Détecter des charges électriques avec une radio

On peut mettre en évidence de très petites charges électriques car elles provoquent le grésillement d’une radio.

Fiche d’accompagnement de l’expérience:
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Matériel
  • une radio dont l’antenne se déploie ;

  • une baguette de plastique, par exemple une règle ;

  • un vêtement contenant de la laine, par exemple une écharpe ou un pull.

Montage et réalisation

Régler une radio de telle sorte qu’elle ne reçoive pas de station et régler le volume (pratiquement) au maximum.
Charger une baguette de plastique par frottement contre un textile adéquat.
En approchant la baguette chargée le long de l’antenne de la radio, celle-ci se met à grésiller.

Explications

Le frottement contre le textile provoque l’apparition de charges électriques sur la baguette de plastique. L’antenne est soumise alors au champ électrique variable crée par ces charges.

Il y a augmentation et une diminution rapides du champ électrique à proximité de l’antenne. Le spectre de Fourier de cette variation temporelle du champ électrique possède une composante dont la fréquence est égale à la fréquence de réception de la radio. Cette partie de la fréquence du signal (et évidemment une fenêtre étroite de fréquences situées de part et d’autre) est reçue par la radio et provoque les grésillements qu’on entend.

Remarques

La différence de potentiel V entre la règle et des objets mis à la terre est de l’ordre du millier de volts mais la charge électrique Q emmagasinée est extrêmement faible (très faible capacité C). Les quantités d’électricité Q détectées par la radio sont de l’ordre de :
Q = C V soit
.

Références

Université en Ligne : le champ électrostatique

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