042 – Électroscope
Instrument pour indiquer les charges électriques
Indicateur de charge
Indicateur de l’intensité du champ électrique
Introduction à:
- Charge électrostatique
- Répulsion électrostatique des charges du même nom
- Induction
- Transport de charges électriques
Matériel:
- Pot de conserve (propre, transparent)
- Couvercle en plastique
- Fil de fer (environ 15 cm de long) / trombone
- Papier d’aluminium (quelques centimètres carrés)
- Tube en PVC / Règle en plastique / Ballon
- Laine de mouton / laine / un morceau de tissu
- Colle / Colle chaude
- Poinçon / Ciseaux
- Pinces
- Ciseaux
Montage:
- Percez un trou au milieu du couvercle avec le poinçon
- Poussez le fil à travers le trou
- Pliez le fil à l’aide de la pince: un anneau en haut et un crochet en bas
- Fixez-le au couvercle avec de la colle
- Coupez deux bandes de plusieurs centimètres de long et d’environ un centimètre de large dans le papier d’aluminium
- Percez des trous aux extrémités des bandes d’aluminium
- Accrochez les bandes de papier d’aluminium aux crochets. Assurez-vous qu’ils se touchent légèrement
- Fermez le bocal avec le couvercle
Expérimentations possibles avec l’électricité de frottement:
Expérimentation 1:
- Frottez vigoureusement le tuyau en PVC (tige de frottement) avec la laine de mouton
- Brossez le long de l’anneau métallique en haut de l’électroscope avec la tige de frottement
Observation:
- Les deux bandes d’aluminium s’écartent latéralement l’une de l’autre (déviation)
- Si la tige de frottement est retirée, l’éruption cutanée reste
- Ce n’est que lorsque vous touchez l’anneau métallique avec vos doigts que l’éruption cutanée diminue
Explication:
- La tige en PVC est chargée positivement en frottant avec la laine de mouton, la laine de mouton négativement
- La charge électrique sur la tige de friction saute partiellement à l’anneau de fil et est répartie sur les parties conductrices de l’électroscope
- Les deux bandes d’aluminium sont chargées du même nom et se repoussent
- Si vous touchez le doigt avec l’anneau métallique, la charge s’écoule à nouveau et la déviation s’atténue
Expérimentation 2:
- Frottez vigoureusement le tuyau en PVC (tige de frottement) avec la laine de mouton
- Rapprochez la tige de frottement de l’anneau métallique en haut de l’électroscope
Observation:
- Les deux bandes d’aluminium s’écartent latéralement l’une de l’autre (déviation)
- Si vous retirez la tige de frottement, la déviation diminue
Explication:
- La charge électrique sur la tige de friction influence une charge du même nom aux extrémités des deux bandes d’aluminium, de sorte qu’elles se repoussent
Indication:
- En pratique, il reste souvent une petite déviation car les charges sautent dans l’air jusqu’à l’anneau de fil
Conseils:
- Les expérimentations avec l’électricité de friction échouent souvent dans l’air humide ou les mains mouillées, car l’eau agit comme un lubrifiant et entrave la friction
- Le ballon peut également être chargé électriquement en le frottant sur les cheveux
- Vous pouvez également charger vos semelles de chaussures en les frottant sur un tapis en plastique