Courant passera-t-il ?

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction

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Sommaire

1 Présentation de l'expérience
2 Matériel
3 L'expérience
- 3.1 La manipulation
- 3.2 Que voit-on ?
4 Explications
- 4.1 De manière simple
- 4.2 Allons plus loin dans l'explication
5 Liens avec d'autres expériences
- 5.1 Expériences sur Wikidébrouillard
- 5.2 Autres expériences
6 Applications : liens avec le quotidien
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Présentation de l'expérience

On dit souvent que l’eau conduit le courant électrique. Est-ce bien la vérité ?

Matériel

Une ampoule
Une bassine
Des fils électriques
Une pile électrique
De l'eau
Fichier:Cuillère.jpg Une cuillère
Du sel

L'expérience

La manipulation

On utilisera 3 fils A, B et C.

Relier l’ampoule et la pile avec le fil A.
Relier la pile et la bassine avec le fil B.
Relier la bassine et l’ampoule avec le fil C.

Cette expérience se fait en trois étapes :

Étape 1 : Couvrir le fond de la bassine de sel. Plonger les fils B et C dans la bassine, sans les mettre en contact. Observer.

Étape 2 : Enlever tout le sel de la bassine. Remplir la bassine avec de l’eau purifiée. Plonge les fils B et C dans la bassine, sans les mettre en contact. Observer.

Étape 3 : Ajouter du sel à l’eau et le dissoudre. Observer.

Que voit-on ?

Selon chaque étape on voit :

Étape 1 : l'ampoule ne s'allume pas avec le sel seul.

Étape 2 : l’ampoule ne s’allume pas avec de l’eau seule.

Étape 3 : l’ampoule s’allume, mais l’intensité de la lumière varie en fonction de la quantité de sel présente dans l’eau.

Explications

De manière simple

Plus l'eau contient des éléments conducteurs, les ions, plus elle conduit le courant électrique.

L'eau pure (H2O) est un élément non conducteur (qui ne permet pas le passage de l'électricité) parce qu'elle ne contient pas d'ions. L'eau du robinet, ou l'eau douce que l'on trouve dans la nature, ne sont PAS isolantes car elles ne sont jamais pures : elles contiennent des minéraux dissous sous forme d'ions. Cependant l'eau du robinet n'est que faiblement conductrice, le courant y circule trop peu pour que cela suffise à allumer l'ampoule dans notre expérience, car le courant appliqué y est très faible. Mais attention : l'eau du robinet est suffisamment conductrice pour créer un grand risque d'électrocution dès qu'on y fait circuler un courant électrique assez puissant ! C'est pour cela qu'il est très dangereux d'approcher des appareils électriques de l'eau.

L'eau salée est beaucoup plus conductrice que l'eau douce parce que le sel n'est pas un isolant. Il augmente donc très nettement la conductivité de l'eau. C'est pour cela que dans notre expérience l'eau salée laisse passer suffisamment le courant pour que l'ampoule s'allume.

Allons plus loin dans l'explication

Le sel de cuisine est composé de molécules de chlorure de sodium (NaCl). Quand on met du sel dans l'eau, celle-ci dissocie la molécule NaCl en deux parties, sodium et chlore. Lors de cette séparation, ces derniers subissent un changement,c'est-à-dire que le sodium donne un électron au chlore. De cette manière,les deux atomes ne sont plus électriquement neutres et forment ce que l'on appelle des ions. Ce sont les ions qui rendent l’eau conductrice. Les ions positifs – ou cations – migrent vers l’électrode négative de la pile, et les ions négatifs – ou anion – migrent vers l’électrode positive de la pile.