Chariot d’expériences pour montrer les phénomènes de base de l’électrostatique: charges positive et négative, charger par frottement, par contact, par influence, polarisation d’un conducteur, électrisation d’un isolant, répartition des charges sur un conducteur. Voir manipulations pour le descriptif détaillé d’utilisation du matériel.

1.- Charge par contact: après avoir frotté le bâton de verre avec le tissu, toucher la boule du pendule et montrer la répulsion entre charges de même signe.

2.- Signe des charges: refaire l’expérience 1 et ensuite frotter le bâton de résine et toucher l’autre pendule. Rapprocher les 2 pendules pour montrer l’attraction entre charges de signe contraire.

3.- Polarisation d’un conducteur: Charger le bâton de verre par frottement et l’approcher du pendule initialement neutre. Montrer l’attraction du pendule dû à l’effet de polarisation engendré dans la boule conductrice du pendule.

4.- Polarisation de l’électroscope: Charger le bâton de verre par frottement et l’approcher au-dessus de l’appareil puis le retirer et renouveler l’expérience en demandant aux élèves d’expliquer ce qui se passe.

5.- Charge par influence de l’électroscope: Relier l’appareil à la terre, puis approcher le bâton de verre positivement chargé, enlever le fil de terre et retirer le bâton. L’appareil est alors chargé négativement par effet de  polarisation.

6.- Polarisation et attraction d’isolant: Répartir les confettis de papier sur la table, passer au-dessus avec le bâton de verre chargé. Observer l’attraction des confettis et expliquer la polarisation d’un isolant.

7- Répartition des charges sur un conducteur: Charger avec patience le cylindre avec le bâton de verre en le frottant plusieurs fois. Observer le comportement des deux systèmes de pendule l’intérieur et l’extérieur.

8.- Expérience des cheveux:  Montrer la répartition des charges sur la surface extérieure d’un conducteur. Installer le tabouret isolant devant le générateur de Van de Graaff. Faire fonctionner l’appareil en approchant une sphère conductrice reliée à la terre. Observer les éclairs de décharge. Décharger complètement l’appareil en le reliant à la terre avec le goupillon. Faire monter un élève sur le tabouret et poser ses deux mains sur la sphère du Van de Graaff. Enclencher l’appareil un instant, observer le mouvement des cheveux. Arrêter la charge et prendre la sphère suspendue au bout d’un fil avec manche en plastique pour décharger l’élève à la cuiller ( toucher le corps de l’élève avec la sphère puis décharger celle-ci en la mettant en contact avec le goupillon relié à la terre, faire ainsi plusieurs aller-retour) puis mettre la sphère du Van de Graaff à la terre et l’élève peut descendre sans se faire secouer.

• Bâton de verre et de résine avec tissu et peau de chat.
• 2 pendules avec boule conductrice
• Électroscope
• Générateur Van de Graaff avec sphère auxiliaire
• Goupillon relié au bloc des mises à terre
• Tabouret isolant
• Grande sphère conductrice avec manche plastique
• Conducteur cylindrique avec pendules intérieur et extérieur
• Boîte avec confettis de papier

Faire attention aux conditions météorologiques. Expériences sensibles à l’humidité ambiante. Bien aérer la salle avant le cours. Au besoin demander un foehn et sécher le matériel. En cas d’humidité extérieure importante, demander aux élèves de déposer leurs vestes dans une pièce attenante à la salle de cours.