Expériences

Électricité et Magnétisme

La balance de Coulomb 

En 1777 l’Académie des sciences pose en concours la question de l’amélioration des boussoles et l’étude des variations du magnétisme terrestre. Suggéré par le ministère de la Marine, cette question représente alors un enjeu majeur pour la navigation. À cette époque, Charles-Augustin Coulomb (1736-1806) occupé jusque là par la construction de fort et les calculs qui y sont reliés, aimerait bien devenir savant à temps plein. Il voit donc là une bonne occasion de s’introduire à l’Académie et d’y faire valoir ses talents. Finalement, son mémoire intitulé « Recherches sur la meilleure manière de fabriquer les aiguilles aimantées » lui vaut le premier prix partagé avec le physicien hollandais Van Swinden qui propose d’utiles améliorations des boussoles sur pivot dans un mémoire fondé sur plus de 40 000 observations des variations du magnétisme terrestre.

C’est dans les années qui ont suivi que Coulomb développe son expertise sur la force des fils en torsion et propose un instrument très sensible pour mesurer les effets de la répulsion électrostatique. Son pendule à torsion possède un bras pivotant muni d’une sphère conductrice qui s’écarte d’une autre sphère, fixe celle-là, lorsque les deux sphères sont chargées par des charges de même signe. La grandeur de la déviation angulaire est alors proportionnelle à la force électrique. C’est un appareil du même type que nous utiliserons dans cette expérience pour établir la relation entre la force, la distance et les charges électriques.

 

Ressources

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icône pdf Rapport (PDF)

Autres ressources :

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Détails du montage

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01-Materielnecessaire 02-Cadranetindicateursalignes
 Matériel nécessaire  Cadran et indicateurs
 alignés
03-Indicateursalignes 04-Balancesurlecote
 Indicateurs alignés  Balance sur le côté
05-Poidsde90mgsurlasphere 06-Chargeavecsourcede5000kV
 Poids de 90mg
 sur la sphère
 Charge avec
 source de 5000kV
07-Separationdelachargeendeux 08-Cage de Faraday
 Séparation de la
 charge en deux
 Cage de Faraday
09-Filnoiralexterieur 10-Electrometre
 Fil noir a l’extérieur  Électromètre

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