Par William Hirsch | Mis à jour le 24 mars 2022
Créer un champ électrique sans utiliser d'aimants est simple lorsque vous exploitez les principes d'un condensateur à plaques parallèles. En séparant deux plaques métalliques de charges opposées, vous générez un champ électrique uniforme entre elles, un composant fondamental d'innombrables appareils électroniques.
Un simple condensateur à plaques parallèles utilisant des matériaux du quotidien. Le champ électrique (E) entre les plaques peut être calculé comme E =V/D , où V est la tension fournie par la batterie et D est la séparation en mètres. Le champ est mesuré en volts par mètre (V/m).
À l'aide d'une règle métrique, tracez une ligne droite à 5 cm du bord gauche de chaque feuille de carton. La ligne doit être parallèle au bord pour garantir que les plaques restent de niveau.
Pliez chaque feuille le long de la ligne marquée de manière à ce que le carton tienne debout sur la table, créant ainsi une surface de 25 × 25 cm pour le revêtement métallique.
Couvrez la surface supérieure de chaque feuille avec du papier d'aluminium, en la lissant pour minimiser les espaces d'air. Pliez le papier d'aluminium sur les bords de manière à ce que les deux côtés du carton soient recouverts.
Collez les deux feuilles sur la table, face à face, en laissant un espace de 0,5 cm entre elles. Les côtés recouverts d'une feuille d'aluminium doivent être l'un vers l'autre.
Fixez un fil de la borne négative d'une pile de 9 volts à une surface en aluminium et un deuxième fil de la borne positive à la feuille opposée. Les plaques porteront désormais des charges opposées.
Lorsque les plaques sont chargées, un champ électrique existe à travers l'espace de 0,5 cm. Pour une batterie de 9 volts, l'intensité du champ est E =9 V/0,005 m≈1,8 × 10³V/m.
Pour des raisons de sécurité, évitez de toucher les surfaces en aluminium lorsque la batterie est connectée. Cette expérience simple démontre les bases de l'électrostatique et constitue un outil d'apprentissage pratique précieux.
