Tp 13 : Electrostatique_Correction 1
A. L’interaction électrostatique.
I . Dès l’antiquité.
Expérience petits papiers :
Conclusion : Les frottements sur la tige créent un champ électrostatique qui attire les morceaux de papiers.
II. Au 16ème siècle.
Certain matériaux possèdent des propriétés magnétiques (ils peuvent attirer certains objets) ; mais ils ne se chargent pas électriquement.
Cette attraction ou répulsion n'est pas dû à la présence d'un champ électrostatique mais d'un champ magnétique.
La Terre agit comme un aimant. Ce champ magnétique nous protège du vent solaire.
III. Au 17ème siècle : Otto von GUERICKE.
Machine Whimshurt : la charge électrique accumulée augmente avec la quantité de frottement.
Décharge lorsqu’elle devient suffisante pour rendre le milieu conducteur. (éclair : le nuage se charge par les mouvements ascendants et descendants des molécules d'eau qui se frottent).
IV. Au 18ème siècle : Stephen GRAY.
Certains matériaux sont conducteurs du courant (métaux) ; d'autres sont des isolants.
Charles DU FAY.
Expérience pendule :
Il existe deux types de charges électriques : deux charges de même signe se repoussent ; deux charges de signe opposé s'attirent.
Benjamin FRANKLIN : le pouvoir des pointes.
La densité de charges est plus grande sur la pointe ; l'attraction ou la répulsion est plus importante.
Principe du paratonnerre.
Interactions, forces et champs
Tp 13
Interaction électrostatique et champ électrique Correction
Mouvement et interaction Séquence 7
L’expérience de l’enfant suspendu
(Louis Figuier, Les Merveilles de la Science)
Un humain peut donc, sans dommage, recevoir et transmettre la vertu électrique !
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Tp 13 : Electrostatique_Correction 2
B. Cartographier le champ électrostatique.
I. Expérience n°1 : Dans une faible épaisseur d’un liquide isolant non polaire, on plonge une boule métallique reliée à une machine électrostatique (voir « expériences simple d’électrisation »). La boule est chargée positivement. On verse des particules fines (graines) sur le liquide. Les particules se disposent afin de dessiner des lignes.
Représenter le champ électrostatique
II. Expérience n°2 : Condensateur plan.
A et B sont deux plaques métalliques verticales dont les bases baignent dans de l’huile.
On saupoudre des graines de gazon entre A et B.
Conclusion :
Champ électrostatique
Un condensateur plan est formé par deux lames conductrices planes et parallèles, proches l’une de l’autre, et séparées par un isolant.
Entre les armatures d’un condensateur plan chargé, il règne un champ électrostatique uniforme noté 𝐄 : Point d’application : point de l’espace considéré Direction : celle des lignes matérialisées par la semoule.
Sens : de la plaque chargée + vers la plaque chargée -.
Valeur : E en V.m-1.
Sa valeur dépend de la tension U entre les plaques, et de la distance d entre celles-ci.
E = U /d - E s’exprime en V.m-1 - U s’exprime en V
- D s’exprime en m ( distance entre les 2 plaques)
B A
Machine de Whimshurt
+ -
𝐄
