Toute matière de cet univers est fondamentalement composée de atomeLes atomes sont composés de protons, de neutrons et d'électrons. Les protons portent une charge électrique positive, les électrons une charge électrique négative et les neutrons sont électriquement neutres. Un atome contient un certain nombre d'électrons, de protons et de neutrons. Si le nombre d'électrons est égal au nombre de protons, la charge électrique totale de l'atome est nulle. Ces atomes sont électriquement neutres. Si le nombre d'électrons est supérieur au nombre de protons, l'atome possède un excès d'électrons et est donc chargé négativement. Si le nombre d'électrons est supérieur au nombre de protons, l'atome possède un excès de protons et est donc chargé positivement.
Tout matériau est fondamentalement composé d'atomes. Si les atomes qui constituent un objet possèdent autant d'électrons que de protons, l'objet est neutre (sans charge). En revanche, si les atomes qui constituent un objet possèdent plus d'électrons que de protons, l'objet est chargé négativement. De même, si les atomes qui constituent un objet possèdent moins d'électrons que de protons, l'objet est chargé positivement.
De nombreux objets du quotidien sont initialement neutres électriquement. Cependant, il est possible de les charger électriquement. Ce changement de charge peut s'effectuer par frottement ou par induction. expérience sur la charge électrique On a expliqué comment transformer un objet neutre en un objet chargé électriquement par frottement avec un autre objet. Expérience de charge d'un objet par induction Le procédé de conversion d'un objet neutre en un objet chargé électriquement par induction a également été abordé. Dans la méthode par friction, l'objet à charger est mis en contact avec un autre objet, tandis que dans la méthode par induction, l'objet à charger n'est pas touché mais simplement approché d'un objet déjà chargé électriquement.
Un morceau de plastique initialement neutre se charge électriquement après avoir été frotté avec des poils ou des cheveux secs. Preuve de cette charge électrique : deux tiges de plastique frottées avec des poils ou des cheveux secs se repoussent. Cette répulsion est due à leur charge électrique identique. Comme expliqué dans le sujet charge électriqueSelon l'accord fondé sur la suggestion de Benjamin Franklin (1706-1790), la charge électrique du plastique est considérée comme négative. Le plastique est chargé négativement car le nombre total d'électrons qu'il contient est supérieur au nombre de protons. Initialement neutre, le plastique acquiert des électrons en excès provenant de poils ou de fourrure secs. Lors du frottement, les électrons des poils ou de la fourrure migrent vers le plastique. La fourrure étant initialement neutre, ce transfert d'électrons la rend déficiente en électrons et lui confère un excès de protons. Elle devient ainsi chargée positivement. Après le frottement, le plastique se charge négativement et la fourrure positivement.
Le nombre d'électrons transférés de la fourrure au plastique est égal au nombre d'électrons perdus par le plastique. Après le frottement, le plastique possède un excès d'électrons et se charge donc négativement, tandis que le poil se trouve en déficit d'électrons et se charge donc positivement. La charge nette du plastique est égale au nombre d'électrons moins le nombre de protons. De même, la charge nette de la plume est égale au nombre de protons moins le nombre d'électrons. Aucune charge n'est perdue ni créée lors du frottement ; il s'agit d'un transfert de charge. Le plastique se charge négativement et la plume positivement. Ainsi, la charge électrique est permanente.
Loi de conservation de la charge électrique La loi de conservation de la charge stipule que dans un système fermé, la charge électrique ne se crée ni ne se détruit, elle se transfère seulement d'un objet à l'autre. Lorsqu'un objet se charge positivement, un autre se charge simultanément négativement, chaque objet ayant la même charge nette. Le système fermé décrit ci-dessus est illustré comme suit. Par exemple, lorsque du plastique et de la fourrure se frottent l'un contre l'autre, on suppose que le transfert de charge électrique se produit uniquement entre le plastique et la fourrure. Seuls le plastique et la fourrure interagissent donc. En réalité, l'air ambiant participe également au frottement entre le plastique et la fourrure. Si l'on tient compte de l'air, la loi de conservation de la charge s'applique toujours au plastique, à la fourrure et à l'air. Si, après le frottement, le plastique se charge négativement de 5 unités, par exemple, et la fourrure de 3 unités, par exemple, alors l'air ambiant se charge également négativement de 2 unités. La charge électrique totale entre ces trois objets en interaction est donc nulle. Si seuls le plastique et la fourrure interagissent, lorsque le plastique se charge négativement de 5, la fourrure se charge positivement de 5. La charge électrique totale du plastique et de la fourrure est donc nulle. Les charges de 2, 3 ou 5 ne sont que des exemples. En réalité, la quantité de charge électrique est bien moindre ; elle est plutôt un multiple de la charge d'un électron ou d'un proton. Veuillez approfondir le sujet. charge électrique pour clarifier votre compréhension de la quantité de charge électrique que possède un objet.
