présents sur les atomes).Les deux corps frottés prennent des charges différentes, le plus électronégatifdevenant – et l'autre +.

d) Si l'air n'est pas sec il devient assez conducteur pour disperser les charges etfausser les observations.e) Attraction d'un corps neutreLorsqu'on approche les charges + de la bouleinitialement neutre, la charge nulle de la boule sesépare en quantité égale de charge + et –.Les charges – s'approchent de la tige et les charges +s'en éloignent au maximum. Il se forme un dipôle.Puisque les charges de signe contraire sont plusrapprochées que les charges de même signe, il en résulte une attraction un peu plusfaible que sur une charge unique.3- Isolant et conducteurCONDUCTEURSmétalgraphite (mine de crayon)eauISOLANTPlastiques (plexiglas ou PCV)VerrealcoolIII- Déviation d’un mince filet d’eauSupposons que l’on approche du jet unchalumeau chargé négativement. À sonvoisinage, les molécules d’eau du jets’orientent de telle manière que lebarycentre des charges positives soit plusproche que le barycentre des chargesnégatives.Conformément à la loi de Coulomb, larésultante des forces d’attraction entre lescharges négatives de la paille et le centredes charges positives des molécules d’eauAttraction d’une molécule d’eaudans le cas d’un chalumeau chargé négativementest plus intense que la résultante des forces de répulsion entre les charges négativesde la paille et le centre des charges négatives des molécules d’eau.

Liste du matériel 1S du TP 1 : Comprendre l’électrisation Paillasse prof :1 electroscope Par paillasse élève :1 tige de plexiglasse1 pendule électrostatiquePour le Mercredi 7 septembre à