Electricité : + ou - pourquoi ?

[invite0bf06272]

Beaucoup savent qu'une pile ou une batterie possède un pôle positif et un pôle négatif. Un peu moins sont au courant qu'un éléctron est chargé d'électricité négative, tandis qu'un proton le sera positivement. Un ion sera négatif s'il a des électron en trop, et positif dans le cas contraire.

La question que je pose est : pourquoi a-t-on décidé que l'électron avait une charge négative, et donc que le reste de l'atome ayant perdu son électron, une charge positive ?

Ca doit remonter au début de la découverte de l'électricité, en 1700 et quelque chose, mais chaque fois qu'on décrit un phénomène électrique, on parle d'un courant qui va du + vers le -. Par la suite, il a bien fallu admettre que ce courant électrique était bien réalisé par des électrons qui allaient du moins vers le plus. Mais cela ne répond pas à ma question.

Si quelqu'un a une idée,...

Merci

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[invite64c4b5da]

Beaucoup savent qu'une pile ou une batterie possède un pôle positif et un pôle négatif. Un peu moins sont au courant qu'un éléctron est chargé d'électricité négative, tandis qu'un proton le sera positivement. Un ion sera négatif s'il a des électron en trop, et positif dans le cas contraire.

La question que je pose est : pourquoi a-t-on décidé que l'électron avait une charge négative, et donc que le reste de l'atome ayant perdu son électron, une charge positive ?

Ca doit remonter au début de la découverte de l'électricité, en 1700 et quelque chose, mais chaque fois qu'on décrit un phénomène électrique, on parle d'un courant qui va du + vers le -. Par la suite, il a bien fallu admettre que ce courant électrique était bien réalisé par des électrons qui allaient du moins vers le plus. Mais cela ne répond pas à ma question.

Si quelqu'un a une idée,...

Merci

Bonsoir,

Voici un article fort interessant trouve sur le net :
http://licencer.free.fr/nature_courant.html

En particulier on y lit :
"Une autre distinction importante est le fait du savant français Charles Du Fay : en 1733, il découvrit qu’il existait deux sortes d’" électricités " (nous dirions aujourd’hui charges électriques), l’une obtenue en frottant du verre, qu’il appela électricité vitreuse, l’autre obtenue en frottant des corps résineux, qu’il appela électricité résineuse. Deux corps porteurs d’" électricités " de même nature se repoussent, et deux corps porteurs d’" électricités " différentes s’attirent. Pour cette raison, Benjamin Franklin les rebaptisa quelques années après électricités positive et négative. Il fut le premier à fournir l’explication du phénomène d’électrisation en s’appuyant à la fois sur l’existence des deux types de charges électriques et sur un principe fondamental, mis en évidence quelques années auparavant par le physicien anglais William Watson, la conservation globale de la charge électrique : l’électrisation résultait de la séparation des charges positives et négatives contenues dans un corps globalement neutre."

Et plus loin :
"Dans toutes les études de circuits, vous verrez que le courant circulera de la borne + du générateur à sa borne -. C'est le sens conventionnel (celui utilisé).
Cela vient du fait que les physiciens du XIXème siècle ne connaissaient pas la structure de la matière, Ils pensaient que le courant correspondait à un déplacement de charges positives."

[invite0bf06272]

Merci pour cet éclairage.
Le problème n'est cependant pas résolu...

Le fait de décider que le courant va du + vers le - (ce qui semble logique) suppose que quelqu'un a dû constater un délacement de quelque chose, qu'il a baptisé "courant électrique". Soit il a décidé au hazard (pas de chance), soit il aurait constaté un déplacement d'ions positifs, sans savoir ce que c'était, dans une solution aqueuse. Les ions positifs étant ce qui reste d'atomes ayant perdus un ou plusieurs électrons, ils peuvent être plus facilement détectables. Ce n'est qu'une supposition car à cette époque, on ne s'occuppait que d'électricité statique, et dans ce cas, les charges mobiles ne sont que des électrons. Leur vitesse ne permettait pas de déterminer le sens du déplacement.

[bardamu]

Merci pour cet éclairage.
Le problème n'est cependant pas résolu...

Le fait de décider que le courant va du + vers le - (ce qui semble logique) suppose que quelqu'un a dû constater un délacement de quelque chose, qu'il a baptisé "courant électrique". Soit il a décidé au hazard (pas de chance), soit il aurait constaté un déplacement d'ions positifs, sans savoir ce que c'était, dans une solution aqueuse. Les ions positifs étant ce qui reste d'atomes ayant perdus un ou plusieurs électrons, ils peuvent être plus facilement détectables. Ce n'est qu'une supposition car à cette époque, on ne s'occuppait que d'électricité statique, et dans ce cas, les charges mobiles ne sont que des électrons. Leur vitesse ne permettait pas de déterminer le sens du déplacement.

