Qu’est-ce que c’est? L’Électricité est crée dans les atomes

Chaque substance est composée des atomes.

Les atomes contiennent un noyau, qui est composée des protons et neutrons.

electron

neutron

proton

À l’extérieur, il y a des électrons.

Les électrons se déplacent dans une orbite autour de l’atome.

Les électrons peuvent se déplacer d’une atome à un autre.

Quand un électron saute les atomes, une autre électron doit se déplacer.

Quand les électrons se déplacent rapidement d’une atome à un autre, on forme l’Électricité!!

Chaque objet possède une charge électrique.

La charge peut être positive ou négative dépendant de la quantité des protons et électrons.

N’oublier pas que les électrons possèdent une charge négative.

Les Charges??

Les Charges??Les protons sont dans le noyau, et possèdent une charge positive.

Les atomes possédant plus d’électrons

que protons auront une charge _________. +

+

+-

- -

-

-

--

--

Les atomes possédant plus de protons que d’électrons auront une charge ______.

• Déterminer la charge sur ces deux atomes.

10 électrons 2 électrons 5 protons 5 protons

Les Charges??++

+

++

-

-

-

-

+

Deux objets possédant des charges vont

Deux objets possédant des charges vont

opposées s’attirer

se repousser (repel)similaires

Les charges opposées s’attirent

Les charges similaires se repoussent

Qu’est-ce que c’est??

L’Électricité Statique L’électricité statique est la charge qui reste sur un objet.

Les électrons se déplacent entre les objets quand ils entrent en contacte.

L’Électricité Statique • Avant qu’on frotte un ballon dans les cheveux, les deux objets (ton corps et le ballon) sont neutres (la quantité de protons est égale à la quantité d’électrons).

• Après avoir frotté le ballon dans tes cheveux, les électrons sont déplacés de vos cheveux au ballon.

N’OUBLIER PAS!! LES PROTONS NE SE DÉPLACENT PAS!!!

• Tes cheveux ont perdu les électrons, et les cheveux possèdent une CHARGE POSITIVE.

L’Électricité Statique

L’Électricité Statique• Chaque mèche de

cheveux est maintenant POSITIVE. Les charges similaires se repoussent, alors chaque mèche se lève pour s’éloigner des autres.

Pourquoi prends-t-on un décharge quand on traverse le tapis?

Quand tu traverses le tapis, les électrons quittent le

tapis, et s’attachent à ton corps. Maintenant, ton

corps a des électronssupplémentaires.Quand tu touches un porte, les

électrons sont transferrées au bouton. ZAP! Tu prends

un décharge!!

LA RÉCHERCHE INDÉPENDANTE Pourquoi est-ce que l’électricité

statique est plus pire durant l’hiver?

L’Électricité Statique et l’Hiver

•L’air foir devient beaucoup plus sec pendant l’hiver.

•Il y a moins de molécules d’eau dans l’aire durant l’hiver

•Cela aggrave (augmente) les problèmes d’électricité statique

•L’air sec est un isolant, alors il n’attire pas les charges négatives de nos corps

•L’air normale est un conducteur faible, alors beaucoup de nos charges négatives vont être attiré dans l’air durant les autres saisons

•Pendant l’hiver, l’électricité statique accumulé reste sur nos vetements et sur les surfaces peints ou polies (polished).

•Les électrons attendent jusqu’ils trouvent une source de protons, ensuite ZAP!!!

Les Substances Électrostatiques

• Les substances qui deviennent chargées facilement

• POSITIVES ~ Les objets qui perdent leurs

électrons ~ verre, laine (wool), poils de chat,

cheveux, soie

Les Substances Électrostatiques

• NÉGATIVES~Les objets qui gagnent les

électrons ~ platine (platinum), or,

caoutchouc, polyéthylène (plastique)

Qu’est-ce que c’est?Les éclairs sont des coups de foudre (bolt)

produits par un orage (thunderstorm).

Les orages produisent toujours les éclairs,et ils sont très dangereux. Si vous pouvezentendre le tonnerre, c’est une situationdangereuse.

Qu’est-ce qui cause les éclairs?

• Les éclairs sont des courantes électriques.

À l’intérieur des nuages orageux dans le ciel, il y a plusieurs morceaux de glace (gouttes de pluie gélées). Ces morceaux se frappent pendant qu’ils se déplacent dans l’aire.

Ces collisions causent un courant électrique.

