Les forces électriques sont omniprésentes dans notre vie de tous les jours.
Elles permettent d'allumer des ampoules, de faire fonctionner les
ordinateurs, de faire tourner des moteurs, ... Elles sont aussi
responsables des interactions inter-atomiques pour que des amas d'atomes
formes des solides ou les liquides. En réalité un certain nombre des
forces que nous avons considéré dans le chapitre précédent sont
le résultat des interactions électrique au niveau atomique (la force de
frottement par exemple).
## L'électricité statique et la conservation de la charge électrique
Lorsqu'on frotte un ballon de baudruche contre sa tête, on constate
que les cheveux ont tendances à rester attachés au ballon
plutôt que de tomber vers le sol sous l'effet de la gravité.
On dit aujourd'hui que les cheveux se dresse sous l'effet de l'**électricité statique**.
En réalité sous l'effet du frottement le ballon comme les cheveux deviennent "chargés":
il possèdent une **charge électrique**.
Il existe *deux* types de charges électriques: la charge *positive* et la charge *négative*.
Des objets possédant une charge de *même* type ont tendance à se repousser,
alors que ceux possédant des charges *opposées*
ont tendance à se repousser mutuellement.
L'expérience de charger un objet en le frottant peut amener à charger positivement ou
négativement un objet. Ainsi, on dit qu'une baguette en verre est chargée *positivement*,
alors qu'une baguette en plastique est chargée *négativement*. Ce choit est totalement arbitraire
et a été choisi par B. Franklin (au 18e siècle) qui a été un des premiers à faire ce type d'expériences.
Avant de frotter ses cheveux contre un ballon et de rendre les cheveux et le ballon chargé,
on constate qu'il n'y a pas d'attraction particulière entre ces deux objets. Cela signifie
que ni l'un ni l'autre ne sont chargés. En fait le frottement va donner une charge
*égale et opposée* à chaque objet.
Cela est une conséquence de la loi de la conservation de la charge électrique qui dit que
* La charge totale produite par un processus est nulle,
ou en d'autre termes
* Aucune charge ne peut être créée ou détruite.
En pratique cela signifie que si une région de l'espace acquière une charge positive
une autre région aura acquis dans le même temps la même charge mais négative.
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#### Question {-}
Connaissez-vous d'autres lois de conservation?
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## La charge électrique dans les atomes
Un modèle simplifié d'un atome postule qu'un atome possède un noyau chargé positivement (composé de
protons et de neutrons, ces derniers n'ont pas de charge) autour duquel tournent les électrons chargés négativement (voir @fig:bohr). Les protons ont exactement la même charge électrique que les électron
mais inversée. Ainsi les atomes n'ont pas une charge nette.
](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/Blausen_0342_ElectronEnergyLevels.png){#fig:bohr width=40%}
Sous l'effet du frottement (entre autres) un atome peut perdre ou gagner des électrons.
Il devient ainsi positivement ou négativement chargé (respectivement),
et est appelé un *ion*. Les atomes dans un solide ont une structure
cristalline (ils ne peuvent quasiment pas bouger). De plus dans des isolants
les électrons sont également fortement attachés à leurs noyaux, alors que dans
des conducteurs ils sont libres de se mouvoir à la surface du solide. Ainsi,
lorsqu'on frotte un isolant (un ballon) avec un autre isolant (les cheveux),
des électrons sont transférés de l'un vers l'autre ce qui conduit
à un transfère net de charge. Cette charge nette ne dure pas indéfiniment
car les électrons en trop sont diffusés dans l'air, attirés par les molécules d'eau
