L'électricité : Histoire Des Découvertes Successives

L'électricité : histoire des découvertes successives

Alors que l'électricité et le magnétisme sont deux phénomènes connus depuis l’Antiquité, la compréhension des phénomènes électriques est relativement récente. Grâce aux premières expérimentations au cours du XVIIIème siècle, la maîtrise du courant électrique a permis l'avènement de la seconde révolution industrielle.

Des origines anciennes

Le nom d’électricité dérive directement du mot grec "elektron" désignant l'ambre jaune, une matière dont les propriétés électrostatiques étaient déjà connues des Grecs.

De même, le terme "magnétisme" fait référence à la pierre de magnésie, un aimant naturel utilisé dès la Haute Antiquité.

Ces étymologies prouvent que les effets de ces deux phénomènes physiques ont été découverts tôt par le biais d’observations empiriques des phénomènes naturels (la foudre, l'aimantation naturelle, l'électricité statique de certaines matières).

Les premières découvertes

Les premières recherches se sont concentrées sur les phénomènes électrostatiques.
Au XVIème siècle, le médecin anglais William Gilbert (1544 – 1603), suggère d'appeler "électricité" la force d'attraction des matériaux quand on les frotte.

Les premiers générateurs électrostatiques qui produisent du courant par frottement sont apparus au XVIIème siècle, mais l'expérimentation sur ce sujet s’est surtout développée au XVIIIème et XIXème siècles.

En 1752, Benjamin Franklin (1706 - 1790) réalise sa célèbre expérience du cerf-volant et démontre que la foudre est un phénomène lié à l'électricité.
Cette expérience le conduit à l'invention du paratonnerre pour s'en protéger.

En 1785, Charles de Coulomb expose la loi selon laquelle les corps chargés électriquement interagissent.

En 1799, le physicien italien Alessandro Volta (1745-1827) invente la pile électrique en empilant alternativement des disques de métaux différents (cuivre, zinc) séparés par des disques de feutre imbibés d’acide.

En 1822, le physicien français André-Marie Ampère (1775-1836) décrit l'action des courants sur les aimants et des courants entre eux, créant ainsi l'électrodynamique.
En 1831, Michael Faraday (1791-1867) découvre l'induction électromagnétique, c’est-à-dire la possibilité de créer un courant dans un conducteur à partir d'un champ magnétique.
L’année suivante, Hippolyte Pixii, réalise la Première machine électrique à induction : un générateur de courant alternatif qui permet d'obtenir du courant continu grâce au commutateur d’Ampère.

En 1865, le physicien écossais James Clerk Maxwell (1831-1879) publie son traité d'électricité et de magnétisme, qui est le fondement de l'électromagnétisme moderne.

Les premières machines

En 1822, Peter Barlow construit la "roue de Barlow", une machine qui peut être considérée comme le premier moteur électrique de l'histoire.
En 1834, le russe Hermann von Jacobi met au point un moteur d'une puissance d'un cheval-vapeur capable de propulser un bateau à roue à aubes sur la Neva, à Saint-Pétersbourg.

En 1856, Heinrich Ruhmkorff met au point et commercialise la bobine qui porte son nom.
En 1859, Gaston Planté (1834-1889) invente l'accumulateur.
En 1868, l'Anglais Wilde réalise la Première dynamo.
Son invention sera améliorée à partir de 1871, avec la dynamo Gramme, qui produit une électricité puissante, stable et transportable.

En 1878, l’inventeur américain Thomas Edison (en photo ci-dessus) invente la lampe électrique à incandescence (avec des filaments de carbone) qui reste allumée 45 heures.

L’entrée de l’électricité dans les foyers

A la fin du XIXème siècle, la production industrielle d'électricité devient possible et les premières applications techniques apparaissent comme le moteur électrique, l’éclairage électrique, le Télégraphe et le téléphone.

En 1879, une centrale hydraulique de 7 kW est construite à Saint-Moritz.
En 1882, les premières usines électriques produisant des tensions continues sont construites à Londres et New York .

En 1884, Lucien Gaulard (1850-1888) invente le transformateur qui permet d'élever la tension délivrée par un alternateur et facilite ainsi le transport de l'énergie électrique par des lignes à haute tension.

Le premier fer à repasser électrique date de 1888, la Première cuisinière électrique de 1893 et le premier Aspirateur électrique de 1906.
Il faudra attendre 1920 pour que les machines à laver soient équipées d'un moteur électrique.

La Première ligne aérienne à 220 kV a été mise en service aux Etats-Unis en 1923.

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Avis

  • L'expérience du cerf-volant et de la clé de Benjamin Franklin?! En fait, il est fort probable qu'elle n'ait jamais eu lieu. Aucune de ses notes ne mentionnent qu'il ait effectivement fait cette expérience. Or, Franklin était un homme qui notait absolument tout (de son lever le matin au coucher le soir). Il parle de l'expérience faite à Philadelphie : son hypothèse de départ est que si un nuage électrisé passe au dessus d'une région, il décharge (et/ou attire) l'électricité sur (/de) les bâtiments et les arbres les plus hauts et les plus pointus. Il n'est pas le seul à le penser mais il décide de passer aux expériences pratiques. Il demande la permission de placer des pointes en haut des clochers d’église, étant persuadé qu’en cas d’orage, la foudre tomberait assurément dessus. Ce phénomène qu’il veut mettre en évidence est « l’effet de pointe ». Il a si bien raison, que de nombreux sonneurs de cloche, dont le travail consiste à prévenir la ville qu’un violent orage se prépare, meurent foudroyés les uns après les autres ! Franklin se dit alors qu’il peut attirer la foudre et donc le « feu électrique », il peut sans doute dévier sa route. C’est pourquoi il attache à la base de ses fameuses pointes un fil conducteur descendant jusqu’à la Terre. Le paratonnerre était né. Des scientifiques français testent son invention avec succès et Louis XV lui-même envoie ses compliments à Franklin pour ses découvertes. Son paratonnerre créé, il voulut étudier les caractéristiques de la foudre. Pour se faire, il installa un paratonnerre sur sa maison. Le conducteur menant l’électricité à la terre était coupé en deux. À chaque extrémité de cette scission, est relié un carillon, et une petite bille en métal suspendue en leur centre. En guettant un orage et en observant le carillon à chaque décharge de la foudre, Franklin veut déterminer si la foudre est descendante ou ascendante : si la bille est attirée par le carillon relié aux paratonnerre, la foudre sera descendante, alors que si elle se dirige vers celui relié à la terre, la foudre sera ascendante. C’est là qu’il se rend compte que la foudre monte bien plus souvent qu’elle ne descend. Fin 1752, il publie des instructions pour installer un paratonnerre dans « Poor Richard almanach ». Son invention a un immense succès aux USA. Les Anglais s’empressent alors de faire une campagne anti-paratonnerre. En France, l’invention de Franklin n’est pas partout odeur de sainteté. L’abbé Nollet, qui n’a jamais accepté la réussite de Franklin, là où lui-même avait échoué malgré de nombreuses années de recherches, ne cesse de parler de « la présomption ciel ». Un certain M. Vissery de Saint-Omer, dans le Pas de Calais, décide un jour d’installer un paratonnerre sur le toit de sa maison. Les habitants de la ville sont alors terrifiés d’attirer la colère de Dieu et même le maire de la ville est contre lui. On lui fait procès et il prend un jeune et talentueux avocat pour le défendre, qui devait se faire connaître un peu plus tard pour d’autres raisons : Maximilien de Robespierre.

    07 décembre 2017

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