Bonjour,
le choix positif-négatif de Franklin n'était pas lié à la connaissance de l'électron mais s'explique peut-être par sa conception du fonctionnement de la bouteille de Leyde.

Un extrait de l'article "Feu électrique" de l'Encyclopédie (1756) par Le Monnier, présentant les conceptions de Franklin :

M. franklin pense que la matière électrique est un véritable feu qui traverse & pénètre la matière commune avec tant de liberté qu'elle n'éprouve aucune résistance sensible ; il prouve cette pénétration intérieure des corps par l'expérience de Leyde, dans laquelle on sent une commotion intérieure, qui ne devrait pas arriver si la matière électrique ne faisait que glisser le long des surfaces. Ce feu & le feu commun ne sortent peut-être que des modifications du même élément, quoiqu'ils paraissent avoir des propriétés différentes : ces deux matières fluides, si on veut les distinguer, existent souvent ensemble dans les mêmes corps, en remplissent les pores, s'y meuvent avec une entière liberté sans aucune confusion dans leurs effets.

Au reste le feu électrique est universellement répandu partout ; on le trouve dans l'air & dans tous les corps qui nous environnent : ainsi nos machines électriques ne le produisent point, mais elles le dirigent, le rassemblent, le condensent & le raréfient à notre volonté dans les différents corps. M. franklin croit que ce fluide remplit à peu près les pores des corps ordinaires, & que quand au moyen de nos machines on leur en ajoute une quantité, cette quantité ajoutée n'entre pas dans leur intérieur, mais forme autour d'eux une atmosphère plus ou moins dense, suivant la quantité que l'on a ajoutée. Il suppose que les particules de matière électrique se repoussent mutuellement,
au contraire des particules de matière commune, qui tendent toutes à s'attirer : & c'est à cette qualité répulsive qu'il attribue la divergence des rayons électriques, l'écartement de deux fils électrisés, la divergence des rayons des aigrettes lumineuses, l'évaporation accélérée des liqueurs électrisées, & plusieurs autres effets. Ces mêmes particules se repoussent entr'elles, sont très bien attirées par la matière commune avec une force plus ou moins grande, suivant les différentes sortes de matière : car le verre, la cire, l'ambre & les autres corps appelés électriques l'attirent & la retiennent plus fortement que les autres, & en contiennent aussi une plus grande quantité.

C'est pourquoi admettant la subtilité des particules de la matière électrique, leur répulsion mutuelle & l'attraction réciproque entr'elles & les parties de la matière commune, il résulte que quand une quantité de matière électrique est appliquée à une certaine quantité de matière commune qui n'en contient pas déjà, le fluide électrique se répand aussitôt également & uniformément dans toute l'étendue de cette quantité de matière : mais dans la matière commune il y a ordinairement autant de matière électrique qu'elle en peut contenir ; si l'on en ajoute davantage, le surplus se distribue encore également & uniformément dans toute l'étendue de sa surface, & forme une atmosphère.

L'attraction entre le fluide électrique & la matière commune est réciproque ; c'est pourquoi les corps dans lesquels le fluide électrique est condensé attirent les petits corps légers qui se trouvent dans leur sphère d'activité ; c'est en vertu de cette propriété que le fluide électrique passe du corps électrisé dans celui qui ne l'est pas, & lui fait exercer tous les effets des corps électriques ; que l'électricité communiquée à une barre de fer isolée se dissipe en un instant dès qu'on approche de cette barre un corps non électrique, tel que le bout du doigt.

M. franklin explique l'expérience de Leyde d'une manière différente de celle de tous les autres physiciens : il observe d'abord que le verre est absolument impénétrable au fluide électrique ; car il ne conçoit pas comment on pourrait charger la bouteille si le fluide électrique passait au travers du verre, & s'il pouvait s'échapper par la main de celui qui tient la bouteille : en effet la bouteille ne se charge pas si elle a la moindre fêlure ou le moindre petit trou dans sa surface.
Il prétend que dans cette merveilleuse expérience le fluide n'entre du conducteur dans la bouteille, qu'autant qu'il en sort de celui qui existe naturellement sur sa surface extérieure : que cette matière n'est pas condensée dans l'eau ou dans le corps non électrique qui est dans la bouteille, mais uniquement sur la surface intérieure du verre : que l'explosion violente qui se fait lorsque tenant la bouteille d'une main, on touche de l'autre au fil d'archal, n'est que le remplacement du fluide épuisé & chassé de la surface extérieure par le fluide accumulé sur la surface intérieure de la bouteille ; ce qu'il prouve parce qu'un homme posé sur un gâteau de cire & qui fait l'expérience de Leyde n'est ni plus ni moins électrisé après l'expérience, qu'il l'était auparavant.

