expérience amusante pour enfant
Expériences à faire à la maison, Expériences sur l'électricité

Expérience enfant pour produire un gaz écologique grâce à l’électrolyse

Ceci est une petite expérience pour enfant. Dans cette expérience nous allons réaliser une électrolyse afin d’accumuler de l’hydrogène à partir de la borne négative d’une pile électrique.

Avec l’hydrogène accumulé, nous allons créer une petite détonation.

Liste du matériel nécessaire à notre expérience enfant :

  • De l’eau provenant du robinet
  • Un contenant
  • Une pile électrique d’au moins 4.5 Volts
  • 2 pointes métalliques
  • 2 tubes à essai
  • 2 fils électriques
  • Un électrolyte (du sel par exemple)
  • Une bougie ainsi qu’un briquet ou une boite et des tiges d’allumette

Protocole de l’expérience enfant :

1 Remplissons notre contenant (éventuellement un bocal) avec de l’eau. Ajoutons-y un peu de solutions salines.

2 Introduisons les pointes métalliques et les 2 fils de fer dans les tubes à essai. L’objectif ici est de concentrer l’hydrogène recueilli grâce à l’électrolyse dans un tube à essai.

3 Rattachons les 2 clous évoqués précédemment à la pile électrique. Un clou doit être relié à la borne positive, l’autre à la borne négative.

Attention : La borne positive d’une pile est aussi appelée anode, elle nous permettra de récupérer de l’oxygène.

La borne négative, également appelée cathode, permettra la récupération du l’hydrogène.

4 Patienter pendant une heure environ le temps que la réaction se produise entièrement.

Qu’observe-t-on ?

Nous constatons la formation de bulles de gaz sur les pointes métalliques.

Les bulles observées à l’anode sont formées à partir du dioxygène (2 molécules d’oxygène). Les bulles de la cathode se forment grâce au dihydrogène (2 molécules d’hydrogène).

Si après 1h il n’y a pas suffisamment de gaz concentré dans les tubes à essai, il convient d’ajouter un complément de solution saline (sel) pour accélérer la réaction chimique.

Lorsque la concentration d’hydrogène est suffisante dans l’un des tubes à essai, approcher une flamme pour créer une petite détonation.

NB 1 : La réalisation de la détonation doit obligatoirement être effectuée par un adulte.

NB 2 : Le sel contient du chlorure de sodium. Quand on l’utilise pour une électrolyse, un gaz mortel appelé dichlore est produit. Veillez à effectuer l’expérience dans une espace suffisamment aéré.

Explication de cette expérience enfant:

Dans notre expérience enfant, nous avons vu que pendant une électrolyse l’anode libère de l’oxygène et la cathode du dihydrogène.

Une telle réaction peut être accélérée par l’ajout d’un électrolyte comme le chlorure de sodium.
Enfin, on a pu voir que le dihydrogène est un gaz qui explose au contact d’une flamme.

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expérience amusante d'électricité statique
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Expérience amusante d’électricité statique avec des boules de papier d’aluminium

Dans cette expérience amusante, je vous explique comment faire sauter des dizaines de petites boules de papier d’aluminium. On peut imaginer cette expérience comme faire du pop-corn d’aluminium.

Nous allons observer dans cette expérience amusante, la réaction de boules d’aluminium face à l’électricité statique. Je vous explique tout de suite comment procéder. Je vous invite à lire ou relire cette expérience sur l’électricité statique et l’eau.

Pour mettre en pratique cette expérience amusante il nous faudra :

  • Du papier d’aluminium
  • Un ballon de baudruche
  • Un pull en laine
  • Du ruban adhésif

1 Placer sur une table une large feuille de papier aluminium. Fixer la feuille avec du ruban adhésif.

2 Découper de petits morceaux de feuille d’aluminium et en faire de petites boules. Environ 5 millimètres de diamètre. Ne pas les compresser. L’idéale est d’avoir quelque chose de léger et petit.

