Phénomènes d'électrisation

Exercice 1

1. Décrire quelques phénomènes d'électrisation observables dans la vie de tous les jours. 

Essayer d'en expliquer l'origine.

2. Un mince filet d'eau est dévié par une règle en matière plastique électrisée.
 
Décrire cette expérience et explique les observations.

3. Si l'on veut électriser une tige métallique, on doit la tenir par un manche isolant. Pourquoi ?

Exercice 2

1. Il existe plusieurs méthodes pour vérifier si un corps est électrisé ou non.

Lesquelles connais-tu ?

2. En explorant un ballon gonflable électrisé avec une lampe à lueur, la lampe brille à différents endroits du ballon.

En répétant l'expérience avec une boule de polystyrène recouverte d'un papier d'aluminium, on remarque que la lampe ne s'allume qu'une seule fois, à savoir au premier contact.

Expliquer

3. Déterminer la quantité de charge électrique d'un corps auquel on a arraché par frottement $5\cdot {10}^{10}$ électrons.

Exercice 3

1. Le plateau d'un électroscope déchargé est mis en contact avec une baguette de verre électrisée.

Que se passe-t-il ? Expliquer.

2. Un électroscope a été chargé par contact avec une baguette en ébonite.

On met le plateau de l'électroscope en contact avec :

2.1. Un stylo en matière plastique électrisé ;

2.2. Une baguette en verre frottée.

Que se passe-t-il ? Expliquer

Exercice 4

1. Pour décharger un électroscope, on le touche avec le doigt. 

Pourquoi ?

2. Placer une balle de ping-pong suspendue à un fil entre deux plaques métalliques verticales, l'une chargée positivement, l' autre chargée négativement.

Lorsqu'on Met la balle en contact avec lune des plaques : elle effectue un mouvement de va et vient entre les deux plaques. 

Le mouvement, rapide au début, ralentit et s'arrête bientôt.

Expliquer ces observations.

3. Deux plaques métalliques neutres et isolées, placées au voisinage 

d'un corps chargé, s'électrisent dès qu'on les sépare.

Expliquer ce phénomène sachant qu'il ne peut s'agir d'un transfert de charge du corps chargé vers les plaques.

Exercice 5

1. Un corps A est chargé positivement. 

On l'approche d'un autre corps B chargé, il y a attraction.
 
Quel est le signe de la charge du corps $B$ ?

Justifier la réponse.

2. Le corps $A$ est maintenant mis en contact avec un corps $C$ électriquement neutre.

2.1. Le corps $C$ devient-il chargé ? Si oui que serait le signe de sa charge ?

2.2. Qu'appelle-t-on ce mode d'électrisation ?

2.3. Y'a-t-il échange d'électrons ? Si oui, dans quel sens $(\text{de }A\text{ vers }C\text{ ou de }C\text{ vers }A)$ ?

Exercice 6

On donne la charge élémentaire : $e=1.6\cdot {10}^{-19}C$

1. Un corps $A$ électrisé porte une charge $qA=1.6\cdot {10}^{-17}C$

1.1. Citer les différents modes d'électrisation.

1.2. Le corps $A$ a-t-il gagné ou perdu des électrons ? Justifier.

1.3 Calculer le nombre d'électrons gagnés ou perdus par le corps $A.$

2. Un corps $B$ a gagné $200$ électrons au cours de son électrisation.

2.1. Calculer la charge $qB$ que porte le corps $B.$

2.2. On approche le corps $A$ du corps $B.$

Expliquer ce qui se passe

Exercice 7

Un corps $A$ est électrisé par contact à l'aide d'un bâton de verre initialement frotté sur un drap. 

La charge portée par le corps $A$ est $qA=12.8\cdot {10}^{-9}C$

1. Dire si le corps $A$ possède un excès ou un défaut d'électrons.

2. Préciser le sens du transfert des électrons entre le verre et le corps $A.$

3. Calculer le nombre d'électrons transféré.

On donne $e=1.6\cdot {10}^{-19}C$

Exercice 8

Un bâton d'ébonite frotté par la fourrure acquiert une charge $q=-4.8{\cdot }^{-19}C$
 
1. Donner la définition de l'électrisation.

2. Le bâton d'ébonite a-t-il gagné ou perdu des électrons ?

3. Déterminer le nombre d'électrons gagnés ou perdus par le bâton d'ébonite ?

4. En déduire le nombre d'électrons gagnés ou perdus par la fourrure

Exercice 9

1. Un bâton $(A)$ initialement neutre, est électrisé par frottement à l'aide d'un chiffon. 

Sa charge électrique devient ; $qA+48\cdot {10}^{-18}C$

1.1. Le bâton $(A)$a-t-il gagné ou perdu des électrons à la suite de l'électrisation ? Justifier. 

1.2. Déterminer le nombre d'électrons gagnés ou perdus par $(A)$
 
2. Un deuxième bâton $(B)$ porte une charge $qB=3.2\cdot {10}^{-18}C$

On met en contact l'extrémité chargée de $(A)$ avec l'extrémité chargée de $(B).$

2.1. Interpréter le phénomène qui se produit entre les deux bâtons après ce contact.

2.2. Préciser, en le justifiant, le sens de transfert des électrons. 

2.3. Déterminer la charge de chaque bâton après contact

La charge électrique d'un électron est $qe=-1.6\cdot {10}^{-19}C$

Exercice 10

On donne : la charge élémentaire $qe=-1.6\cdot {10}^{-19}C$

1. On électrise un bâton d'ébonite $(A)$ en le frottant par un tissu en laine ? le bâton porte alors une charge électrique négative $qB=-32\cdot {10}^{-18}C$

1.1. Dire si $(A)$ a gagné ou a cédé des électrons pendant le frottement. 

Calculer le nombre d'électrons mis en jeu.

1.2. Donner alors la charge portée par le tissu en laine

2. On touche l'extrémité chargée du bâton $(A)$ par un bâton $(B)$ en verre initialement neutre (voir figure).

 

2.1. Dire ce qui se passe pour le bâton $(B)$

2.2. Préciser le sens de transfert d'électrons.

Exercice 11

En frottant une tige en plexiglas par un drap, la tige est alors électrisée.

1. Qu'est qu'un corps électrisé ?

2. Préciser le mode d'électrisation de la tige.

 3. Sachant que la tige a reçue (gagnée) $12$ électrons du drap.

3.1. Quel est le signe de la charge portée par la tige ?
 
3.2. Calculer la charge $Q$  portée par la tige.

On donne $e=1.6\cdot {10}^{-19}C$

3.3. Déduire la charge $Q^f$ portée par le drap.

4. On met la tige électrisée en contact avec une boule d'un pendule électrostatique, puis on approche la tige à la boule, on remarque que cette dernière est repoussée.

4.1. Préciser le mode d'électrisation de la boule.

4.2. Expliquer pourquoi la boule est repoussée