Transfert en cours..., vous êtes sur le "nouveau" serveur data.abuledu.org dont l'hébergement est financé par l'association abuledu-fr.org grâce à vos dons et adhésions !
Vous pouvez continuer à soutenir l'association des utilisateurs d'AbulÉdu (abuledu-fr.org) ou l'association ABUL.
Suivez la progression de nos travaux et participez à la communauté via la liste de diffusion.

Votre recherche ...

Nuage de mots clés

Électrostatique | Dessins et plans | Photographie | Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) | Dix-huitième siècle | Gravure | Électromagnétisme | Coulomb, Fonctions de | Électricité statique | Rouge | Machines électriques | Électrophores | Signes et symboles | Dix-neuvième siècle | Ondes électromagnétiques | Physique | Balances de torsion | Physiciens français | Enregistrements sonores | Studios d'enregistrement sonore | ...
Ambre brut. Source : http://data.abuledu.org/URI/505ec9b2-ambre-brut

Ambre brut

Photographie d'un morceau d'ambre brut de Colombie (Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe, en Allemagne). Surtout connu pour son théorème, Thalès a également réalisé des constatations physiques ; il est même considéré comme le premier « physicien ». On lui doit notamment la première connaissance de l'électricité, grâce à deux expériences. Il remarqua d'abord que l'ambre avait la propriété d'attirer les matériaux légers comme le tissu (le mot « électricité » (ἤλεκτρον, elektron en grec ancien) est par ailleurs donné en référence à l'ambre jaune). Une autre expérience réalisée en Magnésie, vers -600, lui permet de mettre en évidence les propriétés d'aimantation de l'oxyde de fer.

Balance de Coulomb. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b14e14-balance-de-coulomb

Balance de Coulomb

Balance de Coulomb, Exposition Hautes Tensions, 18 Octobre 2008 - 5 Janvier 2009, Musée de la vie bourguignonne, Dijon. Charles-Augustin Coulomb énonce la loi d'interaction électrostatique en 1785 suite à de nombreuses mesures réalisées grâce à la balance de Coulomb qu'il a mise au point pour détecter des forces d'interaction très faibles. Il s'agit d'une balance de torsion pour laquelle la mesure de l'angle de torsion à l'équilibre permet de déterminer l'intensité de forces répulsives. Dans le cas de forces attractives c'est l'étude des oscillations du système qui permet de déterminer l'intensité des forces. Une charge électrique est placée à l'extrémité d'une tige horizontale fixée à fil vertical dont les caractéristiques de torsion sont préalablement établies. Le principe de la mesure consiste à compenser, grâce au couple de torsion du fil vertical, le couple exercé par une autre charge électrique amenée au voisinage de la charge fixée sur la tige.

Charges électriques identiques. Source : http://data.abuledu.org/URI/50cb9c75-charges-electriques-identiques

Charges électriques identiques

Des charges électriques identiques se repoussent. Entre deux charges électriques q et q' séparées par une distance d s'exerce une force (électrostatique) d'intensité F=k_C~frac{q imes q'}{d^2}. Dans cette formule : les charges électriques q et q' s'expriment en coulombs (sans la majuscule). Le coulomb est l'unité de charge électrique, en l'honneur de Charles de Coulomb ; la distance d s'exprime en mètres ; la force F s'exprime en newtons. Chacune des deux charges exerce l'une sur l'autre une force de même intensité ; selon le signe des charges, elles s'attirent ou se repoussent. La constante kC est appelée constante de Coulomb et vaut environ 9cdot 10^9 en unités du système international.

Charges électriques opposées. Source : http://data.abuledu.org/URI/50cb9bb0-charges-electriques-opposees

Charges électriques opposées

Des charges électriques opposées s'attirent. C'est Charles de Coulomb qui, à l'aide d'une balance de torsion, a énoncé le premier la loi physique exprimant la force qui s'exerce entre deux charges électriques. Pour prendre en compte les phénomènes de répulsion et d'attraction, on a donc attribué un signe aux deux types de charges découverts par du Fay : l'« électricité résineuse » s'est vue attribuée aux charges négatives, l'« électricité vitreuse » s'est vue attribuée aux charges positives.

