HISTOIRE DE L'ELECTRICITE



2600 avant JC

La boussole est inventée par l'empereur Houang Ti


VIe siècle avant JC

Thalès, de Milket, philosophe, mathématicien et physicien grec (vers 625-vers 547 avant J.-C.)

Originaire d'une famille thébaine de la race Cadmos, né probablement à Milet, Thalès est le plus ancien et le plus illustre des sept sages de la Grèce.
Il est regardé par Aristote comme le premier des philosophes Ioniens.
Il est à la fois mathématicien ,astronome et physicien.
Il aurait rapporté d'Egypte en Grèce les fondements de la géométrie ; outre la résolution du problème consistant à inscrire un triangle dans un cercle et la détermination de la hauteur d'un objet au moyen de son ombre, on lui attribue certaines connaissances relatives aux angles des triangles ainsi que l'affirmation, sinon la démonstration de l'égalité des angles opposés par le sommet.
De plus on lui attribue la première mesure exacte du temps avec le gnomon.
Il observe l'étrange propriété de l'ambre jaune qui, frotté, attire des corps légers comme des barbes de plumes ou des fétus de paille. Tout naturellement, Thalès baptise ce phénomène du nom grec de l'ambre jaune "elektron".
Plus tard, ce mot servira de préfixe pour nommer électricité tous les phénomènes qui s'y rattachent et la science qui les concerne.
L'ambre jaune, ou succin, est une résine fossilisée dure, d'origine végétale, transparente ou opaque, que l'on trouve sur le littoral méridional de la mer Baltique. L'ambre jaune est utilisé pour la confection de colliers et de vernis.

1269

Pétrus Peregrinus (Pierre le Pélerin ou Pierre de Méricourt), philosophe français du XIIe siècle, constate que les pôles de nom contraire s'attirent (expérience de l'aimant brisé)
En 1269, il constate que deux pôles de nom contraire s'attirent, en prouvant par l'expérience de l'aimant brisé que l'amant peut être considéré comme un assemblage d'aimants élémentaires et en montrant enfin qu'il est entouré de lignes de force que l'on peut explorer au moyen d'une aiguille aimantée.

1303

Boussole à sec (aiguille suspendue) de Flavio Gioia (fin XIIIe-début XIVe siècle)
Navigateur italien, pilote de Positano puis Amalfi.
Utilisant systématiquement une boussole, dont il a perfectionné la version archaïque, il passa longtemps pour son inventeur auprès d'autres navigateurs qui n'en avaient jamais vu.

15..

William Gilbert (1544-1603), utilise, pour la première fois, le terme Electricité
Physicien anglais né à Colchester, médecin d'Elisabeth 1er d'Angleterre, .
Il jette un premier pont entre l'électricité et le magnétisme. Il apporte les premiers éléments d'une classification des corps en fonction de leur comportement "électrique" et en distinguant les idio-électriques (isolants) des anélectriques (les conducteurs). Mais les plus riches de promesses sont ses observations sur les matériaux "électrisables" comme la résine ou le soufre, car elles vont orienter ses continuateurs vers la réalisation des premières machines électriques, ouvrant ainsi à l'électricité la voie expérimentale.

1660

Otto Guericke (1602-1686), physicien allemand, créé la première machine à électricité statique
Machine fort simple au demeurant, comportant un globe de soufre que l'on frotte à la main ou avec une pièce d'étoffe de laine. Ce globe peut aussi être fixé à un axe et être entraîné en rotation, facilitant ainsi le frottement.
Von Guericke en tire des étincelles et découvre également la présence de lueurs phosphorescentes. Puis il constate qu'un corps ayant touché un autre corps électrisé cesse d'être attiré par ce dernier et subit, au contraire, une répulsion égale à l'attraction précédente.
La machine de von Guericke sera ensuite modifiée par le physicien anglais Francis Hawskbee, qui, en 1709, remplace le globe de soufre par un cylindre en verre.

Bourgmestre de Magdebourg, sa ville natale, de 1646 à 1681, il est surtout connu par ses expériences sur les effets du vide.
Il invente une machine pneumatique à l'aide de laquelle il fait le vide dans une sphère métallique composée de deux hémisphères, les hémisphères de Magdebourg. Avec cet appareil, il démontre devant l'empereur et les princes, à Ratisbonne, en 1654, l'existence de la pression atmosphérique : seize chevaux attachés aux deux hémisphères, huit de chaque côté, peuvent difficilement séparer les deux hémisphères fixés l'un à l'autre par la pression de l'air extérieur.

1709

Francis Hawksbee, physicien anglais remplace le globe de soufre de la machine de von Guericke par un cylindre en verre.


1729

Stephen Grey, un anglais, constate que les charges produites avec une machine de Hawksbee se déplacent vers le bouchon
Il découvre, tout à fait fortuitement, que les charges électriques qu'il produit avec une machine de Hawksbee se déplacent jusqu'au bouchon obturant le cylindre en verre de la machine.
Pour vérifier si ce curieux phénomène ne se manifeste pas aussi à une plus grande distance, il tente d'abord d'obtenir l'attraction électrique au bout d'une baguette fichée dans le bouchon, puis à l'extrémité de plusieurs roseaux liés entre eux et la baguette, et enfin le long d'une corde de chanvre. Avec son ami Wholer, il constate alors qu'il est nécessaire, pour conserver l'électrisation, d'isoler la corde en la suspendant au moyen de fils de soie. Tous deux viennent de découvrir que les corps, du point de vue électrique, peuvent être isolants ou conducteurs.
Deux faits cependant leur échappent. Ils ne se rendent pas compte qu'en réalité tous les corps peuvent être "électrisés" et que la distance où cette "électrisation" se manifeste n'est pas limitée aux 765 pieds, soit environ 245 mètres, comme ils le croyaient alors.

1733

Charles François de Cisternay du Fay (1699-1739), né à Paris, chimiste et physicien français.
Il reprend les expérimentations de Grey et obtient avec une corde mouillée un déplacement des charges jusqu'à 400 mètres environ. Mais, en 1733, il découvre surtout que, le corps humain étant conducteur, il est indispensable, lorsque manipule des tiges métalliques, de les isoler avec du verre.
On lui doit également la définition de deux types d'électricité : La "résineuse" (électricité qu'acquiert la résine quand elle est frottée) et la 'vitreuse" (obtenue par frottement du verre). Ce qui prépare la découverte de charges de signes opposés.
Du Fay dote les expérimentateurs d'un outil qui va leur permettre une meilleure observation des phénomènes électriques : un pendule électrique, petite bille de sureau suspendue à un support par un fil de soie.
C'est le premier électroscope connu. Il va ouvrir un véritable feu d'artifice en faisant jaillir de son corps, bien entendu isolé du sol et dûment "électrisé", des étincelles qui vont beaucoup impressionner l'assistance. L'observation des étincelles donnera lieu à une suite d'expériences amusantes et la réalisation de l'électroscope à une succession de travaux qui, plus tard, aboutiront à la naissance de l'électrotechnique.

1745

Kleist, doyen de Cammin, en Poméranie, invente une "bouteille" qui, par une "liaison de l'électricité", permet d'obtenir des étincelles plus importantes que celles de Du Fay.

Pierre de Musschenbroek, physicien hollandais, et son élève Cunéus
En 1745, en voulant électriser de l'eau, ils découvrent de leur côté les effets étranges d'une bouteille contenant une tige métallique. Après avoir électrisé la tige, ils ressentent, en touchant la bouteille d'une main et en touchant la tige de l'autre, une secousse très violente. Il en fait part à Monsieur de Réaumur, membre de l'Académie des Sciences en France, grand savant et esprit universel, et à l'Abbé Jean-Antoine Nollet, lui aussi membre de l'Académie des Sciences et professeur royal de physique expérimentale. Ce dernier reproduit à Paris les expériences de Musschenbroek.

