Il est facile de vérifier si un matériau est chargé ou non. On peut pour cela utiliser le versorium.
La construction du versorium se fait facilement. Il vous faut une gomme rectangulaire, une épingle, du papier aluminium et de la pâte à fix. Il faut découper une petite hélice dans le papier aluminium que l'on place sur l'epingle entre deux bout de pâte à fix (cf photo). L'hélice doit tourner librement ; on peut utiliser du talc pour assurer la libre rotation.
Que se passe-t-il lorsque l’on approche un matériau chargé du versorium ?
Le schéma qui suit montre le déplacement des électrons lorsque un matériau chargé.
Le versorium est une hélice de papier aluminium conducteur posée sur un support isolant. Les électrons de l’hélice peuvent se déplacer facilement ; ils sont attirés par un matériau chargé positivement et repoussés par un matériau chargé négativement.
L’électroscope se compose d’un couvercle, un trombonne et deux lamelles de papier aluminium, tous conducteurs, et d’un bocal en verre isolant. Les électrons des parties conductrices de l’électroscope peuvent se déplacer facilement ; ils sont attirés par un matériau chargé positivement et repoussés par un matériau chargé négativement.
Lorsque l'on approche un matériau chargé de l'électroscope, les lamelles en aluminium s'écartent. Voici schématiquement ce qu'il se passe microscopiquement.
Il est possible de charger un électroscope. Lorsque l’on approche un matériau chargé positivement, les lamelles en aluminium s’écartent car leur électrons ont été attirés par le matériau chargé. Tout se passe comme si les lamelles étaient chargées positivement.
En plaçant son doigt (ou un autre conducteur) sur le couvercle de l’électroscope, on lui donne alors les électrons manquants. Lorsque l'on enlève le doigt puis le matériau, les lamelles sont écartées et l'électroscope est chargé (l'électroscope en photo ci-dessus est chargé). On peut utiliser un matériau chragé positivement ou négativement.
Une fois chargé, l’électroscope permet de déterminer si les charges d’un matériau sont les mêmes que celles utilisées pour le charger initialement.
Si les lamelles se rapprochent, le matériau testé est du même signe que celui qui a servi à charger l’électroscope ; si les lamelles s’écartent encore plus, le matériau testé est du signe opposé à celui qui a servi pour charger l’électroscope.
On récapitule les résultats dans le tableau suivant :
Si l'on frotte plusieurs matériaux différents de la même manière, on s'aperçoit que certains se chargent plus que d'autres. Les lamelles de l'électroscope sont alors plus ou moins éloignées. Ils n'ont pas la même aptitude à se charger.
On peut donc les classer dans un tableau, appelé "Echelle Triboélectrique" (Tribo signifie "frotter" en grec).
| Mains humaines (très sèches) |
Matériaux perdant facilement des électrons, ils se chargent positivement. |
| Fourrure de lapin | |
| Verre | |
| Cheveux humains | |
| Nylon | |
| Laine | |
| Papier | |
| Coton | |
| Acier | On ne peut le charger, c’est le point neutre. |
| Bois |
 |
| Ambre | |
| Polyester | |
| Polystyrène | |
| Polyéthylène (scotch) | |
| Polyvinyl (PVC) | |
| Silicon | |
| Téflon |