Eau électrostatique
De Wikidebrouillard.
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Présentation de l'expérience
Attirer un filet d'eau avec un simple ballon, c'est facile, c'est électrique... Et c'est le défi du jour!
Matériel
-
Un ballon de baudruche
-
De l'eau
L'expérience
La manipulation
- Gonfler le ballon de baudruche
- Ouvrir un robinet (ou utiliser un récipient quelconque) de manière à faire s'écouler un mince filet d'eau.
- Frotter le ballon contre un pull ou même contre vos cheveux, cela fonctionne aussi.
- Approcher le ballon du filet d'eau et observer.
- On peut ensuite refaire l'expérience en remplaçant le ballon de baudruche par une paille, une règle, un bout de bois, un morceau de carton et comparer les résultats obtenus.
Que voit-on ?
Lorsque qu'on approche le ballon après l'avoir frotté, on observe que le filet d'eau est attiré par le ballon, et l'écoulement épouse alors la forme de celui-ci. Puis, au bout de quelques secondes, l'écoulement reprend sa forme initiale.
Explications
De manière simple
L'eau du robinet possède des particules chargées positivement qui réagissent avec le ballon qui est lui-même chargé négativement à cause des frottements. Comme dans un aimant, le "plus" et le "moins" sont attirés, ce qui explique le phénomène observé.
Questions sans réponses
Pourquoi lorsqu'on approche un aimant de l'eau, celle-ci n'est-elle pas attirée?
L'aimant exerce un force électromagnétique Le ballon est chargé de force électrostatique
Allons plus loin dans l'explication
Lorsque l'on frotte le ballon avec la laine, on arrache des électrons à la surface de la laine électrisant le ballon.
En effet les électrons sont des charges négatives, les électrons libres de la laine sont allés sur le ballon, rendant donc la laine positive et le ballon est devenu négatif ayant gagné des charges négatives
En revanche, l'eau n’est pas chargée. Elle est électriquement neutre. Or, pour qu'il y ait interaction entre l'eau et le ballon, c'est à dire pour que l'eau soit attirée par le ballon, il faudrait qu'elle devienne positive. Ce principe est défini par la loi de Coulomb.
Mais, quand on approche une charge électrique sur une source neutre, il se trouve qu'on observe un phénomène de polarisation, Les charges positives et négatives, présentes en même quantité dans l'eau neutre, se séparent.Comme le ballon est chargée négativement, les charges positives de l'eau sont attirées et se rapprochent du ballon alors que les négatives s'en éloignent. On dit alors que l'eau est polarisée (elle contient deux pôles : positifs et négatifs).
C'est une électrisation par influence. Le filet d'eau est donc attiré.
Liens avec d'autres expériences
Expériences sur le Wikidébrouillard
Autres expériences sur le net
Vous trouverez sur ces cours de physique, des vidéos filmées au lycée Camille Pissarro de Pontoise sur :
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