L'abbé Jean Antoine Nollet (1700-1770), né à Pimptez (Oise), physicien et vulgarisateur français.
Il reproduit à Paris les expériences de Musschenbroek et popularise, grâce aux démonstrations publiques qu'il organise dans son salon, l'électrostatique et, d'une façon générale, la physique expérimentale.
Il se livre aussi à des expériences plus scientifiques, comme par exemple sur la propagation de l'électricité ; il démontre ainsi que ce fluide peut traverser une bouteille vidée d'air.
On lui doit l'invention d'un électroscope.
Il étudie la diffusion des liquides et de certains phénomènes osmotiques, ainsi que la transmission du son dans l'eau.

1746

Louis-Guillaume Le Monnier (1er Médecin du Roi) affirme que la vitesse d'électrisation est instantanée dans un fil de 12.276 pieds (4.000 m)
Ceux qui observent les phénomènes "d'électrisation" des humains sont frappés par la quasi instantanéité de la secousse ressentie. On s'interroge donc sur la vitesse de propagation de l'électricité et c'est Louis-Guillaume Le Monnier qui va s'attacher à mesurer cette vitesse.
En 1746, il affirme que celle-ci, dans un fil de 12 276 pieds (environ 4 000 mètres) est instantanée.

Winkler (professeur de physique) améliore la machine à cylindre de verre
après avoir amélioré la machine électrostatique à cylindre de verre, il ajoute à la bouteille des garnitures extérieures en étain, afin d'en accroître la capacité.

Daniel Gralath réalise la mise en parallèle ou en batterie de plusieurs bouteilles de Winkler.

1750

Jean-Gabriel Dopplemayr est la première victime humaine d'une décharge électrique
Il meurt en manipulant des bouteilles de Winkler mises en batterie

John Bevis (Physicien anglais) invente le condensateur plat
Il invente le condensateur électrique. Il réalise un condensateur plat en collant sur une lame de verre deux feuilles d'étain.
Il va même plus loin et réalise aussi des "batteries électriques" en reliant en parallèle un certain nombre de ces lames.

Benjamin Franklin (1706-1790), né à Boston (Massachusetts), homme politique et savant américain.

Benjamin Franklin propose le 29 juillet 1750, dans une de ses lettres "pour décider si les nuages d'où jaillit la foudre sont électrisés ou non", une expérience "sur le sommet d'une haute tour ou d'un clocher", avec "une tige de fer qui monte verticalement à une hauteur d'une dizaine de mètres et se termine en une pointe très aiguë", ladite tige étant fixée sur un tabouret isolant.
Franklin indique que si les nuages sont électrisés "la tige s'électrisera et pourra donner des étincelles à l'approche d'un excitateur que lui présentera l'homme" l'excitateur étant une tige ou un tube métallique isolé par un tube de verre. Cette lettre parvient en France à Buffon.
Des expériences s'organisent alors au château de Montbart, dans la demeure de Buffon, à Marly chez le physicien Thomas Dalibard (1703-1799) et une autre encore chez le physicien Delor. Le 10 mai 1752 lors d'un violent orage des étincelles jaillissent dans le jardin de Marly. Une semaine après, par ciel d'orage, la tige de Delor donne des étincelles et le lendemain c'est Buffon en personne qui les tire de la barre implantée sur l'une des tours du château de Montbard.
La prévision de Franklin se confirme.
Ces expériences ne sont toutefois nullement inoffensives; il s'en faut. Le 6 août 1753, à Saint-Petersbourg le physicien Richmann périt dans son cabinet, atteint au front par la foudre. Il s'est approché, en effet, beaucoup trop près de la tige isolée.
D'autres expériences, plus dangereuses encore, sont entreprises aux Etats-Unis par Benjamin Franklin et en France, par Jacques de Romas assesseur près le Président de Nérac.
C'est au cours de l'été 1752 que Franklin, en compagnie de son fils Guillaume lance son cerf-volant muni d'un fil métallique, formant pointe et maintenu au sol par une corde de chanvre. Une clé est suspendue au bout de cette corde pour permettre de tirer des étincelles. Ensemble très empirique et qui n'aurait pas permis l'écoulement des charges de la pointe à la clé, sans une pluie providentielle qui s'est mise à tomber et qui a donc rendu la corde conductrice en la mouillant.
De Romas - qui a déjà publié en 1750 un ouvrage sur la nature électrique de la foudre - fait preuve d'un esprit beaucoup plus scientifique. Il utilise en effet une corde garnie d'un fil de cuivre sur toute sa longueur, ce fil étant relié à un cylindre de fer blanc pour en tirer des étincelles. La corde se termine enfin par un cordon en soie pour l'isoler de son point de fixation.
Le 7 juin 1753 a lieu la première démonstration publique. De Romas tire des étincelles, puis de véritables lames de feu de plus d'un pied de long. Ultérieurement, il arrivera, non sans avoir été contusionné plusieurs fois, à tirer avec son "excitateur" des lames de feu de plus de trois mètres, accompagnées de claquements sonores impressionnants.
Ces expériences publiques font considérer de Romas, par les paysans des environs, comme un véritable sorcier. Pire que cela, la foudre étant tombée sur une maison de Bordeaux, où de Romas avait entreposé son matériel en vue d'une démonstration, la foule présente des citadins cette fois-ci, a failli le lapider et a détruit son cerf-volant.
Quoiqu'il en soit, le paratonnerre est inventé. Il a des adeptes, mais aussi beaucoup d'adversaires qui prétendent que loin de protéger, il attire au contraire la foudre.
En 1760 on voit néanmoins un paratonnerre installé sur la maison d'un marchand de Philadelphie, puis un autre sur le phare d'Eddyston en Angleterre.
En 1769 le clocher de l'église Saint-Jacob à Hambourg s'orne aussi d'un paratonnerre.
En France en 1783 un gentilhomme de Saint-Omer, Visseri de Boisvallé brave à son tour l'opinion publique et dresse sur sa maison un paratonnerre en le décorant à sa base d'une sphère de métal. Cette "épée", dressée la pointe vers le ciel comme pour le menacer, apparaît aux habitants de Saint-Omer comme un sacrilège. En présence d'une véritable émeute, le maire ordonne d'abattre le paratonnerre. Le 31 mai le Tribunal d'Arras, se rallie toutefois aux conclusions de la défense, assurée par Maximilien de Robespierre, alors avocat peu connu... Monsieur de Boisvallé put garder son paratonnerre.

Quinzième enfant d'un fabricant de chandelles, Franklin fut tour à tour typographe, imprimeur, journaliste, député à l'assemblée de Pennsylvanie. En 1765, il se rendit à Londres pour combattre le Stamp Act (loi du timbre), un ensemble de taxes imposées aux colonies qu'il contribua à faire retirer. En 1776, il rédigea avec Jefferson et Adams la déclaration d'indépendance, puis vint en France pour négocier l'alliance avec les insurgés américains et s'attira la sympathie des salons parisiens. En 1781, il signa les préliminaires de paix entre l'Angleterre et les Etats-Unis. Rentré en Amérique, il siégea à la Convention de Philadelphie de 1787 qui établit la Constitution fédérale du nouvel Etat. Journaliste, il a publié des lettres qu'il signait : "le bonhomme Richard". Philosophe, il a milité pour la suppression de la traite des Noirs et de l'esclavage. Il a écrit une autobiographie.

