L'expérience scolaire montre qu'un bâton d'ébène frotté contre la fourrure commence à attirer de petits objets comme des morceaux de papier. Ceci est facilité par l'action des forces de Coulomb.
Pourquoi cela arrive-t-il?
L'ébonite est un caoutchouc hautement vulcanisé à haute teneur en soufre, de couleur brun foncé ou noir. Ainsi, nous pouvons dire que l'ébonite est quelque chose comme un mélange durci de caoutchouc et de plastique et, bien sûr, est un diélectrique, c'est-à-dire qu'elle ne conduit pratiquement pas de courant.
Si vous prenez juste un bâton d'ébène et l'apportez au papier, rien ne se passera. Mais si vous le frottez d'abord sur de la fourrure ou de la soie, des morceaux de papier, des filets d'eau, des cheveux, etc., comme par magie, seront attirés par le bâton.
Le fait est que lorsque le bâton d'ébène et la fourrure se frottent l'un contre l'autre, la surface de leur contact augmente, les charges sont réparties, grâce à quoi le bâton d'ébène acquiert une charge, qui dans ce cas sera négative, et la fourrure - une charge positive (dans le cas du papier et du verre et avec du papier tout est exactement le contraire). Lorsque le bâton est amené sur le papier, les électrons libres se précipitent vers les bouts de papier, grâce auxquels l'objet initialement chargé de manière neutre acquiert d'une part une charge positive et, d'autre part, une charge négative. Et les côtés positifs des morceaux de papier sont attirés par le bâton chargé négativement en raison de l'action des forces de Coulomb.
À lui seul, le bâton n'attirera pas le papier, car par rapport à la Terre, la force d'attraction entre le bâton et le papier est nettement moindre qu'entre le papier et la planète. Mais dans le cas d'un bâton d'ébène électrifié, il se produit une force nettement supérieure à la force gravitationnelle.
Lorsque le bâton est amené à de petits morceaux de papier, l'un des côtés des morceaux de papier acquiert une charge positive. Du fait que contrairement aux charges dues aux forces de Coulomb, les objets eux-mêmes, qui ont des charges, se précipitent les uns vers les autres.
Comment le rendre plus intéressant ?
L'expérience du bâton d'ébène peut être rendue plus intéressante. Par exemple, vous pouvez prendre une petite tige d'acier supplémentaire qui conduit l'électricité, la toucher d'un côté avec un bâton d'ébonite et amener l'autre côté sur des morceaux de papier. Le papier recommencera à être attiré, mais cette fois par la tige d'acier.
Ceci est dû au fait que la tige, étant un conducteur, reçoit la même charge que la tige. Si vous prenez un bâton en acier chargé et un bâton en ébène non chargé et que vous les échangez, rien ne se passera. Cela est dû aux propriétés diélectriques de l'ébonite - la tige n'acceptera tout simplement pas la charge de la tige d'acier.