3 Gonfler le ballon et le charger en électricité statique en le frottant au pull en laine. Frotter pendant 30 secondes.

4 Placer les boules d’aluminium sur la feuille. Approcher le ballon par le haut. Les boules sauteront comme du pop-corn.

Mes explications pour cette expérience amusante sur l’électricité statique :

L’électricité statique agit un peu à la manière d’un aiment, mais temporairement. En frottant le ballon, on le charge électriquement d’ions positifs. Cette énergie cherche à circuler naturellement. En approchant le ballon surcharger d’ions positifs des boules d’aluminium, elles sont attirées à cause du fort contraste entre les ions négatifs et positifs. L’énergie cherche à s’équilibrer.

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expérience citron électrique
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Expérience pour transformer un simple citron en pile électrique.

Dans cette petite expérience, je vous explique comment produire de l’électricité avec un citron.

La première pile électrique a été inventée par le physicien Alessandro Volta en 1800. Dans cette expérience nous allons utiliser en partie le même principe chimique que Volta.

Quel principe chimique Volta a-t-il mis en place ?
Volta a découvert que l’association de zinc, cuivre et eau salée avait pour effet de créer un courant électrique.

Dans cette expérience à faire à la maison l’eau salée est remplacée par… vous avez deviné, le citron ! Voici comment créer un courant électrique avec un citron.

Dans cette expérience nous utiliserons :

  • Une lamelle de cuivre
  • Une lamelle de Zinc
  • Un citron

1 Préparer le citron en le coupant en deux. Le citron sera la source d’énergie de notre assemblage.

2 planter les lamelles de zinc et de cuivre dans notre morceau de citron. Espacez-les de 1 ou 2 centimètres.

3 Comment tester notre pile au citron ? Notre langue va nous prouver qui réactionne ce produit et qu’il y a bien un courant électrique qui circule. Placez votre langue sur les extrémités des deux lamelles. Vous devriez ressentir un petit picotement.

Mes explications pour cette petite expérience électrique:

Pourquoi le citron produit-il de l’électricité ?

L’électricité produite vient de l’échange d’électrons entre la lamelle de zinc et de cuivre.

Un électron c’est quoi ? C’est une petite particule chargée électriquement et qui fait partie d’un atome.

L’association zinc et citron produit des électrons alors que le duo cuivre et citron, perd des électrons.

La nature cherchant à équilibrer les choses, les électrons se déplace d’une lamelle à l’autre.

Le mouvement de ces électrons qui est possible grâce au citron, créer de l’énergie, l’électricité !

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expérience électroaimant
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Expérience scientifique pour fabriquer un aimant ultra puissant

Dans cette expérience pour enfants, je vous explique comment fabriquer un électroaimant aussi appelé aimant sur commande. Un électroaimant c’est quoi ? C’est un assemblage électrotechnique qui produit un champ magnétique lorsqu’il est traversé par un courant électrique.

Dans quels domaines sont utilisés les électroaimants ? Ils sont présent dans bien plus de choses que l’on pense, disque dur, télévision, magnétoscope, radio ou encore moteur électrique. Je vous explique tout de suite les étapes de cette expérience pour enfants.

Expérience pour enfants pour construire un électroaimant :

  • Une pile de 4,5V
  • Un mètre de fil électrique
  • Un tournevis non aimanté
  • Du scotch
  • Une paire de ciseaux
  • Quelques trombones

1 Dénuder les extrémités du fil électrique. l’enrouler en spirale autour du tournevis.

2 Enrouler le ruban adhésif autour du fil électrique pour le maintenir en place.

3 Accrocher les extrémités dénudées du fil électrique à la pile. Une fois que le courant circule, votre électroaimant devient actif.

Mes explications sur cette expérience pour enfants :

Quand le montage est parcouru par un courant électrique, il crée un champ magnétique. Ce champ magnétique et le même que celui qui est généré pour un aimant.

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expérience d'électricité sur l'eau salée
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Expérience pour transformer de l’eau en fil éléctrique.

Dans cette petite expérience sur l’eau et l’électricité nous verrons si l’eau et un bon conducteur de courant électrique.