1752

Expériences sur la foudre confirmées à Marly le 10.5.1752 (violent orage), chez le physicien Thomas Dalibard (1703-1799), une semaine après par ciel d'orage chez le physicien Delor, puis, le lendemain, au château de Montbard (propriété de Buffon)


1753

Démonstration publique de De Romas
De Romas - qui a déjà publié en 1750 un ouvrage sur la nature électrique de la foudre - fait preuve d'un esprit beaucoup plus scientifique. Il utilise en effet une corde garnie d'un fil de cuivre sur toute sa longueur, ce fil étant relié à un cylindre de fer blanc pour en tirer des étincelles. La corde se termine enfin par un cordon en soie pour l'isoler de son point de fixation.
Le 7 juin 1753 a lieu la première démonstration publique. De Romas tire des étincelles, puis de véritables lames de feu de plus d'un pied de long. Ultérieurement, il arrivera, non sans avoir été contusionné plusieurs fois, à tirer avec son "excitateur" des lames de feu de plus de trois mètres, accompagnées de claquements sonores impressionnants.
Ces expériences publiques font considérer de Romas, par les paysans des environs, comme un véritable sorcier. Pire que cela, la foudre étant tombée sur une maison de Bordeaux, où de Romas avait entreposé son matériel en vue d'une démonstration, la foule présente des citadins cette fois-ci, a failli le lapider et a détruit son cerf-volant.

1760

Installation d'un paratonnerre sur la maison d'un marchand de Philadelphie, puis au phare Eddyston (Angleterre)

1765

Mallet invente une machine à produire du courant alternatif


1768

Bouteille de Jesse Ramsden, constructeur anglais.
en 1768, il modifie la machine de von Guericke et lui donne sa forme définitive. Celle d'un disque plat en verre muni de deux peignes métalliques pour la collecte des charges électriques engendrées par le frottement sur le disque des coussinets fixes recouverts d'or massif et bourrés de crin, qui remplacent avantageusement la main de l'expérimentateur.

1769

Paratonnerre sur l'église Saint Jacob de Hambourg

Le TURC, faux automate du baron Wolfgang von Kempelen, joueur d'échecs, bat Napoléon



1775

L'italien Alessandro VOLTA (1745-1827), né à Côme, professeur de physique à Pavie, invente l'électrophore

Il multiplie les découvertes dans les domaines de l'électricité et des gaz. Voyageur infatigable, il est en contact avec tous les grands esprits d'Europe et confronte ses travaux avec ceux de savants tels que Haller, Saussure, Lavoisier et Laplace. Il s'intéresse particulièrement à l'électricité organique, à la suite des travaux de Galvani, dont il critique les résultats.
En 1800, il met au point la première pile électrique.
Il créé ou perfectionne de nombreux appareils de recherche électrique : électrophore, électromètre, condensateur, eudiomètre.
Bonaparte le pensionne et le fait comte et sénateur du royaume d'Italie (1801).
L'électrophore permet d'obtenir et de multiplier de petites quantités d'électricité statique, ainsi que l'électroscope condensateur.
Il déclare, au sujet du fluide électricité: "Faites de ce fluide le milieu dans lequel, par lequel, toutes les âmes se toucheront, s'appelleront, se répondront, communiqueront entre elles. Pour cela, au lieu d'une goutte de fluide, faites-en passer des torrents...; enveloppez-en notre globe, développez-en le travail, multipliez ses formes, cherchez-en des sources nouvelles, et laissez faire le temps, le génie de l'Homme et la Providence de Dieu."
(Portrait du physicien italien par Sabatelli)

L'électrophore de Volta permet d'amasser une grande quantité de charge positive.
Lorsqu'il est posé sur une surface chargée négativement, la partie supérieure de l'électrophore a une charge négative et la partie inférieure une charge positive.
La charge négative peut disparaître en s'écoulant par un fil relié à la terre.

1780

Aloysius Luigi GALVANI (1737-1798), médecin italien né à Bologne.
Professeur d'anatomie à l'université de Bologne, il s'intéresse à la nature de l'électricité atmosphérique.
En faisant des études sur une grenouille, il découvre un électroscope sensible constitué par les cuisses de batracien. Il attribue le phénomène de contraction constaté à l'influence de la machine électrostatique utilisée. Il vérifie ensuite qu'il en est de même en présence d'un éclair. Il établit alors la corrélation entre ces 2 origines d'énergie électrique et découvre ainsi le phénomène du choc en retour.
En septembre 1786, il a suspendu au balcon en fer de son habitation du palais Zamboni, quelques grenouilles fixées à un double crochet en cuivre, dont une branche passait entre les nerfs lombaires de l'animal et sa colonne vertébrale, tandis que l'autre était accrochée à la balustrade. A-t-il eu la chance ou, au contraire, devons-nous admirer son esprit d'observation ? Les muscles mis à nu de l'une des grenouilles, venant toucher par hasard le fer du balcon, il assiste à leur contraction en l'absence de toute excitation extérieure.
Galvani interprète ce phénomène comme étant dû à l'électricité animale dont il soupçonne, depuis longtemps l'existence. En refaisant ces expériences, il constate, en outre, qu'elles réussissaient d'autant mieux si le conducteur interposé entre les nerfs et les muscles était formé de deux métaux différents. S'il découvre.. "l'électricité animale", ou plutôt l'influx nerveux car les contractions se produisent que si le fil est constitué d'un seul métal, il passe à côté, d'abord, de l'explication exacte du phénomène de la contraction et ensuite par voie de conséquence, d'une très grande découverte, celle de la pile, qui sera l'oeuvre du physicien Alexandre Volta, alors professeur de physique à Pavie.

1783

Visseri de BOISVALLE, gentilhomme de Saint Omer, brave l'opinion publique et dresse sur sa maison un paratonnerre en le décorant à sa base d'une sphère de métal.
Cette "épée", dressée la pointe vers le ciel comme pour le menacer, apparaît aux habitants de Saint-Omer comme un sacrilège. En présence d'une véritable émeute, le maire ordonne d'abattre le paratonnerre.
Le 31 mai le Tribunal d'Arras, se rallie toutefois aux conclusions de la défense, assurée par Maximiliend e Robespierre, alors avocat peu connu... Monsieur de Boisvallé put garder son paratonnerre.

1785

Charles de COULOMB, 1736-1806, physicien français né à Angoulême (Charente).
Il est connu pour ses travaux sur l'électricité et le magnétisme, son invention du pendule de torsion et ses travaux sur les frottements.
Il détermine la loi quantitative de la force électrostatique qui porte son nom.
Deux charges électriques exercent l'une sur l'autre une force, dirigée suivant la droite qui les joint ; cette force est répulsive si les charges sont de même signe, attractive dans le cas contraire. L'expression de cette force est donnée par la loi de Coulomb, dont la formulation mathématique est :

Q1 et Q2 sont les valeurs exprimées (en coulombs) de deux charges situées à d mètres l'une de l'autre ; F est le vecteur de longueur unité qui oriente la droite joignant les charges. Le facteur 1/4 Pe0 est un coefficient numérique (permittivité du vide) qui vaut 8,98755178.10+9.
La force est d'autant plus faible que les charges sont plus éloignées, mais elle ne vaut jamais zéro, quelle que soit la distance. La portée de la force de Coulomb est infinie.
La loi de Coulomb est additive, ce qui signifie que la force exercée par un ensemble de charges sur une charge test est la somme des forces individuelles de chacune des charges.

1787

Georges-Christophe ..ontenberg, professeur à l'université de Goettingen)
classement des électricité résineuses et vitreuses en positives et négatives

18..

E.G. Robertson, physicien-aéronaute
Lors de son séjour à Paris, Volta a fait la connaissance d'un certain E.G. Robertson, physicien-aéronaute - il s'intitulait ainsi lui-même - de son vrai nom Etienne-Gaspard Robert né en 1763 à Liège.
Ce curieux personnage se rendit populaire à Paris et à la fin du Xvllle siècle par ses "Fantasmagories" réalisées au moyen d'une lanterne magique, cachée au public, qui permettait des projections sur un écran mince et transparent. Ainsi faisait-il apparaître des images, faisant l'effet de manifestations surnaturelles.
Robertson s'intéressait aussi à l'électricité et il organisait, de même, des spectacles publics.
Il nous intéresse, toutefois, pour une toute autre raison. Il est, en effet, probablement le premier réalisateur d'un appareil de mesure électrique : un galvanomètre à tube capillaire en V ponant d'un côté une électrode à tige en zinc et de l'autre une électrode à tige en argent. Il s'agit là, indiscutablement, du premier voltamètre à volume qui permet la mesure d'une quantité d'électricité par le volume du gaz dégagé.
Il est amusant de constater que l'appareil imaginé par Robertson, qui a aidé Monsieur de Volta pour la réalisation de ses expériences, porte en préfixe le nom de ce dernier. Parmi ces multiples expériences, nous devons à Robertson lui-même, le jaillissement d'étincelles électriques entre deux charbons reliés à une pile.
Cette observation servira un peu plus tard pour créer une première source de lumière électrique, l'arc électrique. Mais ce fut l'oeuvre de l'illustre sir Humphry Davy.

