Comprendre comment différents matériaux conduisent l’électricité est la pierre angulaire de la physique et de l’ingénierie. Dans les métaux, les électrons externes se déplacent librement, ce qui leur confère une conductivité élevée. En revanche, des matériaux comme le caoutchouc piègent les électrons, ce qui en fait des isolants. Cette expérience vous permet de voir ces différences en action en utilisant des objets du quotidien.
Matériaux nécessaires
- Batterie de taille D
- Support de batterie
- Support d'ampoule (par exemple, une petite LED ou une ampoule de Noël)
- Fil électrique (isolé, calibre 22 à 24)
- Bande métallique (feuille fine ou fil)
- Bande de caoutchouc ou morceau de gant en latex
- Crayon avec noyau en graphite
Procédure
- Insérez la batterie dans le support et connectez le fil positif à une extrémité de la bande métallique.
- Placez l'ampoule dans le porte-ampoule.
- Utilisez un fil pour connecter l'autre extrémité de la bande métallique à la borne positive de l'ampoule.
- Rebranchez la borne négative de l'ampoule à la borne négative de la batterie pour terminer le circuit. L'ampoule doit s'allumer, confirmant les propriétés conductrices du métal.
- Remplacez la bande métallique par la pièce en caoutchouc. Répétez les connexions. L'ampoule doit rester sombre, démontrant la nature isolante du caoutchouc.
- Remplacez le caoutchouc par un crayon, en vous assurant que le fil entre en contact avec le noyau en graphite. Rebranchez le circuit. L'ampoule devrait s'allumer à nouveau, illustrant la conductivité du graphite.
Pourquoi ça marche
L'expérience repose sur le mouvement des électrons. Les conducteurs permettent aux électrons de circuler librement, créant un circuit fermé qui alimente l'ampoule. Les isolants empêchent le flux d'électrons, interrompant ainsi le circuit. Pour plus de détails techniques, voir Conductivité électrique
sur Wikipédia.
TL;DR
Utilisez une pile, une ampoule et divers matériaux pour tester la conductivité :des conducteurs allument l'ampoule ; les isolants ne le font pas.