Tp 13 : Electrostatique 1
Proposer une expérience similaire à l’aide du matériel dont vous disposez.
Schématiser l’expérience en notant vos observations.
A l’aide d’un aimant ; reproduisez l’expérience précédente.
A l’aide de la machine de Whimshurt ; répétez l’expérience.
Objectif : Illustrer l’interaction électrostatique. Cartographier un champ électrostatique.
A. L’interaction électrostatique.
I . Dès l’antiquité.
Thalès de Milet (625-548 av JC) observe que l’ambre jaune frotté attire des plumes et autres corps légers…Pour lui l’ambre doit posséder « une âme, comme un souffle… ».
En grec l’ambre se dit « elektron ».
L’ambre jaune est la résine fossilisée d’un pin de l’ère tertiaire.
Conclusion :
II. Au 16ème siècle.
William GILBERT (1544-1603) premier médecin de la reine Elisabeth d’Angleterre fait des expériences systématiques pour différencier l’ambre de l’aimant. C’est lui qui eut l’idée que la Terre était un grand aimant.
Il nomme les phénomènes liés à l’ambre du nom d’ « électricité ».
Conclusion :
III. Au 17ème siècle.
Otto von GUERICKE (Magdeburg 1602- Hamburg 1686) imagine une machine à frotter!
D’un globe de soufre qu’on tourne et qu’on frotte il arrive à « tirer une étincelle ».
Conclusion :
Interactions, forces et champs
Tp 13
Interaction électrostatique et champ électrique
Mouvement et
interaction
Séquence 7
Tp 13 : Electrostatique 2
A l’aide du matériel à votre disposition ; démontrer sa déduction.
Proposer une expérience permettant de démontrer les théories de Du Fay . Schématiser l’expérience en notant vos observations.
A l’aide de la machine de Whimshurt ; montrer « le pouvoir des pointes ».
IV. Au 18ème siècle.
L’anglais Stephen GRAY (v. 1670- Londres 1736) découvre en 1729 qu’on peut électriser certains corps et pas d’autres. Il en déduit qu’il existe des conducteurs et des isolants.
Conclusion :
Charles DU FAY (Paris 1698-1739) découvre en 1733 qu’il y a deux sortes d’électricité, la « résineuse » comme le soufre,… et la « vitrée », comme le verre.
Du Fay avait en effet constaté que :
- des objets frottés contre de l'ambre se repoussent - ainsi que des objets frottés contre une baguette de verre - mais que les objets frottés avec de l'ambre attirent ceux frottés
avec le verre.
Conclusion :
C’est l’américain Benjamin FRANKLIN (1706-1790), l’inventeur du paratonnerre, qui nomme « + » l’électricité vitreuse, et « – »
l’électricité résineuse.
Tp 13 : Electrostatique 3
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.
Représenter le champ électrostatique régnant entre les deux armatures A et B.
Conclusion :
boule
B A
Machine de Whimshurt