1800

Sir Anthony Carlisle (1768-1840), professeur d'anatomie, avec William Nicholson (1753-1815) étudie l'électrolyse

Pile d'Alessandro Volta, constituée de deux disques métalliques (cuivre et zinc) et d'une rondelle de drap imprégnée d'eau acidulée, présentée en 1800

S'étant intéressé aux travaux de Galvani, Volta découvre que l'électricité peut apparaître par simple contact de deux métaux différents.
Peut-être à la suite des expériences de Galvani où intervenait le tissu "humide" de la grenouille a-t-il voulu, dans un souci de simulation aussi proche que possible, introduire également entre ces métaux un élément humide ?
C'est possible car il interpose alors entre deux disques métalliques - l'un en cuivre, l'autre en zinc - une rondelle de drap imprégnée d'eau acidulée, afin de former ainsi un élément galvanique.
C'est la naissance, en 1800, de la première pile électrique réalisée avec trois "éléments".
Cette découverte lui vaut une médaille en or que lui remet l'institut, à la demande du Premier Consul.
Cette médaille avec l'inscription suivante: "A Volta, séance du 11 frimaire an IX".
Il sera fait comte par Napoléon et nommé sénateur du Royaume d'Italie.
Mais Volta va continuer à enseigner à Pavie jusqu'à 1819, puis il se retire à Côme, sa ville natale, où il demeure jusqu'à sa mort.


1802

Sir Humphrey Davy (1778-1829), professeur à l'Institution Royale, étudie l'électrolyse et énonce le principe de la pile à combustible
37 ans plus tard, un autre anglais, Sir William Grove concrétisa cette première approche en effectuant l'expérience suivante. Il plongea deux lames de platine dans un électrolyte acide, exposa la première à de l'hydrogène, la seconde à de l'oxygène. La forte déflexion de l'aiguille de son galvanomètre prouva qu'une décharge énergétique était ainsi créée
il reprit aussi l'expérience de Robertson (jaillissements d'étincelles entre deux charbons reliés par une pile) pour créer la première source de lumière, l'arc électrique (Assistant Faraday).

Le chimiste anglais Davy effectua de nombreux travaux importants dans tous les domaines de la chimie, ce qui lui procura une grande notoriété parmi les savants de son époque. De même, le grand public, pourtant peu au courant de ses activités, l'honora pour sa découverte de la lampe de sûreté pour les mineurs.
Humphry Davy est né le 17 décembre 1778 dans le petit port de pêche de Penzance, à la pointe sud-ouest de l'Angleterre.
Dans sa jeunesse, doué d'un tempérament artistique, il voulut se consacrer à la peinture ou à la poésie, dans lesquelles, effectivement, il faisait preuve d'un réel talent. Mais ses parents le persuadèrent de s'orienter vers une carrière plus pratique. Il se tourna alors vers la formation médicale. A dix-sept ans, il entra en apprentissage auprès d'un apothicaire-chirurgien, et peu après, son intérêt se porta définitivement sur la chimie.
Une des premières découvertes de Davy fut un gaz, combinaison d'azote et d'oxygène, appelé de nos jours protoxyde d'azote (N20). Davy, qui accordait une grande importance à la respiration et au goût de matières chimiques inconnues, découvrit que ce gaz avait des propriétés remarquables. La respiration de ce gaz lui procura d'abord une sensation de bien-être. Ensuite, il perdit le contrôle de ses émotions ; il se mit tour à tour à rire bruyamment et à pleurer jusqu'à en perdre presque connaissance. La divulgation des effets de ce gaz hilarant - comme on l'appelait à l'époque - amena son utilisation comme premier anesthésiant pour les opérations chirurgicales. D'autre part, cette découverte le fit nommer maître de conférences au célèbre Royal Institute de Londres.
Au cours de ses travaux à l'Institut, Davy entendit parler d'une technique récemment découverte : l'électrolyse, qui permettait de séparer les deux éléments de l'eau : l'hydrogène et l'oxygène. La technique consistait à placer dans le liquide deux électrodes et d'y faire passer un courant électrique. Davy se demanda si d'autres produits que l'eau pouvaient également être séparés au moyen d'un courant électrique. Pour s'en assurer, il construisit une énorme batterie électrique - ou pile de Volta - la plus puissante à cette époque ; elle était composée d'environ 2 000 éléments. A l'aide de cette batterie, il fit des essais sur de nombreux produits usuels et, avec le courant produit, découvrit l'arc électrique. Les résultats ne se firent pas attendre et furent surprenants: en faisant passer un courant à travers de la potasse fondue - ancien nom du carbonate de potassium - il vit apparaître de petites boules métalliques. Davy appela potassium le résultat de cette opération.
Peu de temps après, Davy isola de la même façon le sodium du sel de soude (carbonate de sodium) et, l'année suivante, le strontium, le calcium, le magnésium et le baryum. La découverte de tant de métaux nouveaux représentait une contribution importante au monde de la science et de la technique. La renommée de Davy comme savant était déjà solidement établie. En 1812, il fut anobli et s'appela désormais Sir Humphry Davy.
Mais sa plus grande popularité auprès de toutes les couches de la population vint avec sa découverte (1815) d'une nouvelle lampe pour les mineurs. Une des causes principales d'accidents mortels dans les mines, à l'époque, était l'explosion de poches souterraines de gaz, enflammées par les flammes libres des lampes à bougie des mineurs. Dans la plupart des cas, il s'agissait de méthane, un gaz inodore. Les mineurs ne remarquaient rien de la présence de ce gaz léger, dangereux et inflammable, jusqu'au moment où, la concentration étant suffisante, ils se voyaient entourés par les flammes. Une commission, ayant pour mission d'étudier la sécurité dans les mines, demanda l'opinion de Davy, qui comprit immédiatement que le danger était dû à la haute température des flammes de bougie. Si la température dégagée par la lampe pouvait se maintenir à un niveau inférieur à la température d'inflammation des gaz explosifs, il n'y aurait plus d'explosions. Davy eut enfin l'idée qu'une grande partie de la chaleur pouvait être absorbée par un entourage en treillis métallique. Les vides du treillis permettaient une alimentation suffisante en air pour assurer l'entretien de la flamme : de toute façon, la température à la surface du treillis restait inférieure à la température d'inflammation du méthane et des autres gaz explosifs. La coloration bleue de la flamme en cas de présence de méthane était un autre avantage important. De ce fait, les mineurs étaient déjà avertis d'un danger éventuel.
La santé de Davy allait en sens inverse de son fructueux travail. Son habitude, durant toute sa vie, de respirer et de goûter des substances chimiques inconnues, semble lui avoir été fatale. A l'âge de trente-trois ans, il était déjà partiellement paralysé.
Il fit quelques voyages en Europe en vue d'améliorer son état. En 1829, il se décrivit, avec un humour assez noir, comme "une ruine parmi les ruines". Il mourut à Genève le 29 mai de la même année.

Davy au travail - Appareil d'électrolyse du début du XIXe siècle.

1807

Georg Simon Ohm (1787-1854), physicien allemand né à Erlangen.
Il étudie les propriétés quantitatives des courants électriques, dont il formule les lois fondamentales. La loi d'Ohm est une relation simple entre la résistance, l'intensité du courant et sa tension (I = U / R).
Vers 1832, il fait une communication concernant un phénomène important dans les éléments électriques. Malgré ses travaux intéressants, il n'est pas reconnu suffisamment de son vivant par les savants de son pays.