Coulomb, force d'attraction. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b15245-coulomb-force-d-attraction

Coulomb, force d'attraction

Force d'attraction, d'après la formule de Coulomb : Les deux charges q et q' ont des signes différents, elles s'attirent. Deux charges électriques q et q' exercent l'une sur l'autre des forces d'interaction électrostatique, dont la valeur est proportionnelle à chacune des charges et inversement proportionnelle au carré de la distance d qui les sépare.

Diffusion de Rayleigh des ondes électromagnétiques. Source : http://data.abuledu.org/URI/50be596f-diffusion-de-rayleigh-des-ondes-electromagnetiques

Diffusion de Rayleigh des ondes électromagnétiques

Diffusion Rayleigh (ou diffusion élastique) d'une onde électromagnétique par un atome. Le nuage électronique est déformé par le champ électrique de l'onde. Le barycentre des charges négatives oscille donc par rapport au noyau (positif), il se crée un dipôle électrostatique vibrant qui rayonne dans toutes les directions. L'onde électromagnétique peut être décrite comme un champ électrique oscillant couplé à un champ magnétique oscillant à la même fréquence. Ce champ électrique va déformer le nuage électronique des atomes, le barycentre des charges négatives oscillant ainsi par rapport au noyau (charge positive). Le dipôle électrostatique ainsi créé rayonne, c'est ce rayonnement induit qui constitue la diffusion Rayleigh.

Électrophore de Volta. Source : http://data.abuledu.org/URI/50c2793b-electrophore-de-volta

Électrophore de Volta

Un électrophore, ou électrophore de Volta, est un générateur capacitif utilisé pour produire une charge électrostatique via le processus d'influence électrostatique. Une première version de a été inventée en 1762 par le professeur suédois Johan Carl Wilcke, mais le savant italien Alessandro Volta a amélioré et popularisé le dispositif en 1775. Le mot électrophore a été inventé par Volta à partir du grec ήλεκτρον (« Elektron ») et φέρω (« phero »); il signifie « porteur de l'électricité ».

Électrophore de Volta. Source : http://data.abuledu.org/URI/50c27c61-electrophore-de-volta

Électrophore de Volta

Illustration d'un électrophore de Volta : manche isolant, disque, résine, moule ; peau de chat. Source : Leçons de Physique ; Éditions Vuibert et Nony, 1904. L'électrophore de Volta (Alessandro Volta, vers 1775) : Il se compose d'un gâteau de résine coulé dans un moule et d'un disque de laiton muni d'un manche isolant. C'est une source d'électricité créée par influence. On frappe le gâteau de résine avec une peau de chat, puis on dispose le disque conducteur au-dessus, sans qu'il y ait contact : l'électricité négative de la résine développe par influence de l'électricité positive sur la face inférieure du disque et de l'électricité négative sur la face supérieure. On touche alors le disque avec le doigt, l'électricité négative s'écoule vers le sol par l'intermédiaire du corps humain. On cesse alors le contact avec le doigt : le disque qu'on éloigne, en le tenant par le manche isolant, est alors chargé d'électricité positive. Le disque ainsi chargé permet de faire jaillir une étincelle entre lui et tout corps conducteur. Les machines à influence peuvent être considérées comme des électrophores momentanément perpétuels par addition de charges. L'énergie mécanique est transformée en énergie électrique par l'apport additionnel de charges à une petite charge initiale.

