Électricité statique – Électrisation par frottement, attraction, répulsion et électroscope
SciencesÉlectricité et magnétisme13–14 ans
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Connectez-vous pour lancerFrottez un ballon, une tige de verre ou une règle en plastique avec de la laine, de la soie ou des cheveux : des électrons passent d'un objet à l'autre selon la série triboélectrique, et les deux objets prennent des charges opposées. Suspendez les objets pour voir que les charges de même signe se repoussent, que les charges de signes contraires s'attirent et que les objets neutres sont attirés par influence ; approchez un objet chargé de petits morceaux de papier ; utilisez un électroscope à feuilles d'or pour détecter une charge, électriser par contact et par influence, et le relier à la terre.
Leçon : Électrisation par frottement ; charges positives et négatives ; forces entre objets chargés
Ce qu’elle montre
Quand on frotte deux matériaux différents, des électrons passent du matériau qui les retient le moins vers l'autre : les deux deviennent chargés, l'un positivement, l'autre négativement, avec la même quantité de charge. La simulation utilise une série triboélectrique simplifiée de six matériaux. Des objets chargés suspendus à des fils montrent que les charges de même signe se repoussent et que les charges contraires s'attirent, tandis que des objets neutres, comme des bouts de papier ou une petite boule d'aluminium, sont attirés car leurs charges se déplacent (influence). Un électroscope à feuilles d'or montre la détection des charges, l'électrisation par contact et par influence, et la mise à la terre.
Mode d’emploi
Choisissez Objet A et Objet B, puis faites glisser A sur B ou cliquez sur Frotter : vous voyez les électrons sauter. Passez l'Expérience sur Objets suspendus qui s'attirent ou se repoussent et choisissez le Deuxième objet suspendu ; faites glisser le support ↔ pour changer la distance. Dans Attirer des bouts de papier, approchez A de la table. Dans Électroscope à feuilles d'or, approchez A du plateau, touchez-le et utilisez Relier l'électroscope à la terre.
Paramètres modifiables
- Expérience Frotter deux objets, Objets suspendus qui s'attirent ou se repoussent, Attirer des bouts de papier, Électroscope à feuilles d'or
- Objet A Ballon (caoutchouc), Tige de verre, Règle en plastique (polyéthylène)
- Objet B (frotté avec A) Morceau de laine, Morceau de soie, Cheveux
- Afficher les charges
Questions à explorer
- Pourquoi le verre frotté avec de la soie devient-il positif et la soie négative ?
- Pourquoi un bout de papier ou une boule d'aluminium neutre est-il attiré par un objet chargé ?
- Comment charger l'électroscope avec le signe opposé à la règle en plastique sans qu'ils se touchent ?
