Comment dévier un filet d’eau

On peut dévier un filet d’eau au moyen d’un objet chargé car les molécules d’eau possèdent un moment dipolaire permanent.

Fiche d’accompagnement de l’expérience:
 Capture01

Matériel
  • un objet en plastique, par exemple un peigne, une cuillère en plastique ou un ballon de baudruche ;

  • un chiffon de laine.

Montage et réalisation

Frotter un objet en plastique avec un chiffon de laine : l’objet se charge électriquement.
On peut aussi frotter l’objet à charger contre des cheveux secs lavés depuis peu.
Ouvrir un robinet et le régler pour laisser couler un mince filet d’eau.
Le filet d’eau est dévié vers l’objet électrisé qu’on approche.
L’attraction cesse si le filet d’eau touche l’objet électrisé.

Explications

Chaque molécule d’eau possède un moment dipolaire électrique permanent. En l’absence de champ électrostatique, les molécules ont une orientation quelconque en raison de l’agitation thermique : le moment dipolaire global est donc nul. Une partie des molécules du filet d’eau s’oriente dans le sens du champ électrostatique non uniforme créé par l’objet chargé. Les charges électriques de chaque dipôle placé dans ce champ non homogène subissent des forces différentes. La force résultante qui s’exerce sur les dipôles est dirigée vers l’objet chargé : le filet d’eau est dévié.
Les charges que porte l’objet chargé peuvent s’échapper s’il entre en contact avec l’eau : l’objet devient électriquement neutre. Les molécules d’eau n’étant plus soumises à un champ électrostatique s’orientent de nouveau au hasard. Le filet d’eau n’est donc plus dévié.

Références

Université en ligne : effet dipolaire

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