Grand oral du bac : L' ELECTROMAGNETISME

« L'électromagnétisme charges de signe opposé, ils s'attirent; s'ils sont tous deux chargés positivement ou négativement, ils se repoussent.

Le +attire le -, et, dans notre exemple, l'effet est sensible: les cheveux viennent se coller au peigne.

Le courant électrique Quand un corps est chargé électriquement par frottement, on dit qu'il contient de l'électricité sta­ tique, car il peut garder sa charge quasi indéfini­ ment.

Il restera en effet chargé jusqu'à ce que l'équilibre entre le nombre de protons et d'élec­ trons soit rétabli.

Pour cela, il faut laisser les électrons supplé­ mentaires s'échapper ou regagner le corps qu'ils avaient quitté.

Ainsi, pour décharger un objet qui aurait accepté des électrons d'un autre corps, il suffit de laisser partir les particules négatives.

De même, pour rendre neutre un atome qui aurait perdu quelques-uns de ses électrons, il suffit de lui restituer ses parti cules négatives.

Ces échanges de particules entre deux corps consti­ tuent le courant électrique.

Les conducteurs Les matériaux qui laissent passer le courant sont des conducteurs électriques.

Les métaux condui­ sent très bien l'électricité, au contraire des maté­ riaux comme l'ambre, l'huile, la cire, le verre, le Les charges � électrostatiques peuvent atteindre des valeurs considérables, comme dans cette expérience effectuée selon le principe dit de la «cage de Faraday•.

! Les a condensateurs accumulent des charges électriques sur deux ou plusieurs :s plaques métalliques, E tes armatures.

� � ::; a: papier et le plastique qui ne laissent pas circuler le courant.

Ce sont des matériaux isolants.

Si l'on charge deux sphères de métalliques de particules électriques de signe opposé et qu'on les relie ensuite par un fil conducteur, les électrons circulent de la sphère chargée négativement vers la sphère chargée positivement, jusqu'à ce que les protons et les électrons s'équilibrent.

Au xvm• siècle, de nombreux scientifiques réali­ sèrent des expériences sur l'électricité, à l'aide d'appareils générant une charge électrique par frottement de deux corps.

Cependant, lorsque l'on faisait circuler un courant dans un fil conducteur, une violente décharge se produisait, sapant toute l'énergie électrique.

Pour stabiliser le courant électrique, il fallu inventer une source d'alimentation continue du courant.

Le physicien italien Alessandro Volta (1745-1827) mit au point, en 1800, la pile électrique qui produit du courant en continu par transformation de l'éner­ gie dégagée lors d'une réaction chimique.

La pro­ duction d'énergie électrique était lancée.

Cellules et circuits Les piles sont formées de plusieurs cellules élec­ triques qui transforment l'énergie dégagée par les réactions chimiques entre leurs composants en électricité.

Ces cellules sont reliées entre elles, ou montées en série, de façon à générer davantage de puissance électrique à chaque point de jonc- lion ou borne polaire (pôle positif ou pôle néga­ tif).

Un circuit est composé d'une pile, ou plus généralement, d'un générateur de courant, qui utilise le principe de la pile, et d'un fil conducteur assurant la circulation du courant électrique entre les bornes+ et-.

Un courant est un flux d'électrons comparable à l'écoulement de l'eau dans une canalisation.

Pour que l'eau s'écoule, il faut une différence de pression à l'intérieur de la canalisation; de même, pour que les électrons circulent, la pile soumet le fil ou le câble conducteur à une ten- sion mesurée en volts (V).

Tout comme le débit d'eau dépend de la longueur et du diamètre du tuyau, le courant électrique présente une intensi­ té plus ou moins grande, exprimée en ampères (A), selon la configuration géométrique du fil conducteur.

Un long fil très fin présentera plus de résistance au passage du courant qu'un fil court et épais fait avec le même materiau.

La résistance électrique Une substance conductrice est caractérisée par sa résistivité.

La résistance électrique d'un conduc- ! T Les métaux sont de bons conducteurs A électriques, car leurs électrons libres se déplacent de façon aléatoire autour de leurs noyaux atomiques (cl-dessus).

Lorsque l'on applique une tension au métal, les électrons sont attirés vers l'extrémité présentant une charge positive.

Ce flux d'électrons constitue le courant électrique (ci-dessous).. »