Générateur électrostatique de Van Marum. Source : http://data.abuledu.org/URI/50c27adf-generateur-electrostatique-de-van-marum

Générateur électrostatique de Van Marum

Grande machine électrostatique de Van Marum, exposée au musée Teyler, à Haarlem, Pays-Bas. À droite, batterie de bouteilles de Leyde. La machine électrostatique est ainsi nommée parce qu'elle fait appel aux lois de l'électrostatique à la différence des machines dites électromagnétiques. Bien que des moteurs électrostatiques aient été imaginés (ils fonctionnent sur le principe de la réciprocité des générateurs électrostatiques), ils n'ont pas eu de succès. La puissance des machines du XVIIIe siècle et du XIXe siècle était en effet infime (quelques watts) et les frottements mécaniques ne leur laissaient qu'un très mauvais rendement. La raison en est que la densité maximale d'énergie du champ électrique dans l'air est très faible. Les machines électrostatiques ne peuvent être utilisables (de manière industrielle) que si elles fonctionnent dans un milieu où la densité d'énergie du champ électrique est assez élevée, c'est-à-dire pratiquement dans un gaz comprimé. L'invention du condensateur électrique sous la forme de la bouteille de Leyde (par E.-G. Kleist, Van Musschenbroek et son élève Cuneus, améliorée par sir William Watson, 1745-1747) permet de renforcer l'intensité des décharges : 1768, machine de Ramsden ; 1784, la machine de Van Marum.

Loi de Coulomb. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b14d46-loi-de-coulomb

Loi de Coulomb

Dans les deux cas, la force est proportionnelle au produit des charges et varie en carré inverse de la distance entre les charges. La loi de Coulomb exprime, en électrostatique, la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées électriquement. Elle est nommée d'après le physicien français Charles-Augustin Coulomb qui l'a énoncée en 1785 et elle forme la base de l'électrostatique. Elle peut s'énoncer ainsi : « L'intensité de la force électrostatique entre deux charges électriques est proportionnelle au produit des deux charges et est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux charges. La force est portée par la droite passant par les deux charges.

Machine de Wimshurst. Source : http://data.abuledu.org/URI/50c27e68-machine-de-wimshurst

Machine de Wimshurst

Inventée par James Wimshurst à la fin du XIXe siècle, elle ne fut pas la première à utiliser l'induction électrostatique. Mais sa puissance la rendit rapidement très populaire. Cette machine était constituée de deux disques en verre munis de lames d'étain, contre lesquels viennent frotter des balais garnis de fils métalliques. Les charges produites étaient récupérées par des peignes métalliques, et stockées dans des bouteilles de Leyde. La machine de Wimshurst est une machine électrostatique inventée en 1882 par l'anglais James Wimshurst. Cette machine fut historiquement utilisée pour illustrer de nombreux phénomènes d'électricité statique ou la production d'ozone (à l'odeur caractéristique) dans un arc électrique. Elle est encore présente dans de nombreuses écoles. La machine de Wimshurst a une apparence caractéristique. Elle est équipée de deux larges disques constitués de matériaux isolants et recouverts de secteurs métalliques. Les deux disques tournent en sens opposé l'un par rapport à l'autre dans un plan vertical, les connexions se font à l'aide d'un dispositif de balais à friction permettant ainsi de récupérer la charge et d'emmagasiner l'énergie dans les bouteilles de charges (principe du condensateur). Au voisinage de pointes métalliques adéquatement connectées, et reliées à deux sphères convenablement disposées à une distance pouvant provoquer un étincelage, ce dispositif se nomme : éclateurs.

Machine électrique de Holtz. Source : http://data.abuledu.org/URI/50c27d57-machine-electrique-de-holtz

Machine électrique de Holtz

Machine électrique de Holtz, dite machine à influence. Source : Bibliothèque des merveilles - Forces Physiques. Entre 1864 et 1880, W. T. B. Holtz a construit et a décrit un grand nombre de machines à influence considérées comme les plus avancées de l'époque. La machine de Holtz est composée d'un disque de verre monté sur un axe horizontal fait pour tourner à une vitesse considérable par démultiplication. Un autre disque, immobile, porte des échancrures dans lesquelles passent de petites pattes conductrices qui permettent aux inducteurs de se décharger.

Machine électrostatique de Ramsden. Source : http://data.abuledu.org/URI/50c27b81-machine-electrostatique-de-ramsden

Machine électrostatique de Ramsden

Illustration d'une machine électrostatique de Ramsden, 1768. L'invention du condensateur électrique sous la forme de la bouteille de Leyde (par E.-G. Kleist, Van Musschenbroek et son élève Cuneus, améliorée par sir William Watson, 1745-1747) permet de renforcer l'intensité des décharges.

