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