Nous testerons deux types de solutions. De l’eau douce et de l’eau salée.

Un bon conducteur d’électricité c’est quoi ? C’est la facilité pour l’électricité à circuler dans cet élément.

Aujourd’hui nos systèmes électriques fonctionnent avec des fils de cuivre qui conduise très bien l’électricité. Elle circule très facilement dedans.

Cette expérience à faire à la maison va nous permettre de tester la capacité de l’eau à laisser se déplacer l’électricité.

Nous allons également voir comment améliorer ou modifier les propriétés de l’eau pour que le courant se déplace plus facilement !

Vous pouvez aussi découvrir une autre expérience sur l’électricité. Je vous parle plus précisément de l’électricité statique et comment en produire !

expérience facile electricité - Expérience pour transformer de l'eau en fil éléctrique.

Pour réaliser cette petite expérience, il nous faudra :

  • 3 morceaux de fil électrique avec les extrémités dénudées
  • Une pile de 9V
  • Une petite ampoule avec sa douille
  • Du sel
  • Un verre d’eau douce

1 Fixer 2 fils électriques sur la pile 9 V. Relier un de ces deux fils à la lampe et laisser l’autre libre. Relier le troisième fil à la lampe et laisse l’extrémité libre également.

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2 Plonger les deux extrémités des fils dénudés dans le verre d’eau douce. Que remarquez-vous ? Exactement, la lampe ne s’allume pas.

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3 Ajouter un peu de sel dans l’eau et remuer. Placer à nouveau les fils électriques dans le verre. Que remarquez-vous ? L’ampoule s’allume !

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Mes explications pour cette expérience :

L’eau douce est un élément qui ne laisse pas passer facilement l’électricité.

Mais à l’inverse l’eau salée est beaucoup plus conductrice. En ajoutant du sel, on va modifier la conductivité de l’eau.

Pourquoi le sel permet-il d’augmenter le pouvoir conducteur de l’eau ? Le sel contient surtout des ions sodium et chlorure.

Ces éléments favorisent la conductivité de l’électrique. Les propriétés laissent tout simplement passer l’électricité plus facilement.

C’est très simple, c’est comme si l’eau devenait une extension du fil électrique. Cela permet donc à l’électricité présente dans notre pile 9 voltes de circuler librement entre les deux fils électriques que nous avons dénudés et placés dans l’eau.

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expérience à faire chez soi sur l'eau
Expériences à faire à la maison, Expériences sur l'eau, Expériences sur l'électricité, Forces et énergies, Meilleure Expériences

Expérience à faire chez soi pour courber l’eau grâce à l’électricité statique

Une expérience à faire chez soi pour courber un filet d’eau grâce à l’électricité statique. Dans cette expérience nous mettrons en évidence la force électrostatique.

Petit rappel de ce qu’est l’électricité statique.

Pour faire simple, prends l’image que tu as du courant électrique qui circule dans des câbles et imaginer le stationnaire, figé ou à l’arrêt !

J’ai beaucoup détaillé le sujet dans l’expérience facile avec le ballon de baudruche.

Tu peux découvrir dans cette expérience une approche facile de l’électricité statique. C’est vraiment une expérience très facile à faire chez soi.

Si tu n’as pas encore eu le temps d’aller voir l’expérience du ballon, je vais quand même résumer ce qu’est l’électricité statique.

Le protocole de l’expérience à faire chez soi est disponible plus bas dans l’article!

On va plonger au coeur d’un atome pour mieux comprendre ce qu’il se passe et pourquoi ces atomes en question ont des charges électriques ?

Ces charges électriques peuvent être positives ou négatives. Un atome peut donc être de signe (+) ou (-) suivant le nombre d’électron qui gravitent autour de son noyau.

atome explique sceince enfant - Expérience à faire chez soi pour courber l’eau grâce à l'électricité statique

Un atome expliqué aux enfants

Petit rappel sur la composition d’un atome en terme de particule. Un atome se compose d’un noyau, qu’on peut visualiser comme un noyau de fruit par exemple.

