Procédés d’électrisation d’objets

Questions  sur le  Cours (1) 04 Septembre  Corrigées 17 Septembre 2018

1. Citer des procédés d’électrisation d’objets

• Electrisation par contact comme le frottement de l’objet par un chiffon en laine- Il y a un transfert de charge du chiffon sur l’objet.
• Electrisation par influence électrostatique entre objets
• Electrisation par générateur électrostatique (Van de Graag, Wimshurst,..)

1. Quelle est la différence principale entre une électrisation par contact et une électrisation par influence ? L’électrisation par contact transfert des charges d’un corps à l’autre alors que pour l’influence électrostatique il n y a pas d’échange de charges mais seulement un changement de la répartition des charges dans l’objet influencé, sa charge totale reste constante.
2. Comment se répartissent les charges électriques communiquées à un matériau selon qu’il soit isolant ou conducteur ? Des charges communiquées à un conducteur se répartissent sur toute sa surface alors que pour un isolant les charges restent localisées là elles sont déposées.
3. Quel type de particules élémentaires sont responsables de l’électrisation d’un matériau ?

Ce sont les électrons qui sont échangés lors de l’électrisation d’un objet. Un corps est chargé s’il possède un excès ou un défaut d’électrons par rapport à son état de neutralité électrique.

1. Quelles sont les trois grandes classes de matériaux se différentiant par leurs propriétés électriques ?

Isolants (bois, verre , paraffine, plastique ,…) , Conducteurs (métaux, électrolytes, ..),

 Semi-conducteurs (Silicium, Germanium, Arséniure de gallium, Cadmium Sélénium, dioxyde de titane,..)

1.  Quelle grandeur physique permet de différentier les matériaux de la question 5-?

La densité de charges libres différentie les différentes classes de matériaux : densité nulle pour les Isolants, de l’ordre de 1020 m-3 (électrons/m3) et de l’ordre de 1026 m-3 dans un très bon conducteur.

1. Qu’appelle-t-on un matériau diélectrique ?

Un isolant s’appelle aussi diélectrique et on le caractérise par sa constante diélectrique. et   ,dans l’air sec.  Dans un diélectrique >1 jusqu'à 100 ou plus pour des diélectriques  polaires utilisés dans la technologie de condensateurs. [pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

1. Le générateur Van de Graaf permet de communiquer une charge électrique à un corps matériel. Quel phénomène physique limite la valeur que peut prendre cette charge ?

Si le corps chargé est en contact avec l’air ou un gaz quelconque, ce dernier peut subir une ionisation en présence de fortes charges électriques. Une partie des charges électriques produites par ionisation (celles de signe opposé à celles portées par le corps) sont  attirées par le corps chargé et contribuent à la neutralisation d’une partie de charges.  

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