Qu’est-ce qui cause les éclairs?

Après du temps, le nuage est rempli avec des chargesélectriques.

Les charges positives (protons) forment en

haut du nuage, et les charges négativesforment en bas du nuage.

Qu’est-ce qui cause les éclairs?

Les charges contraires s'attirent, alors les protons

(positives) s’alignent sur le terre sous la nuage.

Qu’est-ce qui cause les éclairs?

La charge électrique est concentré sur des choses qui sont hautes (plus haute que la terre) comme des montagnes, arbres ou personnes.

Qu’est-ce qui cause les éclairs? Les protons dans ces hautes pointes

réagissent avec les électrons négatives, ensuite ZAP! Le foudroiement (lightning strikes!)!

ZAP!!ZAP!!ZAP!!ZAP!!

ZAP!!ZAP!!

Les Faits IntéressantsQu’est-ce que c’est la température des éclairs? La température des éclairs estenviron 30 000 dégrés Celcius,qui est six fois plus chaud que

lasurface du Soleil!!

Les Faits IntéressantsQuelle couleur, leséclairs sont-elles?

Les éclairs sont claires ou

blanc-jaune, dépanadant de l’arrière-plan.

Les Faits IntéressantsComment peut-on déterminer la

distanceentre nous autres et l’orage?

Il faut compter la quantité de secondes entreles éclairs et le tonnerre. Diviser ce nombre par 5 pour calculer la quantitéde milles, ensuite multiplier par ~1,6 pour calculer

laquantité de kilomètres. Exemple: 10 seconds entre les éclairs et la

tonnerre:10/5 = 2 x 1,6 = 3,2 kilomètres

Les Faits IntéressantsQu’est-ce qui cause le

tonnerre?

• Le tonnerre est causé par les éclairs.

• Quand un éclair quitte le nuage et voyage à la terre, il ouvre un petit trou qui s’appelle un canal.

Les Faits Intéressants• Après que la lumière est

disparue, l’aire s’enfonde (collapses) sur soi-même. Cette action cause une onde acoustique – le tonnerre.

La raison qu’on voit les éclairs avant d’entendre le tonnerre est que la lumière voyage plus rapidement que les sons.

BOOM!!BOOM!!

Les éclairs

gagnent!!

La Conduction Électrique

• La Conduction est la mouvement des électrons à travers une substance.

• Le mouvement des électrons s’appelle le Courant Électrique.

Les Conducteurs• Un conducteur est un matériel qui

laisse les courants électriques le traverser facilement.

• Les métaux sont des bonnes conducteurs.

• Exemples: cuivre, argent, aluminium, laiton (brass), or, l’acier inoxydable (stainless steel)

Les Conducteurs

Les Conductors laissent les courants électriques les traverser facilement

parce qu’il y a beaucoup d’espace pour les électrons de se déplacer.

Les Isolants •Un isolant est un matériel qui

ne laisse pas les courants électriques le traverser facilement.

•Exemples: la plastique, le caoutchouc, la verre, le bois.

Les IsolantsLes Isolantsbloquent les

électrons, alors ils ne peuvent

pas les traverser faciliement.

Sommes-nous des Conducteurs?

• Tout ce qu’on fait est dépendant sur l’électricité qui voyage autour de nos corps.

• Les messages voyagent constamment à et de nos cerveaux.

• Ces messages voyagent comme l’électricité!!

Sommes-nous des Conducteurs?

• Les êtres humaines sont des conducteurs. Ca c’est pourquoi on reçoit des chocs électriques.

• Si le courant électrique est assez grand, on peut être blessé ou tué.

Le principe de la conservation de charge

• Les électrons ne peuvent pas êtres crées ni détruits.

• Les électrons peuvent se déplacer quand deux objets entrent en contacte, mais la quantité originale d’électrons reste toujours constante.

Les Propriétés Conductrices des Solides

Conducteurs

Les électrons peuvent voyager facilement

haut conductivité

Insulants

C’est très difficile pour des électrons de voyager

high resistivité

caoutchouc

bois

l’eau pure

métaux

cuivre

CONDUCTEURS CONDUCTEURS SEMI INSULANTS SUPERS CONDUCTEURS

l’eau salée

argent

la Terre corps humain

coton

Acquérir une charge électrique• Il y a 3 façons d’acquérir une charge:

1. Charger des objets par Friction

2. Charger des objets par Conduction (contact)

3. Charger des objets par l’Induction Électrostatique

Charger des objets par FRICTION• Quand deux objets entrent en

contacte plusieurs fois (friction), les électrons quittent un objet et entrent l’autre.