De Neutron et de Proton qui sont placés sur le noyau lui-même. Tu peux imaginer des billes collées sur le noyau du fruit.

N’hésite pas à réaliser chez toi le modèle que je te décris ici.

C’est vraiment le meilleur moyen pour visualiser un atome simplement et très facilement.

Pour les enfants plus petits à partir de 5 ans je donne en bas de cette expérience à faire chez soi une approche simplifier de l’explication.

Ou j’explique en détail les principes scientifiques avec des bonbons !

Pour le moment, je vais finir ma description de l’atome pour mieux comprendre l’expérience sur l’électricité statique.

Donc je récapitule, notre atome à un noyau sur lequel sont collé des protons et des neutrons. Les protons ont une charge positive de signe (+). Les neutrons n’ont pas de charge, ils sont neutres. C’est-à-dire qu’ils ne sont ni positifs, ni négatifs. On continue !

Autour de cette agglutinante de particule on trouve les électrons. Les électrons gravitent autour du noyau.

Ils ne sont pas en contact direct avec le noyau. On peut les imaginer en train de tourner très rapidement autour du noyau comme la Lune tourne autour de la Terre.

Les électrons eux sont chargés négativement. C’est-à-dire que leurs signes sont (-).

Voilà, on a fait le tour de l’atome maintenant, on va parler de la manière dont il prend sa charge électrique.

Mais avant il faut savoir quel est la charge de départ de l’atome et c’est très simple à comprendre, tu vas voir.

Imaginons que l’atome à 4 protons collés à son noyau. Si tu te souviens bien on a dit que les protons étaient chargés positivement, c’est donc le signe (+).

En simplifiant on peut dire qu’il y a pour le moment (4 +). Exacte ? Très bien, on continue !

Autour de ce noyau gravite 4 électrons, qui on la vu sont chargés négativement, c’est donc le signe (-). En simplifiant encore une fois on dira qu’il y a (4 -) !

Et les neutrons dans tout ça ? Et bien on peut les mettre de côté, car pour rappel ils sont neutres et n’affecteront pas la charge de l’atome !

La charge électrique des atomes expliqués aux enfants

Maintenant que nous avons un nombre de particules défini, nous allons pouvoir calculer sa charge électrique ! C’est très simple, pas de panique, on y va très doucement !

  • 4 Protons + 4 Électrons = ?
  • (4 +) + (4-) = 0
  • (++++) + (—-) = 0

Dans cet exemple d’atome, la charge est neutre ! Pourquoi ? Car les charges positives est négatives sont en nombre égal donc elles s’annulent !

Tu te demandes surement comment un atome change de charge électrique ? Je t’explique tout tout de suite.

L’atome change de charge électrique en gagnant ou en perdant un électron. Cette perte d’électron déséquilibre le nombre de moins et de plus !

Voici un nouvel exemple pour un atome chargé négativement :

  • 4 Protons + 5 Électrons = ?
  • (4+) + (5-) = -1
  • (++++) + (—–) = -1

On remarque ici que si l’atome gagne un électron qui est chargé négativement, les moins sont en nombre supérieur.

C’est exactement ce qui définit la charge électrique de l’atome.

On peut reproduire la même expérience si l’atome perd un électron, il sera chargé positivement !

Je pense qu’on a fait un bon petit tour de l’atome. Maintenant, place à l’expérience à faire chez soi, on va voir comment courber de l’eau grâce à l’électricité statique ou grâce à un échange d’électron !

experience enfant maison eau - Expérience à faire chez soi pour courber l’eau grâce à l'électricité statique

Expérience à faire chez soi avec de l’eau et de l’électricité statique

On va commencer, prépare ton matériel et on se retrouve dans ta cuisine ou ta salle de bains pour réaliser cette expérience.

C’est une expérience accessible au plus petit. Je dirais que c’est observable à partir de 3 ans et que l’on peut commencer à manipuler à partir de 4 ou 5 ans sans problème.

Combien de temps dure cette expérience à faire chez soi ? C’est une expérience très rapide, qui dure moins de 5 minutes.