Cependant comme la surface extérieure d'une bouteille chargée qui est privée selon lui, de sa quantité de fluide électrique ordinaire, attire, repousse & communique de l'électricité aux autres corps, aussi bien que le fil d’archal qui est électrisé par le fluide condensé & introduit dans la bouteille, il est obligé de distinguer deux sortes d'électricité.
Il appelle positive celle de l'intérieur de la bouteille ; & négative celle de sa surface intérieure : or tous les corps électrisés positivement se repoussent entr'eux, comme font aussi tous ceux qui le sont négativement : les uns & les autres attirent les corps légers à peu près avec la même force ; mais toutes choses égales, les corps électrisés positivement attirent ceux qui le sont négativement avec une plus grande force que les uns & les autres n'attirent ceux qui ne sont point du tout électrisés. Nous donnerons aux articles METEORES & TONNERRE un extrait du sentiment de M. franklin sur la formation des orages, dont il rapporte l'origine aux effets du feu électrique.

La bouteille "contient" le fluide d'où le positif pour l'intérieur.
Mais je me demande si il n'y a pas une coquille et qu'il ne faudrait pas lire : "négative celle de sa surface extérieure". Où alors, j'ai pas compris l'idée...

Quelques références :
L'article, sur l'excellent site http://www.ampere.cnrs.fr .
Et l'Encyclopédie en ligne.

[A voir en vidéo sur Futura]

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Quelques références :
L'article, sur l'excellent site http://www.ampere.cnrs.fr .
Et l'Encyclopédie en ligne.

Merci bien pour les liens, ils ont l'air tres interessants !

[invite0bf06272]

Extrait de Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Bouteille_de_Leyde
....La bouteille de Leyde est un condensateur formé de deux conducteurs séparés par le verre de la bouteille. Le premier conducteur est généralement constitué d'une électrode supérieure, reliée à des feuilles en étain chiffonnées contenues dans la bouteille par une petite chaîne. Le second conducteur est formé par une feuille métallique enveloppant la bouteille. Les faces intérieures et extérieures stockent une charge électrique égale mais de signe opposé.

La bouteille originale était constituée d'une bouteille en verre recouverte d'une feuille de métal et contenant accidentellement de l'eau impure agissant comme un conducteur, reliée par une chaine à une sphère métallique. L'hypothèse initiale était que l'électricité était stockée dans l'eau. On a découvert ensuite que les charges s'accumulent sur les surfaces en vis à vis, séparées par le verre, formant un diélectrique et que le liquide pouvait être remplacé par des feuilles métalliques reliées à l'électrode par une tige conductrice. Les charges sont stockés à la surface des éléments, à la frontière avec le diélectrique. Plus le diélectrique est fin et donc plus l'espace entre les plaques est mince, plus la charge accumulable à une Tension donnée est importante...

Et Bardamu a bien raison. "Il appelle positive celle de l'intérieur de la bouteille ; & négative celle de sa surface intérieure." est bien une coquille.

Si l'intérieur est positif, la surface extérieure doit être négative.

Autres liens pour la bouteille de Leyde :
http://www.electropolis.tm.fr/statiq...ges/leyde.html
Avec photos : http://giresfrancis.free.fr/PAGES/EC...T/BoutLeyd.htm

En réalité, la bouteille de Leyde n'est qu'un grossier condensateur, de capacité de 1nF. Un condensateur de 100 uF est courant actuellement, soit une capacité 100.000 fois plus forte.

Franklin, donc, décide que l'électricité à l'intérieur de la bouteille est positive.
Problème, la bouteille, comme tout condensateur (non chimique), peut être chargé indiféremment d'électricité positive ou négative.
A cette époque, on utilisait des machines à électricité statique. On ne le savait pas encore, mais ces machines étaient basées sur l'arrachage d'électrons et leur accumulation dans une partie isolée. C'est ce "trop plein" d'électrons qui étaient déversés, par contact ou arc, dans la bouteille.
Ainsi, en suivant le raisonnement cité plus avant, la bouteille de Leyde devait contenir un trop plein d'électrons, et ce serait cette électricité que l'on nommait "positive". Ce qui est en contradiction avec la dénomination actuelle.

Bref! On avance un peu, mais la question demeure.

FransVing

[invite0bf06272]

Ajout :

- Leyde n'est pas le nom de l'inventeur de la bouteille du même nom, mais celui du village où la découverte a eu lieu.

- La bouteille, une fois "chargée", donnait l'impression de "contenir" de l'électricité, ce qui était vrai dans un sens. Car l'extérieur "contenait" autant d'électricité que l'intérieur, mais de polarité contraire. Il devait tomber sous le sens d'attribuer le signe positif à l'électricité interne. Manque de chance, c'était des électrons, négatifs, qui étaient dans la bouteille...

FransVing