A B

Charger des objets par FRICTION

• Objet A acquiert une charge

• Objet B acquiert une charge

Ex: Ballon/peigne (comb) dans les cheveux

•Les deux objets ne sont pas déjà chargées quand on commence la friction, mais ils deviennent chargées durant le processus.

•Les deux objets possèdent des charges opposées à la fin, car les électrons quittent un objet et entrent un autre.

Charger des objets par CONDUCTION (contacte)

• Si un objet qui est déjà chargé TOUCHE un conducteur, les électrons seront transférées entre les deux objets.

Ex: ton corps et la poignée (doorknob)

Conduction ~ Charge Négative

charge négative

Les électrons vont quitter l’objet et vont voyager et entrer le conducteur

charge négative

Conduction ~ Charge Positive

+

Il y a plus d’électrons dansle conducteur. Quand l’objet

s’approche, les électrons vont quitter le conducteur, qui le donne une

charge positive.

+

Conduction

AVANTDURANT

APRÈS

Conduction•À la fin du conduction, les deux objets possèdent les mêmes charges.

LA RÉCHERCHE INDÉPENDANTE

Après qu’on frotte un ballon dans nos cheveux, le ballon se colle au mur

pendant quelques secondes. Pourquoi?

•Imagine que quelqu’un a frotté le ballon dans ses cheveux.

•Maintenant le ballon porte une charge négative, et ses cheveux sont positives.

•Quand le ballon négatif s’approche le mur, les électrons dans le ballon rose se répoussent, en laissant les charges positives.

Ballon AVANT ~ neutre

Le électrons quittent les cheveux et entrent

le ballon

Les cheveux portent une charge POSITIVE

Ballon APRÈS ~ négative

Les électrons dans le ballon sont attirées aux protons dans le mur. Les

électrons dans le mur sont repousées, alors les protons

restent.

L’attraction entre les électrons et les protons

permet le ballonde se coller au mur

• Le ballon rose se colle avec le mur car les charges similaires s’attirent

• Les électrons vont commencer de quitter le ballon et vont entrer le mur

• Le ballon tombera quand le mur porte la même charge nette (overall) que le ballon rose.

Quand les deux objets possèdent la même

charge le ballon tombera

L’INDUCTION ÉLECTROSTATIQUE

• 2 objets ne TOUCHENT JAMAIS, ils s’approchent seulement

• À cause qu’il ne a pas de connexion, les électrons ne vont pas passer d’une objet à une autre, ils vont DÉPLACER DANS les deux objets eux-mêmes

Regardons!!

Charger des objets par L’INDUCTION ÉLECTROSTATIQUE

• OBJET A (déjà chargée) approche OBJET B (un conducteur), mais ne le touche pas.

• Les charges opposés vont se repousser, et la partie d’OBJET B qui est proche à OBJET A aura la charge opposée.

• L’autre côté d’OBJET B aura la même charge que OBJET A

• Une exemple: Les éclairs

Les Électroscopes• Les électroscopes

possèdent des feuilles métalliques (très légères) au dessous.

• Les feuilles métalliques sont attachées à une tige métallique avec une sphère métallique en haut.

Feuilles métalliques

Tige métallique

Sphère métallique

Une électroscope

Métal positive

Feuilles métaliiques

Tige métallique

Sphère métallique

L’électroscope est neutre avant d’être chargé. Cela veut dire qu’il y a la même quantité de protons et d’électrons dans l’électroscope.

Décrivons ce qui arrive…• Une objet chargée positivement s’approche

• Les électrons sont attirées, alors ils voyagent au sommet

• Une charge positive reste dans les deux feuilles. Ils se repoussent, et les tiges se lèvent

Décrivons ce qui arrive…• Une objet chargée négativement s’approche

• Les électrons sont repoussées alors ils voyagent au fond.

• Une charge négative est crée dans les deux feuilles. Ils se repoussent, et les tiges se lèvent

• On peut seulement déterminer la charge sur les feuilles de l’électroscope si on sait déjà la charge sur l’objet qui l’approche.