Ohm naquit à Erlangen en Allemagne du Sud. Encore enfant, son plus grand souhait était de devenir savant et de travailler dans une grande université allemande. Son père, qui avait des connaissances techniques, lui communiqua son savoir pratique, qui, plus tard, lors de ses expériences, allait lui être d'une grande utilité. Il encouragea son fils dans son enthousiasme pour la science. Mais la famille était pauvre et n'avait pas d'amis riches influents.
Ohm ne réussit pas à obtenir un poste dans une université, et finit par accepter un modeste poste de professeur, avant de se retirer pour se consacrer à des recherches. Il ne voulait pourtant pas se faire un nom dans la recherche scientifique, mais par une grande découverte.
Son plus grand intérêt était l'électricité. Les progrès de l'électricité avaient continué grâce à l'invention de la pile électrique par Alessandro Volta (1745-1827). C'était la première source permanente d'électricité. Toutefois, n'étant pas en mesure d'acquérir les appareils nécessaires à ses recherches, Ohm se servit de ce que son père lui avait enseigné et fabriqua lui-même les appareils dont il avait besoin. Il était au courant de quelques découvertes importantes dans le domaine du transfert de la chaleur.
Il avait le sentiment que ces mêmes principes pouvaient s'appliquer au courant électrique. En cas de transfert de chaleur entre deux points, ce transfert est provoqué par des différence de température entre les deux points, ainsi que par la qualité de la matière conductrice. Ohm imagina que le courant électrique pouvait naître de la différence de tension entre deux points - généralement exprimée en volts - et la conductibilité de la matière entre ces deux points. Il concrétisa son idée en faisant passer un ce courant par des fils d'épaisseurs et de longueurs différentes, ce qui lui permit de rassembler un grand nombre de données précises.
Il découvrit que, pour un métal déterminé, la quantité de courant variait suivant la longueur et l'épaisseur du fil. En toute logique, si le fil était plus fin, l'électricité peut plus difficilement parcourir le fil, et une plus grande tension est alors nécessaire. Ohm utilisa ses découvertes pour définir une valeur qu'il appela la résistance électrique. En 1807, Ohm avait poussé ses recherches tellement loin qu'il put démontrer l'existence d'une relation simple entre la résistance, l'intensité du courant et la tension.
La célèbre loi d'Ohm établit que l'intensité d'un courant (en ampères) est directement proportionnelle à la tension (en volts) et indirectement proportionnelle à la résistance. Cette loi permettait, pour la première fois, de calculer les quantités de courant, la tension de ce courant et la résistance dans les circuits électriques, ainsi que les modifications qui apparaissent. En apportant certains changements dans le circuit électrique, en y intercalant une résistance par exemple, il était possible d'établir des circuits qui pouvaient satisfaire à des besoins particuliers.
La loi d'Ohm ne représentait pas seulement une étape importante en matière d'électricité, mais elle fut également la base de l'électrotechnique. Ohm savait qu'il avait fait une découverte très importante. Il était bien décidé à s'en servir pour obtenir un poste à l'université, mais il craignait que le monde scientifique ne reconnût pas sa découverte, parce qu'elle n'était établie que sur des expériences. Et Ohm commit l'erreur fatale de formuler sa loi dans une théorie.
Lorsqu'il publia sa découverte, il ne parla qu'incidemment de ses brillantes expérimentations. La plus grande partie de son ouvrage attira l'attention de mathématiciens hésitants. Au lieu d'établir sa réputation une fois pour toutes. cette publication lui causa un énorme préjudice. Les savants allemands n'attachèrent aucune importance à l'intérêt considérable de sa découverte. Mais la reconnaissance de sa découverte se confirma peu à peu. A son grand étonnement, Ohm reçut des lettres de félicitations de la part de savants de différentes villes d'Europe.
En 1842, il fut élu membre de la Royal Society de Londres. Partout en Europe, les savants examinèrent à nouveau les principes qui découlaient de ses expériences et furent peu à peu convaincus du grand intérêt que représentait la découverte de la loi d'Ohm. Il reçut bien plus d'éloges qu'il n'aurait espéré.
En 1849, cinq ans avant sa mort, le rêve d'Ohm devint réalité : il fut nommé professeur de physique à l'Université de Munich. Actuellement encore, les résistances électriques sont exprimées en Ohms.

Appareils utilisés par Ohm, entre 1825 et 1840, pour ses expériences qui prouvèrent que l'intensité d'un courant électrique dépend de la résistance du fil dans lequel passe le courant. Au début, Ohm n'utilisait pas de piles, mais une série de bouteilles de Leyde, reliées entre elles par des tiges en cuivre.

Le rhéostat toroïdal, exemple moderne de l'application pratique de la loi d'Ohm. Les rhéostats (résistances de réglage) règlent le débit d'électricité vers les appareils, par l'intermédiaire d'une résistance variable. Ils sont utilisés pour le démarrage des moteurs électriques et le réglage de leur vitesse, pour la régulation du champ de force des générateurs, dans les récepteurs radio, et pour choisir l'intensité de la lumière. Le rhéostat toroïdal, dont le nom vient de la forme du bobinage autour duquel le fil est enroulé, est utilisé dans de nombreux laboratoires et pour d'innombrables procédés industriels, en particulier l'argenture par électrolyse.

1820

Travaux de Hans-Christian Oersted (1777-1851), physicien et chimiste danois né à Rudkobing, professeur de physique à l'université de Copenhague, repris par Ampère en 1820.
Il découvre l'existence d'un champ magnétique associé à un courant électrique et est à la base de la théorie classique de l'électromagnétisme, qu'édifieront au cours du XIXe siècle Ampère, Faraday et Maxwell.
Il remarque que l'aiguille d'un compas placé à proximité d'un fil métallique change de direction lorsqu'un courant électrique passe dans le fil.
C'est la première preuve de la relation existant entre le magnétisme et l'électricité, les deux phénomènes physiques les plus mystérieux à l'époque.
Il construit la première pile thermoélectrique.
On avait donné son nom à l'unité CGS de champ magnétique, qui n'est plus employée.

Arago et Gay-Lussac découvre que le fer acquiert des propriétés magnétiques sous l'action d'un courant électrique en plaçant des barres de fer au centre d'un des solénoïdes d'Ampère.

François Arago (1786-1853), né à Estagel (Pyrénées-Orientales) est astronome, physicien et homme politique français, invente "l'électro-aimant" que, plus tard, Morse, utilisera pour son télégraphe.
Il achève la mesure de l'arc du méridien terrestre. Auteur de travaux sur la polarisation, l'électromagnétisme, les interférences, il est élu à 23 ans à l'Académie des sciences et dirigea l'Observatoire de Paris. Elu député en 1830, il siège à l'extrême gauche. En février 1848, ministre de la Guerre et de la Marine du gouvernement provisoire, il fait abolir l'esclavage dans les colonies françaises.
(Lithographie par Llanta)
Louis Joseph Gay-Lussac (1778-1850), né à Saint-Léonard-de-Noblat (Haute-Vienne), chimiste et physicien français, a laissé d'importants travaux sur les gaz (loi de la dilatation des gaz, lois de la combinaison des gaz en volumes) et sur le champ magnétique terrestre (étudié au cours d'ascensions en ballon restées fameuses, 1804). Il établit que le chlore était un corps simple. Il est nommé pair de France en 1839.

André Marie Ampère (1775-1836), physicien, chimiste, mathématicien et philosophe français né à Lyon, est des fondateurs de l'électromagnétisme.
Il introduit la notion de courant électrique et établit la relation mathématique donnant l'intensité et l'orientation du champ magnétique créé par ce courant. Il détermine la force magnétique entre deux fils parcourus par des courants.
Pour expliquer l'aimantation permanente, il propose l'existence de courants électriques microscopiques dans la matière.
On lui doit aussi le galvanomètre, le télégraphe électrique, le solénoïde et, en collaboration avec Arago, l'électro-aimant.
Le nom d'Ampère a été donné à l'unité d'intensité de courants électriques.

