Texte 11

Le sens du courant électrique dans les métaux

1. Corps conducteurs et corps iso­lants. — Reprenons le montage du circuit mettant en évidence les effets du courant électrique. Fermons l’interrupteur; nous constatons:

a) que la lampe s’allume;

b) que l’aiguille aimantée dévie;

c) que des dégagements gazeux se produisent aux électrodes du voltamètre,

Nous concluons que le courant électrique parcourt le circuit. Remplaçons dans le montage précédent, le fil de cuivre qui relie chacun des appareils par un fil de caout­chouc ou par un fil en matière plastique. Fermons l’interrupteur; nous constatons:

a) que la lampe ne s’allume pas;

b) que l’aiguille aimantée reste immobile;

c) qu’aucun dégagement gazeux ne se produit aux électrodes du voltamètre.

Le courant électrique ne passe pas dans le circuit: la nature des fils de jonction est la cause de cet arrêt.

Nous dirons que le fil de cuivre est conducteur de l’électricité et que le caoutchouc n’est pas conducteur de l’électricité: c’est un isolant. Le verre, le bois, la por­celaine, l’eau pure, le pétrole, l’air, etc. Sont aussi des isolants.

Conc1uons: Tous les corps ne permettent pas le passage du courant électrique. Il existe des corps conducteurs comme les métaux et des corps isolants comme le caoutchouc.

2. Nature du courant électrique. — Frot­tons l’extrémité d’un agitateur en verre sur une étoffe de laine. Nous savons que cette extrémité se charge d’électricité positive et qu’elle attire des fins morceaux de papier, de soie. Pourquoi? On l’explique par la struc­ture de l’atome.

L’atome est électriquement neutre, c’est-à-dire que la charge positive du noyau et les charges négatives des électrons sont égales en valeur absolue. Si nous arrachons par frottement sur le drap des électrons péri­phériques, il y a, dans les atomes constituant le verre, un excès d’électricité positive puisque la charge positive du noyau reste invariable. L’extrémité de la baguette de verre est chargée d’électricité positive. On explique par un apport d’électrons l’électricité négative qui se développe à l’extrémité d’un stylo à bille frotté sur une fourrure.

3. Le courant électrique dans les mé­taux. —Remplaçons dans l’expérience précédente l’agi­tateur en verre par une tige de cuivre tenue à la main.

Fig. 1. a) pas d’attraction b) attraction sur toute la tige

Frottons son extrémité sur une étoffe de laîne. Son extrémité n’attire pas les fines particules de pa­pier de soie (fig. La).

Emmanchons cette tige d’un morceau de bois et re­commençons notre expérience: les particules de papier sont attirées sur tous les points de la tige (fig. 1b). L’électricité développée à l’extrémité de la tige s’est ré­pandue sur toute la surface. Elle s’écoulait par notre corps quand nous tenions la tige à la main mais ne peut s’écouler quand nous interposons un isolant, le manche en bois.

Pourquoi l’électricité s’est-elle répandue sur toute la tige de cuivre alors que sur la tige de verre elle restait à l’extrémité?

L’atome de cuivre est constitué d’un noyau autour duquel tournent 29 électrons répartis en 4 couches comprenant de l’intérieur vers l’extérieur 2, 8, 18 et 1 élec­tron (fig. 2).

Fig. 2. Structure schématique d’un atome de cuivre

L’électron périphérique chargé d’électricité négative est faiblement attiré par la charge positive du noyau et pratiquement est libre. Il peut donc se mouvoir aisé­ment, sauter d’un atome à l’autre.

Concluons: Le cou­rant électrique dans une tige métallique est un déplace­ment d’électrons libres.

4. Sens électronique du courant. — Une batte­rie d’accumulateurs présente deux pôles: un pôle positif et un pôle négatif. Lorsqu’on relie les deux bornes de la batterie par un fil de cuivre, les électrons se mettent en mouvement, mais le sens du déplacement est, à l’extérieur du générateur, du pôle négatif au pôle positif. Ce sens du courant inverse du sens conventionnel est appelé sens électronique.

Exercices.

1. Répondez par écrit aux questions ci-dessous:

1. Quel montage du circuit met en évidence les effets du courant électrique? 2. Est-ce que tous les corps permettent le passage du courant électrique? 3. Pourquoi l’atome est électriquement neutre? 4. Pourquoi l’électricité s’est-elle répandue sur toute la tige de cuivre? 5. Pourquoi l’électron périphérique pratiquement est-il libre? 6. Quel sens du courant est-il appelé sens électronique?

2. Traduisez par écrit en français les propositions suivantes:

1. Медный провод является проводником электричества. 2. Каучук, дерево, стекло не проводят электричество, это изоляторы. 3. Положительный заряд ядра и отрицательные заряды электронов равны. 4. Положительный заряд ядра атома остается не меняется.

3. Faites par écrit un exposé bref sur le sujet du texte donné ci-dessus.

Exercices préalables