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Solution des exercices : Électrisation par frottement 3e

Classe:

Troisième

Exercice 1

$A\;;\ A'\;; \ B\;; \ B'\;; \ C\;; \ C'\;; \ D\;; \ D'$ sont des porteurs de charges électriques :

1) Trouvons la nature de chacune des charges portées par $A$, par $B$ et par $C.$

$-\ $ Si $D$ porte une charge positive et s'attire avec $C$ alors $D$ et $C$ sont de signes opposés. D'où $C$ porte une charge négative.

$-\ $ Si $B$ s'attire avec $C$ alors $B$ et $D$ portent une même charge. Donc $B$ est de charge positive.

Par ailleurs, deux charges de même signe se repoussent, donc $A$ et $B$ sont de même signe. D'où $A$ porte une charge positive. $$\left\lbrace\begin{array}{rl} A\;;\ B\;;\ D&\text{portent des charges positives}\\C&\text{porte une charge négative} \end{array}\right.$$

2) Trouvons la nature de chacune des charges portées par $A'$, par $B'$ et par $D'$ si $C'.$

$D'$ attire $C'$ alors que $C'$ porte une charge négative, donc $D'$ porte une charge positive.

On a : $B'$ attire $D'$ et $D'$ attire $C'$ donc $B'$ et $C'$ portent des charges identiques. D'où $B'$ porte une charge négative. Comme deux charges de même signe se repoussent, alors $A'$ est de même signe que $D'.$ Donc $A'$ porte une charge positive. $$\left\lbrace\begin{array}{rl} A'\;;\ D'&\text{portent des charges positives}\\ B'\;;\ C'&\text{portent des charges négatives} \end{array}\right.$$

Exercice 2

Trouvons le nombre d'électrons arrachés à la tige.

On a : $q=n.e\ \Rightarrow\ n=\dfrac{q}{e}$

A.N : $n=\dfrac{8\;10^{-6}}{1.6\;10^{-19}}=5\;10^{13}$

Ainsi, $\boxed{n=5\;10^{13}}$

Exercice 3

Indiquons pour chacun le nombre d'électrons gagnés ou perdus.

$Ca^{2+}\ $ a perdu $2\;e^{-}$

$O^{2-}\ $ a gagné $2\;e^{-}$

$Al^{3+}\ $ a perdu $3\;e^{-}$

$Cl^{-}\ $ a gagné $1\;e^{-}$

$H^{+}\ $ a perdu $1\;e^{-}$

Exercice 4

1) L'ébonite porte alors un excès d'électrons. Trouvons le nombre d'électrons correspondant.

On a : $|q|=n.e\ \Rightarrow\ n=\dfrac{|q|}{e}$

A.N : $n=\dfrac{10^{-7}}{1.6\;10^{-19}}=6.25\;10^{11}$

D'où, $\boxed{n=6.25\;10^{11}}$

2) Oui, la peau de chat porte alors une charge électrique positive $q=10^{-7}\;C$

Activité Conduction électrique

1) Schématisons un montage électrique qui permet de tester le caractère conducteur de solutions :

2) Classons les solution suivantes selon qu'elles sont conductrices ou isolantes :

$$\begin{array}{|l|l|}\hline\text{Solutions conductrices}&\text{Solutions isolantes}\\ \hline\text{eau distillée}&\text{huile}\\ \text{eau salée}&\text{eau sucrée}\\ \text{eau minérale}&\\ \hline\end{array}$$

Exercice 5 Contrôle des connaissances

Recopions et complétons les phrases suivantes :

L'électrisation par frottement est un transfert d'électrons.

Dans un conducteur les charges électriques se déplacent.

Dans un isolant les charges se sont localisées là où elles apparaissent.

Les solutions aqueuses qui conduisent le courant électrique contiennent des particules électriquement chargées appelées ions.

Celles qui ne conduisent pas le courant ne contiennent que des atomes.

Exercice 6 Les deux espèces d'électricité

1) Il y a deux sortes d'électricité :

$-\ $ l'électricité positive

$-\ $ l'électricité négative

2) Le bâton d'ébonite frotté avec une peau de chat se charge d'électricité négative.

Dans ce contexte, c'est le bâton d'ébonite qui arrache des électrons de la peau de chat.

Exercice 7 Quantité de charges

Un morceau d'ébonite, frotté par une peau de chat porte une charge $q=-10^{-7}\;C$

Trouver le nombre d'électrons correspondants sachant que la charge de l'électron est $-1.6\;10^{-19}\;C$

1) L'ébonite porte un excès d'électrons

Trouvons le nombre $(n)$ d'électrons correspondant :

On sait que : $q=n.e$

Ce qui donne : $n=\dfrac{q}{e}$

avec $e$ ; la charge de l'électron donnée par $e=-1.6\;10^{-19}\;C$

A.N : $n=\dfrac{-10^{-7}}{-1.6\;10^{-19}}=6.25\;10^{11}$

Ainsi, $\boxed{n=6.25\;10^{11}}$

2) Trouvons le signe et la valeur de la charge portée par la peau de chat.

L'excès d'électrons porté par l'ébonite provient de la peau de chat. Ce qui signifie que la peau de chat est déficitaire de $n=6.25\;10^{11}$ électrons.

Donc, la charge qu'elle porte est positive et a pour valeur $q=+10^{-7}\;C$

Auteur:

Aliou ndiaye