Témoin à charge
C’est au siècle des Lumières, ironie du sort, que l’électricité commence à livrer ses mystères. Coulomb en découvre les lois physiques, Du Fay conclue à l’existence de charges positives et négatives. L’électroscope à feuilles d’or, inventé par Abraham Bennet en 1786, permet de mettre en évidence la charge électrique d’un corps et même d’en mesurer l’intensité.
Deux lamelles d’or très fines sont suspendues côte à côte au bout d’une tige de métal terminé par une sphère. Le globe de verre ménage un espace vide autour du système qui se trouve donc électriquement isolé. Rappelons que le verre vide fait un très mauvais conducteur.
Quand on approche un corps chargé à tester (par exemple, du plastique frotté avec de la laine) de la bille métallique, les charges positives et négatives de l’électroscope se réorganisent. Si l’objet est chargé positivement, les charges négatives contenues dans l’électroscope affluent à la surface de la bille et les charges positives se dirigent à l’opposé, c'est-à-dire dans les lamelles d’or. Et c’est là que l’ambiance devient électrique : les feuilles d’or, toutes deux chargées positivement, se repoussent. Plus l’objet testé est chargé et plus l’écartement entre les feuilles est grand.
Pas de quoi être survolté ? Mais attendez la suite.
Approchons un objet, dont nous savons qu’il est chargé positivement, de l’électroscope. Sans l’éloigner, posons le doigt sur la bille métallique. Le corps humain étant conducteur, les charges positives accumulées dans les feuilles sont évacuées et l’équilibre électrique au sein du système rétabli : les feuilles reviennent à leur position initiale. Eloignons maintenant l’objet chargé positivement. L’électroscope est alors chargé négativement (il a perdu des charges positives) et les feuilles d’or s’écartent à nouveau. Pour le prochain corps testé, on pourra donc déterminer non seulement l’intensité de sa charge grâce à l’ampleur du mouvement des feuilles, mais aussi la nature de sa charge en fonction du sens de ce mouvement : si la charge est positive, les feuilles se rapprochent ; si elle est négative, elles s’éloignent encore plus l’une de l’autre.
Aujourd’hui utilisé en physique nucléaire pour détecter les faibles courants électriques, les électroscopes ne sont pas près de finir à la décharge.