L'ouvrage le plus important du mathématicien et physicien français Ampère fut sa découverte de la relation entre les phénomènes électriques et magnétiques. Il fut donc le fondateur de la science qu'il appela d'abord "électrodynamique", mais qui est devenue depuis l'électromagnétisme. Dans le domaine mathématique, on lui doit également de remarquables travaux.
André-Marie Ampère est né le 20 janvier 1775 près de Lyon. Enfant, il montrait déjà son génie : à l'âge de douze ans, il savait tout sur les mathématiques de l'époque. A partir de ce moment, son adolescence ne fut qu'une suite d'épreuves. Son père. royaliste convaincu, fut impliqué dans l'émeute de Lyon contre le courant révolutionnaire en France. Il fut accusé de trahison et condamné à l'échafaud par le tribunal du peuple. Le jeune Ampère était âgé de dix-huit ans. Quelques années plus tard, sa jeune épouse mourut d'une maladie inconnue. En 1801, il devint professeur de physique à Bourg et, en 1809, professeur de mathématiques à l'Ecole polytechnique de Paris. En 1824, il devint aussi professeur de physique au très célèbre Collège de France et membre de l'Académie des Sciences.
En 1820, une certaine effervescence régnait dans le monde des sciences à cause d'une importante découverte, due au hasard, et faite par le physicien danois Hans Oersted (1777-1851), relativement peu connu à l'époque. Ce savant avait remarqué que l'aiguille d'un compas placé à proximité d'un fil métallique changeait de direction lorsqu'un courant électrique passait dans le fil. Ce fut la première preuve de la relation existant entre le magnétisme et l'électricité, les deux phénomènes physiques les plus mystérieux à l'époque.
Ampère refit les expériences d'Oersted dans des circonstances bien précises et contrôlées. Moins d'une semaine après la découverte d'Oersted, Ampère trouva la loi définissant comment et dans quelle direction l'aiguille s'oriente en fonction de la puissance et de la direction du courant électrique. Ampère qualifia de "pont-aux-ânes" l'expression "la règle du nageur" ou du "petit bonhomme d'Ampère" : imaginons que vous nagiez le long du fil électrique dans le sens du courant en regardant la pointe du compas. Le pôle nord s'en éloigne, dans la direction de votre main gauche.
Un autre "pont-aux-ânes" s'appelle la "règle du tire-bouchon". Lorsqu'un tire-bouchon imaginaire est tourné dans le sens du courant dans un fil électrique, le sens de rotation de la poignée du tire-bouchon indique la façon dont les lignes de force du champ magnétique se déplacent.
En poursuivant ses recherches, Ampère découvrit qu'un fil conducteur se comportait de la même façon qu'un aimant, lorsqu'on y faisait passer un courant. Il sut également distinguer la polarité d'un corps magnétique - c'est-à-dire reconnaître le pôle magnétique nord et le pôle magnétique sud - d'après le sens du courant électrique. Pour son expérience la plus connue, Ampère utilisa deux fils électriques, placés l'un au-dessus de l'autre. L'un des fils était fixe et l'autre libre. Lorsqu'il reliait les deux fils de façon à les faire traverser tous deux dans le même sens par un courant électrique, le fil libre était attiré par le fil fixe. Et lorsqu'on inversait le courant dans un des fils, ils se repoussaient. Les fils se comportaient exactement comme deux aimants droits, dont les pôles identiques se repoussent et les pôles opposés s'attirent. Lorsqu'Ampère eut découvert les relations existant entre l'électricité et le magnétisme, et les eut traduites en lois physiques, il poussa un peu plus son raisonnement jusqu'à être convaincu que le courant électrique était vraiment à l'origine de toute manifestation magnétique.
En 1823, il publia aussi une théorie mathématique très remarquable, dans laquelle il démontrait qu'un aimant pouvait être considéré comme un ensemble d'une infinité de petits courants électriques circulant dans autant de petits aimants. Mais, sur ce point, il était trop en avance pour son époque, et sa théorie fut considérée comme non crédible par ses contemporains. Ce ne fut que soixante ans après sa mort - Ampère mourut le 10 juin 1836 à Marseille - que sa théorie fut reconnue exacte dans son principe, grâce à la découverte d'une particule d'atome chargée négativement, et que nous appelons électron.
Il réunit les résultats de ses recherches dans son livre "La théorie analytique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduits de l'expérience" (1827).
A propos des autres travaux d'Ampère, notons encore qu'il fut le premier à améliorer une technique pour mesurer les grandeurs électriques. Il construisit d'abord un galvanomètre pour mesurer de très faibles courants. Une forme ultérieure plus élaborée devint l'ampèremètre destiné à mesurer l'intensité d'un courant. Dans le domaine des mathématiques pures, il apporta une importante contribution au calcul différentiel. Sa contribution à l'étude du phénomène de l'électromagnétisme fut reconnue, et l'unité d'intensité électrique prit le nom d'Ampère. Grâce à l'étendue de son travail et à l'importance de ses découvertes, Ampère reste un des plus grands physiciens de son époque.
Michael Faraday (1791-1867), chimiste et physicien anglais né à Newington (Surrey), membre de l'Institut Royal, travaille sur le magnétisme

Né de père forgeron, Michael Faraday ne reçut qu'une éducation élémentaire limitée aux rudiments de la lecture, de l'écriture et de l'arithmétique.
Engagé comme apprenti relieur et libraire, il est encouragé par son maître à suivre les conférences de Humphry Davy (1778-1829), membre de la Royal Institution. Faraday reconnaît là sa vocation et est engagé par sir Davy comme laborantin à l'âge de vingt-deux ans.
En 1815 commence sa vie de laboratoire consacrée à l'analyse chimique et à l'application encore embryonnaire du pouvoir séparateur de l'électricité.
Dès 1820, Faraday s'intéresse à l'électromagnétisme qui vient d'être découvert, un an avant, par Hans Christian Oersted, professeur de physique à l'Université de Copenhague qui au cours d'une célèbre expérience constata la déviation d'une aiguille aimantée au voisinage d'un conducteur parcouru par un courant électrique.
Jusqu'en 1830, Faraday est essentiellement un chimiste reconnu comme analyste et expert. Parmi ses grandes réussites figure la synthèse de plusieurs dérivés chlorés des hydrocarbures et la découverte du benzène. Il réussit également à liquéfier différents gaz, tels que le chlore et l'ammoniac, et réalise des alliages métalliques permettant d'améliorer la qualité des aciers.
Durant son activité de chimiste, Faraday entreprend des études sur l'électricité, domaine où il effectue ses travaux les plus importants.
La théorie électrique, inspirée des travaux de Newton, ne connaît que les forces radiales agissant à distance. Elle permet d'expliquer l'action d'un courant sur un aimant (expérience d'Oersted, théorie d'Ampère) ; Faraday se convainc qu'il fallait étendre la relation entre l'électricité et le magnétisme.
Lors de ses premiers travaux sur l'électricité, il invente un dispositif électrique permettant de faire tourner un aimant. Ce premier moteur électrique jette non seulement les bases de l'industrie électrique, mais remet également en cause l'explication unique des phénomènes électriques par les forces radiales.
Faraday est le premier à attribuer un rôle au milieu dans lequel se propagent les forces magnétiques et électriques. Le comportement d'un milieu soumis à un champ magnétique peut être visualisé par l'alignement de limaille de fer disposée à la surface d'un liquide suivant les lignes de force.
Poursuivant ses recherches, Faraday découvre l'induction électromagnétique.
La création d'un courant dans un conducteur à partir d'un champ magnétique requiert deux conditions : le champ magnétique doit varier au cours du temps et ses lignes de forces devaient couper la surface délimitée par le conducteur.


