L'électrostatique

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Dans l'Antiquité, les Grecs (Thalès de Milet au 5ème siècle avant J.C) avaient constaté que lorsqu'on frottait de l'ambre jaune (sorte de résine fossile de conifère, nommé en grec électron), celui-ci avait la propriété d'attirer des corps très légers.
On peut reproduire facilement cette expérience en frottant une règle en plastique ou un tube en verre à l'aide d'un chiffon. La règle se charge d'électricité et il est facile d'attirer de petits fragments de polystyrène expansé ou un ruban de bande magnétique suspendu. Ce phénomène est appelé électrisation. Il fut étudié d'abord au 17 et 18 ème siècle et constituait la base de distractions spectaculaires dans les salons aristocratiques. C'est dans le cadre de ces expériences que Coulomb établit sa loi
fondamentale de l'électrostatique.
On parle d'électricité statique par opposition au
courant électrique constitué de déplacement de charges électriques.

Atome et électrons

Dans ses parties les plus infimes, la matière est constituée d'atomes. Couper un atome en deux revient à fabriquer deux autres atomes différents. A notre niveau d'expérimentateurs en radio et électricité, il suffit de se représenter l'atome comme constitué d'un noyau positif et lourd et d'un certain nombre d'électrons gravitant autour. Les électrons sont répartis autour du noyau en différentes couches concentriques. Seuls les électrons disposés sur la couche la plus extérieure nous intéressent car c'est grâce à eux que peut s'établir un courant électrique dans un matériau conducteur. Les électrons ont une charge électrique négative, tandis que les protons qui constituent une partie du noyau sont de charge positive. En temps normal le nombre d'électrons d'un atome est égal au nombre de ses protons, l'atome a donc une charge neutre. Il suffit qu'un électron supplémentaire s'ajoute à ceux d'un atome pour que la charge de celui-ci soit négative. Réciproquement, enlever un électron à un atome rend sa charge positive. C'est ce qui se passe dans le cas de l'électrisation des corps.

L'électrisation

Lorsqu'un matériau isolant est frotté par un autre matériau isolant, des électrons sont arrachés par le frottement aux atomes superficiels. L'équilibre des charges proton-électron est alors rompu dans les atomes concernés qui se retrouvent alors chargés positivement. D'un autre côté, l'objet qui a arraché les électrons les a emportés à sa surface et se trouve à son tour chargé négativement. En théorie, la charge positive d'un des objets est identique à la charge négative de l'autre. En pratique, l'air n'est pas un isolant parfait, surtout quand il est humide, et des électrons s'échappent de l'objet chargé négativement tandis que des électrons vagabonds sont attirés par les charges positives de l'autre objet. Ce phénomène d'électrisation se rencontre dans la nature, pendant les orages où des masses d'air importantes en mouvement s'électrisent au point d'accumuler des charges électriques importantes capables de provoquer des éclairs d'une puissance considérable.
Si l'on touche un corps conducteur isolé non chargé électriquement avec un autre corps chargé, une partie des charges se déplace du corps chargé vers le corps neutre. C'est
l'électrisation par contact. L'électrisation peut se produire également sans contact, en rapprochant simplement les deux corps ; on parle alors d'électrisation par influence.

L'électrisation par influence


Lorsqu'on approche d'un corps A électriquement neutre un corps B électrisé il se produit sur le corps A une électrisation telle que des charges de signes opposés s'accumulent en regard du corps B. Comme le corps A ne reçoit ni ne cède aucune charge, des charges de signes opposés se répartissent à la surface du corps A avec une prédilection pour les surfaces courbes ou pointues des extrémités..