Microphone électrostatique. Source : http://data.abuledu.org/URI/5393630b-microphone-electrostatique

Microphone électrostatique

Microphone électrostatique de studio avec suspension élastique et écran anti-pop.

Microscope électronique de Ruska. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b35363-microscope-electronique-de-ruska

Microscope électronique de Ruska

Microscope électronique construit par Ernst Ruska en 1933. Suite aux élaborations théoriques de Louis de Broglie en 1924, on a pu prouver en 1926 que des champs magnétiques ou électrostatiques pouvaient être utilisés comme lentilles pour les faisceaux d'électrons. Le premier prototype de microscope électronique a été construit en 1931 par les ingénieurs allemands Ernst Ruska et Max Knoll. Ce premier instrument grossissait au mieux les objets de quatre cent fois. Deux ans plus tard, Ruska construisit un microscope électronique qui dépassait la résolution possible d'un microscope optique. Reinhold Rudenberg, le directeur scientifique de Siemens, a breveté le microscope électronique en 1931, stimulé par une maladie dans la famille, pour rendre visible le virus de la poliomyélite.

Onde électromagnétique. Source : http://data.abuledu.org/URI/50a8d109-onde-electromagnetique

Onde électromagnétique

Représentation d'une onde électromagnétique : oscillation couplée du champ électrique et du champ magnétique, modèle du dipôle vibrant. Une onde électromagnétique monochromatique peut se modéliser par un dipôle électrostatique vibrant, ce modèle reflétant convenablement, par exemple, les oscillations du nuage électronique d'un atome intervenant dans la diffusion Rayleigh (modèle de l'électron élastiquement lié).

Tamiseuse à vibrations de laboratoire. Source : http://data.abuledu.org/URI/50955d14-tamiseuse-a-vibrations-de-laboratoire

Tamiseuse à vibrations de laboratoire

Tamiseuse à vibrations de laboratoire pour analyse granulométrique. Mode de fonctionnement : un entraînement électromagnétique déplace les tamis verticalement dans un mouvement oscillant (amplitude réglable). Domaines d'application : utilisée en contrôle qualité pour la surveillance de la production, ou en recherche pour les séparations et analyses granulométriques. Jusqu'à 10 tamis d'analyse et un fond de tamis par séquence. Répond à la norme DIN 66165 : résultats de tamisage reproductibles. Photo : tamiseuse FRITSCH modèle « analysette 3 » PRO avec accessoires pour tamisage humide (procédé utilisé pour les produits à haute charge électrostatique ou possédant un taux très élevé de fines particules) : tête de tamisage équipée de buses ; fond de tamis avec tubulure d'écoulement d'eau. Tamis d'analyse : l'ouverture de mailles est ici de 250 µm. Plage de mesure en tamisage humide de ce modèle : 20 µm (635 mesh) à 10 mm.

Tube cathodique d'oscilloscope. Source : http://data.abuledu.org/URI/50b35166-tube-cathodique-d-oscilloscope

Tube cathodique d'oscilloscope

Tube d’oscilloscope. 1 : électrodes déviant le faisceau, 2 : canon à électrons, 3 : faisceaux d’électrons, 4 : bobine pour faire converger le faisceau, 5 : face intérieure de l’écran recouverte de phosphore. Dans le cas d’un oscilloscope, l’intensité du faisceau est maintenue constante, et l’image est dessinée par le chemin que parcourt le faisceau. Normalement, la déflexion horizontale est proportionnelle au temps et la déflexion verticale est proportionnelle au signal. Les tubes pour ce genre d’utilisation sont longs et étroits. De plus, la déflexion est assurée par l’application d’un champ électrostatique dans le tube à l’aide de plaques (de déflexion) situées au col du tube. Ce type de déflexion est plus rapide qu’une déflexion magnétique, car dans le cas d’une déflexion magnétique, l’inductance de la bobine empêche les variations rapides du champ magnétique (car elle empêche la variation rapide du courant qui crée le champ magnétique).