Transcript Électricité statique

Module 3
Les caractéristiques
de l’électricité
Électricité statique
http://www.atpiq.org/Documents/Bulletins/statique.wmv vidéo
http://www.youtube.com/watch?v=0gnUkp_7-40
Rappel sur les atomes
Protons
+
Électrons Neutrons 0
La matière est faite
d’atomes, donc tout ce qui
est matière possèdent des
électrons (-), des protons
(+) et des neutrons (0)
Pourquoi reçoit-on parfois, une
décharge électrique en touchant à
une poignée de porte ?
Comment un objet
gagne t-il ou perd t-il
ses charges, c’est-àdire, comment
s’électrise-t-il ?
Les trois façons
d’électriser les objets
1. Par friction ou frottement
2. Par conduction (avec contacte)
3. Par induction (sans contacte)
Électrisation par friction
ou frottement
Un objet neutre qui devient chargé ou
électrisé lorsqu’il est frotté contre un
autre objet.
Électrisation par friction
ou frottement
 Si tu porte des chaussures
de cuire, le tapis arrachera
des électrons de tes
chaussures et tu deviendras
chargé positivement!
 Si tu porte des bottes de
caoutchouc, tes bottes
arracheront des électrons
du tapis et tu deviendras
chargé négativement!
Dune façon ou d’une autre tu
ressentiras le choque électrique
avec la même intensité
Ex: Frottons un bâton d’ébonite avec
un morceau de fourrure
Avant un frottement
+-+-++-+-+-
+-+-+-+-+-+-++-+-+-+-+-+-+-
+-+-+-
1000 (+)
1000 (-)
1000 (+)
1000 (-)
Ex: Frottons un bâton d’ébonite avec
un morceau de fourrure
Après un frottement
Objet chargé
-+-+--+- positivement
-+-+-+-+-+-+-+---+-+--+-
1000 (+)
1100 (-)
+-+-+-++-++
+-++-++-+-+
Objet chargé
négativement
1000 (+)
900 (-)
L’objet qui acquière des
charges négatives devient
chargé négativement,
tandis que l’objet qui perd
des électrons devient
chargé positivement.
Exemples:
Un peigne passé dans les cheveux
acquiert une charge négative et les
cheveux, une charge positive.
Se frotter les pieds sur du tapis, on
acquiert une charge négative.
Ces deux objets ont été
frotté l’un contre l’autre.
Lequel va acquérir des charges négatives ?
Je ne retiens pas
beaucoup mes électrons.
Je retiens bien
mes électrons.
Donc, les électrons
peuvent sauter d’un
objet à l’autre.
La théorie atomique de la charge.
Les divers éléments ont des
caractéristiques différentes.
Certains éléments retiennent
moins bien fortement leurs
électrons (charges négatives)
que d’autres.
Liste électrostatique
Un objet chargé
Lorsqu’on frotte des objets, ils
accumulent une charge électrique.
Cette charge est appelée électricité
statique.
Expérience
Quand on frotte un ballon de
caoutchouc, les charges crées
restent immobiles.
Comment appelle-t-on ces charges?
Électrisation par contact
C’est l’électrisation d’un
objet neutre en touchant
cet objet avec un objet
chargé soit positivement
ou négativement.
Électrisation par contact
Un objet neutre qui devient chargé ou
électrisé lorsqu’il entre en contact
avec objet chargé.
Charge électrique
La matière qui a un
surplus ou un manque
d’électrons.
Électricité statique
C’est lorsqu’on parle
de charges
électriques fixes.
Réactions des objets chargés
1. Un objet chargé attire
un objet neutre (objet qui
ne porte pas de charges).
Pourquoi?
Charges (+) attirent charges(-).
Un objet chargé (+) attirent
les (-) de l’objet neutre.
Un objet chargé (-) attirent
les (+) de l’objet neutre.
Réactions des objets chargés
2.Deux objets chargés
peuvent se repousser l’un
l’autre.
Pourquoi?
Charges identiques se repoussent
Charges (-) et charge (-) se
repoussent.
Charges (+) et charge (+) se
repoussent.
Est-ce que les objets neutres
contiennent des charges ?
Oui, ils contiennent un
même nombre de charges
positives et de charges
négatives.
Expérience avec électroscope
Un électroscope :
C’est un instrument
qui sert à détecter les
charges électriques.
Les
conducteurs et
les isolants
Isolant
Conducteur
Un isolant
C’est une substance
qui accumule les
charges à l’endroit où
on les frotte.
D’ailleurs, les isolants
retiennent fortement
leurs électrons.
Exemple de substance :
le caoutchouc.
(Voir figure 9.3 p.297et tableau 9.1 p.308)
Il y a une certaine
résistance qui empêche
les électrons de se
déplacer librement.
Un conducteur
C’est une substance qui
permet aux charges de
se déplacer librement.
Un conducteur
C’est aussi une
substance qui retient
mal ses électrons.
Exemple
L’argent est un
bon conducteur.
Semi-conducteur
Ce sont des substances qui
sont ni tout à fait
conductrices ni tout à fait
isolantes.
Exemples: les metalloïdes
Les électrons peuvent s’y
déplacer, mais pas aussi
facilement que dans les
bons conducteurs.
L’air est-il un conducteur
ou un isolant ?
Lorsque que deux objets avec des charges assez
grandes sont placés côte à côte, il se produit une
étincelle, ou décharge électrique.
S’il y a une étincelle entre les deux objets sans
qu’ils se touchent, ça veut dire que les électrons
ont réussit à sauter d’une objet vers l’autres en
utilisant l’air. Donc l’air est un conducteur.
La foudre
C’est un éclair de lumière vive
causé par la décharge d’électricité
entre les nuages ou entre les
nuages et le sol.
Des charges négatives
s’accumulent dans le
bas des nuages, et ces
charges repoussent les
électrons (-) qui se
retrouvent à la surface
de la Terre.
Or, la surface du sol
devient chargée
positivement (+) et
l’attraction entre les
charges positives du sol
et les charges négatives
du nuages grandit
jusqu’à…
Ce que l’attraction est assez
grande, les électrons sautent
tellement vite d’un objet à
l’autre que lorsqu’ils entre en
collision avec des molécules de
l’air, ils transmettent tellement
d’énergie que les molécules
émettent de la lumière (étincelle).
VIDÉO: COMPRENDRE LA FOUDRE
Une tige ou un câble
métallique fixé à un
édifice pour conduire les
électrons à la terre et
éviter que la foudre cause
des dommages.
La mise à terre
La mise à terre : veut
tout simplement dire relié
un conducteur au sol.
Piquet galvanisé
Exemple :
Les ordinateurs, les appareils
électriques comme les cuisinières,
les réfrigérateurs, les laveuses les
sécheuses doivent être mis à la terre
Pourquoi?
Pour prévenir les accidents
comme les décharges électriques
causés par les surcharges.
Par exemple, à l’intérieur d’un
réfrigérateur, un fil devient
lâche et touche la carrosserie, il
peut transmettre une très
grande charge au cadre.
En touchant la poignée, une
personne va recevoir une
décharge électrique. (peut
tuer). Par contre si le
réfrigérateur a une mise à
terre, la charge est transmise
à la terre .