anneau de fer doux de Faraday

En 1821, il fait tourner, à Londres, sous l'action d'un aimant, un fil où circule un courant électrique. C'est la naissance de la magnéto-électricité qui sera mise en oeuvre en 1823 par Peter Barlow, dans sa "roue de Barlow", premier moteur électrique. C'est un simple disque métallique découpé en étoile et dont les extrémités plongent dans un godet contenant du mercure, qui assure l'arrivée du courant.
En 1834, Faraday énonce ses deux lois de l'électrolyse qui explicitent la grandeur de la force requise pour séparer des éléments. Cette grandeur, l'affinité chimique, est conçue comme une force agissant au niveau moléculaire.
La découverte, en 1837, de la capacité inductive spécifique permet d'attribuer à chaque matériau une capacité à supporter une tension électrique.
Par la suite, Faraday propose une définition radicalement nouvelle du courant électrique ainsi qu'une théorie unitaire de l'électricité, fondée sur l'existence de forces intermoléculaires : le courant est dû à une vibration provoquée par des alternances rapides de tension dans les molécules des bons conducteurs.
L'observation de la rotation de la lumière traversant un cristal soumis à un intense champ magnétique (effet Kerr) permet de préciser l'idée de tension intermoléculaire.
Faraday est aussi à l'origine de la distinction entre substances paramagnétiques et diamagnétiques. Chaque ligne de force forme une courbe qui s'écarte d'un aimant pour y retourner. Toute matière est susceptible de conduire cette ligne de force. Les bons et mauvais conducteurs sont respectivement les paramagnétiques et les diamagnétiques. Le milieu environnant a également une influence. S'il n'y a pas de milieu extérieur, il n'y a pas de magnétisme. L'idée suivant laquelle l'énergie d'un aimant se trouve dans le milieu environnant est une des bases de la théorie des champs.
Cependant, les conceptions de Faraday furent en partie rejetées par ses contemporains. James Clerk Maxwell fut le premier à comprendre leur intérêt et leur portée. Il se servit des travaux de Faraday pour établir les équations de l'électromagnétisme.

1823

Peter Barlow (1776-1862), physicien anglais né à Norwich, est l'auteur de travaux sur le magnétisme.
La roue de Barlow, mise en oeuvre de la magnéto-électricité, est le premier exemple de moteur électrique.
C'est un disque métallique découpé en étoile et dont les extrémités plongent dans un godet contenant du mercure (arrivée de courant).
Travaux d'Ampère
théorie mathématique démontrant qu'un aimant peut être considéré comme un ensemble d'une infinité de petits courants électriques circulant dans autant de petits aimants
considérée comme non crédible par ses contemporains mais reconnu exacte dans son principe en 1836

1827

Livre d'Ampère, résultats de ses recherches
la théorie analytique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduits de l'expérience

1829

Antoine César Becquerel (1788-1878), professeur de physique au Muséum d'Histoire Naturelle, créé une pile à deux liquides, dont les électrodes demeurent impolarisables
Becquerel fait parie d'une famille de physiciens français célèbre surtout par Antoine César, 1788-1878, né à Châtillon-sur-Loing (aujourd'hui Châtillon-Coligny, Loiret), Edmond, 1820-1891, né à Paris, son fils, et Henri, 1852-1908, né à Paris, fils d'Edmond.

1831

Formulation des lois d'induction par FARADAY (bobines, transformateurs, moteurs, etc.)


1832

Joseph HENRY (1797-1878), physicien et ingénieur américain né à Albany (New York), découvre l'effet d'auto-inductance.
Joseph Henry était un savant américain très actif et énergique. Sa longue vie fut jalonnée de nombreuses découvertes et inventions. Parmi les plus importantes, il faut citer un électro-aimant pratique (qui conduisit au premier télégraphe simple), la construction des premiers moteurs électriques et la découverte du phénomène d'auto-induction (1832), très important dans le domaine de l'électricité. Lors de ses recherches, Joseph Henry s 'appliquait surtout à ce que ses découvertes servent le bien-être de l'humanité.
Le contact de Henry avec le monde de la science est dû à un pur hasard. A l'âge de seize ans, il logeait chez un membre de sa famille à Albany, dans l'état de New York. Un jour, il courait derrière un lapin, et sa course le conduisit dans la crypte d'une vieille église. Il ne s'intéressa plus au lapin et se mit à visiter l'église. Il y découvrit une vieille caisse remplie de livres, dont un volume ancien, merveilleusement illustré traitant de diverses expériences scientifiques. Le jeune homme parcourut le livre et fut tellement enthousiasmé qu'il décida de se consacrer dorénavant aux sciences.
Henry se rendit à l'Université d'Albany dans l'intention d'y étudier la médecine. Mais, peu après, il orienta son choix vers les techniques scientifiques. Ses études à peine terminées, il retourna à l'université, mais cette fois en qualité de professeur de physique et de mathématiques. Il s'intéressait tout particulièrement aux expériences entreprises pour provoquer l'électromagnétisme, en entourant un noyau de fer doux d'un fil conducteur.
En 1829, Henry entreprit d'améliorer le projet européen. Il se rendait parfaitement compte que la puissance d'un aimant dépendait du nombre de bobinages autour du noyau de fer doux. Pour accroître le nombre de bobinages sans provoquer de court-circuit, il décida d'isoler les fils, en utilisant des bandes de soies.
Les résultats furent remarquables. L'électro-aimant le plus puissant de l'Europe ne pouvait soulever que 4 kg. Celui de Joseph Henry pouvait en soulever mille.
Henry, comprenant qu'il ne suffisait pas d'utiliser les électro-aimants pour leur force, envisagea la possibilité de les employer pour envoyer des messages sur une grande distance. Son projet consistait à relier un petit électro-aimant, dont les fils avaient une longueur de plus de 1,5 km, à une batterie de piles. Un télégraphiste placé près de la batterie pourrait fermer (c'est-à-dire faire passer le courant) et interrompre le circuit électrique. L'aimant fonctionnait alors de façon alternative ou continue. L'aimant attirait et relâchait successivement une petite barre métallique, selon un ordre établi par le télégraphiste. On pouvait transmettre ainsi un message à l'aide d'un code.
Henry mit rapidement son idée en pratique et, en 1831, il termina son premier télégraphe électrique. Il était fermement convaincu que toutes les découvertes scientifiques étaient la propriété de toute l'humanité. C'est pourquoi il ne sollicita jamais de brevet pour ses découvertes.
En 1844, Samuel Morse, assisté de Joseph Henry, fit fonctionner le premier télégraphe breveté.
Un autre "exploit" de Joseph Henry fut la découverte de "l'auto-induction". En 1830, il publia un article, dans lequel il expliqua comment le courant électrique d'une bobine (ensemble de bobinages de fils) ne provoquait pas seulement un courant électrique dans une autre bobine, mais aussi en elle-même. Le courant dans cette bobine était donc la combinaison du courant initial et du courant provoqué par auto-induction.
Sa découverte fut d'une grande importance pour la construction de circuits électriques et, plus spécialement. pour maintenir le courant à une certaine valeur.
Sa vie durant. Henry fut un scientifique très enthousiaste dans son travail. En dehors de ses découvertes, il s'efforça d'appliquer la science au bien-être de la société.
En 1846, il fut élu premier secrétaire du tout récent Smithsonian Institute. Il usa de son influence, pour faire étudier une méthode, permettant de recueillir toutes les informations météorologiques du pays. Ce système est la base de l'actuel Service météorologique des Etats-Unis. Il fut l'un des principaux conseillers techniques du président Lincoln.
A sa mort, il fut pleuré par l'Amérique entière. Le président des Etats-Unis et de nombreux ministres étaient présents à son enterrement.
Quelques années plus tard, on appela l'unité d'auto-induction le "henry" en souvenir de lui.
L'henry (H) est l'inductance d'un circuit fermé dans lequel une variation uniforme d'intensité de 1 ampère en 1 seconde produit une force électromotrice d'un volt.
Hippolyte PIXII, constructeur d'instruments de physique à Paris, réalise la première machine électrique à induction comprenant un aimant tournant en face des pôles d'un électro-aimant fixe.

