3C05 L’électron et
la conduction électrique dans les métaux
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Tous les métaux conduisent le courant électrique
Tous les solides ne conduisent pas le courant électrique
Dans un métal, le courant électrique correspond à un déplacement d’électrons
Les électrons se déplacent de la borne –à la borne +
Un isolant ne possède pas d’électrons libres JJEJEE PPPEEEUUUXXX MMM’’’AAAIIIDDDEEERRR
didalivre: l'atome par Gwenael Moreau et christophe david
animation Mr fournat : conducteurs et isolants
Animation : animation du C.E.A. La découverte des électrons
Dossier CEA : au cœur de la matière, les atomes
vidéo: le grand collisionneur de hadron (LHC) I Introduction
On a étudié en cinquième et en quatrième les propriétés du courant électrique (comment ça
marche) On va cette année essayer de comprendre la nature du courant électrique (qu’est-ce que c’est?)
Doc1 Doc 2
II Tous les solides conduisent-ils le courant électrique ?
II.1 Schéma de montage
Matériel : une pile plate ou un générateur , une lampe, deux pinces crocodiles, un interrupteur, des fils de connexion, un ampèremètre, des solides à tester.
Propose un schéma de montage permettant de tester la conductivité de chaque matériau et de mesurer l’intensité du courant qui circule. Dans ce schéma, le matériau à tester peut être représenté par une résistance. Les pinces crocodiles ne sont pas représentées.
Appel le professeur avant de faire le montage
doc 3 II.2 Mesures
Réalise les mesures pour les différents matériaux et complète le tableau.
Matériau Est-ce un
métal ?
Est-ce un solide ?
La lampe brille-t- elle ?
Intensité mesurée Fer
Cuivre Zinc
Aluminium sel
sucre
Mine de crayon (carbone)
II.3 Conclusions
a) Tous les solides conduisent-ils le courant ?
Non car le sucre et le sel ne permettent pas à la lampe de briller.
b) Tous les métaux conduisent ils le courant ? Oui car quel que soit le métal, la lampe brille.
c) Tous les métaux conduisent-ils le courant avec la même efficacité ? Non car l’intensité mesurée varie d’un métal à l’autre.
Tous les solides ne conduisent pas le courant électrique.
Tous les métaux conduisent le courant électrique.
Ex 2 p 24
III L’histoire de l’électron.
III.1 Que sait on de la matière ? (rappels)
On pense depuis Démocrite (environ 400 ans avant J.C.) que la matière est composée de petites particules insécables, les atomes. (du grec Atomos qui signifie insécable)
Démocrite Un atome
Les atomes s’assemblent entre eux pour former des molécules (souvent plus stables). Comme l’eau par exemple.
Une molécule d’eau H2O
III.2 Les rayons cathodiques
En 1878, le savant Anglais W. Crookes montre que l’on peut observer des rayonnements dans des tubes contenant des gaz raréfiés (du vide).
Ces rayonnements sont le fruit de particules électrisées émises par la cathode (électrode négative) d’où le nom de rayons cathodiques. Ces tubes donneront naissance à la télévision cathodique)
III.3 La « Naissance » des électrons
Animation : animation du C.E.A. La découverte des électrons 1 atome d’oxygène
2 atomes d’hydrogène
En 1895, Le physicien français J. Perrin (prix Nobel 1926) montre que ces particules électriques sont chargées négativement.
Le 30 Avril 1897 le physicien anglais J.J. Thomson (prix Nobel 1906) mesure le rapport entre la masse et la charge de cette particule. Il lui donne le nom d’électron.
III.4 La « mort » des particules insécables
L’électron est beaucoup plus petit qu’un atome. Le modèle de l’atome comme plus petite particule possible n’est plus valable.
J.J. Thomson propose donc un nouveau modèle (le modèle dit du pudding aux électrons).
IV Interprétation de la conduction des métaux.
IV.1 Les électrons libres
Doc 4
Une partie des électrons d’un métal sont peu liés au noyau, ce sont les électrons libres, ils peuvent se déplacer d’un atome à l’autre.
IV.2 Le courant électrique
Rappel: Le sens conventionnel du courant est du pole positif au pole négatif à l’extérieur du générateur, il a été défini par convention par André Marie Ampère en 1821. Il ne connaissait pas la nature des charges électriques (positives ou négatives)
Doc 5
Animation : animation du CEA regarder l’animation 7 (l’électricité)
Le courant électrique dans un métal résulte d’un déplacement d’ensemble d’électrons libres.
D’un atome à l’autre, les électrons se déplacent:
de la borne – à la borne +
Un isolant ne possède pas d’électrons libres
Sens réel du courant
(déplacement des électrons chargés négativement)
Doc 6
Sens conventionnel du courant (donné par André Marie Ampère)
3C05 L’électron et la conduction électrique dans les métaux
didalivre: l'atome par Gwenael Moreau et christophe david
animation Mr fournat : conducteurs et isolants
vidéo: le grand collisionneur de hadron (LHC) I Introduction
II Tous les solides conduisent-ils le courant électrique ? II.1 Schéma de montage
II.2 Mesures II.3 Conclusions III L’histoire de l’électron.
III.1 Que sait on de la matière ? (rappels) III.2 Les rayons cathodiques
III.3 La « Naissance » des électrons III.4 La « mort » des particules insécables IV Interprétation de la conduction des métaux.
IV.1 Les électrons libres IV.2 Le courant électrique
Date Correction Cours travail
