Catégorie:Électricité

Rassemble toutes les expériences ayant un lien avec l'électrostatique (électricité statique) : charge électrique, champ électrique, éclair...

1 Historique

Quelques dates importantes dans l'histoire de l'électricité :

• – 500 avant J.C. : Thalès de Milet observe que l’ambre jaune, une résine fossilisée d'arbre, attire les corps légers lorsqu'elle est frottée à d'autres matériaux. "électricité" vient du grec ηλεκτρον qui signifie "ambre jaune".

• – 50 avant J.C. : déjà on utilise des chocs électriques pour soigner des maux de têtes ou la goutte, avec des poissons électriques.
• 1771 : Luigi Galvani découvre l'électricité animale. En posant des fils de cuivre et zinc sur une cuisse de grenouille morte, celle-ci se contracte.

• 1778 : Premières tentatives de réanimation par décharge électrique.
• 1800 : Alessandro Volta invente la première pile électrique, constituté d'un empilement de disques de cuivre et de zinc, et de papier imbibé d'un sel. Il découvre les bases de l'électrochimie.
• 1897 : Joseph John Thomson propose le premier modèle de l'atome comprenant une partie positive ("pain") dans lequel sont enfoncé des particules négatives, les électrons ("pruneaux"). C'est le modèle du "plum pudding". Ce modèle n'est cependant pas assez élaboré pour décrire les phénomènes nucléaires.

• 1911 : Ernest Rutherford propose le modèle planétaire de l'atome, dans le quel les électrons négatifs tournent autour d'un noyau positif très petit et massique.

2 Électrisations

2.1 Par frottement

Lorsqu'on frotte deux matière l'une contre l'autre, l'une va arracher des électrons à l'autre. Par exemple, avec une baguette de verre frottée sur du papier, les électrons se déplacent sur le papier :

C'est la série triboélectrique qui indique quel matériau arrache des électrons à un autre.

2.2 Par contact

Les charges électriques peuvent se déplacer d'un objet chargé vers un objet neutre, si ces objets sont conducteurs :

On peut savoir si un matériau est conducteur ou isolant grâce à l'électroscope.

2.3 Par influence

Un objet électriquement chargé peut influencer un objet neutre, en induisant un dipôle électrique. La charge totale de l'objet reste neutre.

Voir les expériences avec l'électroscope.

3 Générateurs électrostatiques

Machine de Wimshurst.

Générateur de van de Graaff.

Les plus connus des générateurs de forte tension électrique (quelques dizaines à quelques centaines de kV) sont :

• La machine de Ramsden
• La machine de Wimshurst.
• Le générateur de van de Graaff.

Celui photographié ici peut générer une tension de l'ordre de 400000 V, ce qui est parfait pour réaliser les expériences comme les cheveux hérissés, le carillon électrostatique, la grêle de Volta, etc.

4 Expériences d'électrostatique