• Un objet négatif s’approche:~ la sphère devient positive~ les tiges deviennent négatives

• Un objet positif s’approche:~ la sphère devient négative~ les tiges deviennent positives

Une électroscope

Si la métale négative approche l’électroscope, les électrons vont approcher, et les protons seront

repoussées dans les feuilles. Les charges similaires se répoussent, alors les feuilles se répoussent.

Regardons!!

Le Générateur Van de Graff• Le générateur van de Graff est un

appareil qui peut créer et accumuler (build up) une charge électrique sur une sphère métallique.

• Le charge est produit par la friction entre un courroie (belt) en caoutchouc et un rouleur (roller).

• La charge sur le courroie est transfert à la sphère par une brosse.

Danger!! Surtension!! • Le générateur van de

Graff peut créer une charge de 50 000 volts!

• Cette charge est assez forte pour créer des décharges électriques dans son environ

• Les décharges excitent les molécules d’air, en formant la lumière.

L’utilisation de l’induction dans la vie réelle

• La peinture électrisé

• Les précipitateurs électrostatiques

• À faire ~ Choisir un sujet (p.317) ensuite décrire ce qui arrive et comment l’induction l’aide.

Comment est-ce l’électricité statique est utilisée pour faire fonctionner un photocopieuse?

La Mise à la Terre (grounding)• Les électrons vont toujours “choisir” la route qui

leur donne la moins de résistance (plus facile).

• Ex: s’il y avait un “choix” entre un fil fait de cuivre et un fil fait d’argent, le courant électrique va passer par la fil fait d’argent (meilleur conducteur = moins de résistance).

• Les fils qui font la mise à la terre donnent une route moins résistante pour le courant électrique

La Mise à la Terre (grounding)

• Les corps vivants sont des bonnes conducteurs, mais ils ne sont pas des meilleurs conducteurs.

• Les fils dans nos maisons donnent une route peu résistante pour le courant électrique

Si quelqu’un touche un fils qui ne

possède pas une prise de terre

(grounding wire), le corps sera la meilleure route

pour le courant électrique, et la personne sera

électrocutée

La Mise à la Terre (grounding)

La Mise à la Terre (grounding)

Si quelqu’un touche un fils qui

possède uneprise de terre, ce fils

sera la meilleure route pour le courant

électrique, et la personne ne sera

pas électrocutée

Pourquoi est-ce que les oiseaux ne deviennent pas

électrocutés quand ils perchent sur les fils?

• Les fils électriques contiennent des fils qui font la mise à terre.

• Cela veut dire que ce route possède moins de résistance électrique.

• L’électricité va choisir de voyager dans la route moins résistante, alors les corps des oiseaux ne seront pas affectées

Comment fonctionnent les paratonnerres?

• Si le courant électrique d’un éclair frappe une édifice, il rencontre beaucoup de résistance, ce qui cause un feu

• Une paratonnerre est fait de métal, alors c’est un conducteur. Elle donne une route sans résistance pour le courant électrique.

• Les paratonnerres ont des fils qui sont liées à la Terre, alors le courant est donnée au sol, et l’édifice n’est pas endommagé/brulé.

Comment fonctionnent les paratonnerres?

Comment fonctionnent les câbles de démarrage (jumper

cables)?

Comment fonctionnent les câbles de démarrage (jumper

cables)?• On doit lier les fils rouges entre les

deux autos.

• Un côté du fils noir est attaché à la battérie qui marche.

• L’autre côté du fils noir est attaché à quelque chose métallique sur le moteur du voiture qui ne marche pas.

• Cette situation donne une route de mise à terre. Les électrons peuvent voyager des battéries à la voiture, ensuite à la terre.

• Les personnes qui attachent les cables ne seront pas electrocutés car une route moins résistante (que leur corps) à la terre était crée.

Comment fonctionnent les câbles de démarrage (jumper

cables)?

Est-ce que l’air est un conducteur ou un isolant?

• D’habitude, l’air est un isolant.

• Si deux objets possèdent des charges qui sont très grandstrès grands, la puissance de leur intégration peut décomposer des molécules d’aire (en pos et nég).

Est-ce que l’air est un conducteur ou un isolant?

• Les molécules d’aire deviennent chargés, qui fournit une route pour les électrons. Dans ce cas, l’aire est un conducteur.

• Exemple: les éclairs

Comment est-ce que les étincelles (sparks) sont

formées?• Les molécules d’air doivent être

ionisées (décomposées en ions positives et négatives) premièrement.

• Les ions forment un canal qui laisse les étincelles voyager dans l’air.