Si la tige de verre est un isolant, comment peut-elle être utilisée pour la charge par contact?

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Si la tige de verre est un isolant, comment peut-elle être utilisée pour la charge par contact?


La charge par contact nécessite des conducteurs. Lorsqu’une tige de verre chargée positivement touche un corps métallique neutre, le corps reçoit une charge positive. Mais comment est-ce possible car la tige de verre est isolante?

Réponses


 John Rennie

La charge et la tension sur un objet comme la tige de verre sont liées par:

C = Q V

C = Q V

C

est la capacité. Pour une tige de verre, la capacité est très petite, donc la charge

Q

sera très faible et la tension

V

sera très élevé. Cela signifie que le courant nécessaire pour redistribuer la charge est très faible et qu’une tension élevée est disponible pour piloter ce courant, donc même si la résistance du verre est très élevée, la charge continuera de circuler sur une échelle de temps de quelques secondes. C’est pourquoi la charge peut s’écouler de la tige de verre et sur le corps métallique.

Pour déterminer la vitesse à laquelle la charge s’écoulera, vous devez spécifier la géométrie de la tige et la charge et la tension qui s’y trouvent. La résistance du verre dépendra de sa propreté et de l’humidité relative. Une surface en verre adsorbe l’eau de l’atmosphère pour former une couche de surface (légèrement) conductrice.


 Whit3rd

La charge électrique se déplace-t-elle depuis ou à l’intérieur d’un isolateur? C’est possible, mais c’est lent. Aucun «isolant» n’a une conductivité nulle, juste très faible. Et, aucun objet dans notre vie quotidienne n’a une surface parfaitement propre; de nombreux types de saletés, d’oxydes ou de films d’humidité sont conducteurs. Même l’air est suffisamment conducteur pour dissiper la charge dans le temps (mais si nous trions les chaussettes rapidement, elles crépitent).

La haute tension aide aussi; un générateur van de Graaff du type remplit un bâtiment pourrait utiliser une source d’alimentation de plusieurs kilovolts pour pulvériser la charge des électrodes métalliques sur une courroie en caoutchouc. Le caoutchouc ne doit pas être un isolant parfait, il suffit d’être entraîné par un moteur à une vitesse plus rapide (pieds / seconde) que la charge électrique ne peut se déplacer sur sa longueur.

 

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