Mais je te préviens, on se prend toujours au jeu et au côté surprenant de cette réaction physique !

Matériel pour cette expérience à faire chez soi :

  • D’une règle en plastique
  • Un pull ou chiffon en laine
  • D’un robinet

Frotter activement la règle sur un pull ou chiffon en laine pendant 20 à 30 secondes. Cette action va permettre d’augmenter la charge électrique sur la règle.

petite experience courber de leau 03 - Expérience à faire chez soi pour courber l’eau grâce à l'électricité statique

2 Faire couler un mince filet d’eau du robinet. Plus le filet et fin plus grande sera la déviation.

petite experience courber de leau 01 - Expérience à faire chez soi pour courber l’eau grâce à l'électricité statique

3 Approcher doucement la règle du filet d’eau, miracle, le filet d’eau est dévié

petite experience courber de leau 02 - Expérience à faire chez soi pour courber l’eau grâce à l'électricité statique

Mes explications pour cette expérience à faire chez soi :

En frottant la règle sur le pull, on arrache des électrons chargés négativement. Ces électrons de signe (-) viennent donc se placent sur les atomes de la règle.

Comme je t’expliquais plus haut, lorsque les électrons sont supérieurs aux protons dans un atome on obtient une charge électrique donnée.

La règle se retrouve donc avec une charge électrique négative, c’est-à-dire que les électrons sont en plus grands nombres que les protons.

Cette électricité est statique, elle reste donc « fixée », « piégée » sur la règle. Mais ne demande qu’à circuler.

Le filet d’eau à une charge neutre. C’est-à-dire que les atomes qui la composent sont équilibrés. Ils possèdent autant de protons que de neutron.

En approchant la règle, ses électrons en surnombre attirent l’eau pour recréer l’équilibre électrique des atomes.

Pourquoi l’effet de l’expérience ne dure-t-il que seconde ? Tu pourras remarquer que l’effet de cette expérience à faire chez soi ne dure que quelques secondes.

C’est tout simplement dû, au faite que les charges s’équilibrent entre l’eau et la règle ! Mais je t’invite à frotter à nouveau la règle sur ton pull pour créer un nouveau déséquilibre entre les électrons et protons ! Tu pourras recommencer l’expérience à volonté !

Je vais te donner maintenant une explication de l’expérience avec des bonbons. Je trouve qu’elle correspond mieux au jeune enfant.

Moi ça m’aide à visualiser et comprendre les phénomènes que l’on peut observer dans ces expériences.

sceicen explique enfant electricite - Expérience à faire chez soi pour courber l’eau grâce à l'électricité statique

Expériences à faire chez soi expliquer avec des bonbons

Je t’invite à créer un atome avec des bonbons comme je l’ai expliqué plus haut dans cette expérience. Bon d’accord, je te remets la structure ici 😉 :

  • noyau = 1 Bonbon
  • Neutrons = 4 Bonbons collés au noyau
  • Protons = 4 Bonbons collés au noyau
  • Électron = 4 Bonbons autour du noyau, ces bonbons-là ne touchent pas le noyau de l’atome.

N’hésite pas à utiliser des bonbons différents pour chaque type de particule ! Tu peux créer deux modèles pour l’échange d’électrons qui se produit dans cette expérience soit plus compréhensible !

On visualise maintenant bien les deux modèles d’atomes en bonbons. Ils sont identiques et de charge neutre, car ils ont le même nombre d’électrons et de protons !

Imaginons maintenant que je vienne ajouter un électron sur l’atome de droite ! Il y aura donc un bonbon supplémentaire autour de notre noyau d’atome.

Ce bonbon supplémentaire et de charge négative (-). Il va donc créer un déséquilibre entre les protons et les électrons.

Les moins (-) étant supérieurs en nombre, la charge de l’atome sera négative ! Les deux atomes en bonbons vont maintenant être attirés l’un à l’autre !

C’est exactement ce qu’il se passe entre la règle et l’eau dans l’expérience à faire chez soi que je t’ai expliqué plus haut.

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