C'est un générateur de courant alternatif qui permet d'obtenir du courant continu grâce à un commutateur d'Ampère c'est-à-dire deux demi-bagues fixées à l'axe permettant l'inversion de la polarité. C'est déjà l'amorce d'un collecteur à lames.

L'inducteur est un aimant en fer à cheval vertical, que fait tourner une manivelle.
Au dessus de l'aimant, le courant induit est produit dans deux bobinages cylindriques montées sur les branches d'un aimant en fer doux en forme de fer à cheval.

1833

Michel Faraday (1791-1867), membre de l'Institut Royal, établi les lois générales de l'électrolyse qui portent son nom.
il formule les lois d'induction en 1831 (bobines, transformateurs, moteurs, etc.).

Machine de Joseph Saxton, constructeur d'instruments aux Etats-Unis.
Il imagine de rendre l'aimant inducteur fixe et de faire tourner l'induit qui est plus léger.

1834

Le professeur russe Hermann VON JACOBI construit un moteur d'un cheval vapeur de puissance qui propulsera un bateau à roue à aubes.


On lui doit la notion de "force contre-électromotrice".
Jacobi fait circuler sur la Neva, à Saint Petersbourg, un cannot à hélice mu par son moteur.
L'inducteur et l'induit sont des électroaimants en fer à cheval portés par une couronne mobile et une couronne fixe en regard l'une de l'autre.
Le commutateur appelé "gyrotrope" inverse aux positions convenables l'excitation des électro-aimants mobiles.
Mais ce moteur est encombrant et, finalement, c'est l'américain Thomas Davenport qui sera le véritable inventeur de ce genre de machine.

1835

Machine de l'anglais CLARKE

Inducteur fixe vertical, induit formé de deux bobines tournant sur une axe horizontal face aux pôles de l'aimant.
L'axe porte le commutateur cylindrique relié aux bobines.

1836

Le physicien et chimiste anglais John Frederic Daniell (1790-1845) né à Londres, invente une pile à deux liquides dite pile Daniell.
Elle comporte deux compartiments séparés par une cloison poreuse ; l'un contient une solution de sulfate de cuivre dans laquelle plonge une lame de cuivre (pôle -), l'autre une solution de sulfate de zinc (pôle +). Sa force électromotrice est de 1,08 volt.

1837

De Jacobi découvre, par hasard, de la galavanolastie, à Saint-Petersbourg
au cours de ses recherches dans le domaine de l'électricité, en travaillant avec une pile à deux liquides de Daniell (1790-18451), il a constaté la formation d'un dépôt cuivrique sur le cylindre positif.
L'analyse de ce phénomène l'a conduit à déduire qu'un métal contenu dans une dissolution saline pouvait, guidé par un courant, s'introduire par molécule dans les cavités d'un moule en devenant une masse compacte reproduisant l'empreinte.
Un nouveau mode de formation d'objets venait ainsi d'être découvert.

18..

Antoine Becquerel, professeur de physique au Muséum d'Histoire Naturelle (1788-1878)
étude de la conductibilité des électrolytes, procédé de dépôt galvanique des métaux

1839

Sir William Grove, un naturaliste anglais, concrétise l'approche de Davy sur la pile à combustible
Il plongea deux lames de platine dans un électrolyte acide, exposa la première à de l'hydrogène, la seconde à de l'oxygène. La forte déflexion de l'aiguille de son galvanomètre prouva qu'une décharge énergétique était ainsi créée...

Qui a inventé la pile à combustible ?
Il faut d'abord bien poser la question. Il ne faut pas comprendre : qui a inventé les générateurs d'électricité ? On pourrait être conduit vers la dynamo ou l'alternateur. Il ne faut pas comprendre : qui a inventé les générateurs électrochimiques ? On pourrait aboutir à Voita et a sa pile. D'autres formes nous mèneraient aux accumulateurs ou aux piles rechargeables. Il faut définir la pile à combustible, dans sa forme primitive et classique, comme un générateur chimique d'électricité qui est l'inverse du récepteur électrochimique qu'est la cuve à électrolyse. Alors que cette dernière transforme de l'énergie électrique en énergie chimique, la pile à combustible transforme, sans passer par la chaleur, de l'énergie chimique en énergie électrique. L'énergie chimique est fournie par la combinaison, la combustion froide, d'un combustible dont le plus élémentaire est l'hydrogène. mais qui peut être un hydrocarbure, et de l'oxygène, emprunté ou non à l'air. On voit apparaître, au moins dans le cas le plus simple, qui deviendra sans doute le plus répandu avec l'ascension de l'hydrogène, les deux produits de l'électrolyse de l'eau : l'hydrogène et l'oxygène. D'autres combinaisons sont possibles, faisant appel à des liquides et même à des combustibles solides.
La pile la plus simple à combustible est ainsi une pile où des électrodes poreuses sont alimentées en continu en oxygène et en hydrogène. La réponse à la question est alors simple. Elle a été exposée à plusieurs reprises dans "Auto-Volt" elle est reprise, dans la collection de la revue, par l'ouvrage "Connaissance de la traction électrique", dont le titre à lui seul montre toute l'importance de la pile à combustible.
L'inventeur du principe est le savant anglais Sir William Robert Grove, 1811-1896, qui a eu l'originalité d'être professeur de droit et avocat et d occuper ses loisirs à l'étude de l'électricité et du magnétisme, à une époque où la science était assez simple pour pouvoir entrer au complet dans une culture générale. C'est lui qui a inventé en 1839 une "batterie voltaïque à gaz", où il voulait utiliser la "polarisation galvanique" de la cuve à électrolyse. Il pensait que les électrodes identiques de la cuve à électrolyse, supposées poreuses, en platine d'abord, en charbon de bois ensuite suivant une idée personnelle, devenant différentes et se chargeant de gaz différents, pourraient constituer une pile. c'est-à-dire un générateur. Il avait raison et son idée était géniale. Il suffisait même de laisser quelques instants les électrodes poreuses dans des enceintes contenant de l'hydrogène ou de l'oxygène pour qu'elles constituent une pile en plongeant dans un électrolyte.
Malheureusement, on ne sut pas exploiter la direction indiquée : la chimie n'était pas assez avancée et il était plus avantageux de "développer" le moteur thermique. L'idée des électrodes de charbon fut cependant exploitée dans la pile (la simple pile) de Bunsen. Pour la pile à combustible, il fallut attendre près de cent ans, jusqu'en 1925, pour que l'Anglais Bacon étudie et arrive à réaliser un générateur de 1 kW, en 1953 suivant le principe de la pile à combustible, et donne le départ d'une fabuleuse ruée où des milliards ont été et seront dépensés. Il ne s'agit plus de recherches artisanales, mais de puissantes organisations comme Pratt et Whitney aux U.S.A. et, pour ce qui concerne la France, notamment du groupe C.G.E., du Gaz de France et de l'institut Français du pétrole, avec des différenciations importantes, dans lesquelles la montée de l'hydrogène amènera peut-être un certain regroupement.
En rendant justice à Grove, on ne doit pas oublier tous les pionniers de l'électrochimie naissante, car on profite toujours des travaux précédants. Citons quelques-uns de ces pionniers : Sir Anthony Carlisle (1768-1840), professeur d'anatomie qui, avec William Nicholson (1753-1815), étudia l'électrolyse en 1800 ; Sir Humphrey Davy (1778-1829) qui étudia aussi l'électrolyse ; Faraday (1791-1867) qui, en 1833, a établi les lois générales de l'électrolyse qui portent son nom.
On doit remarquer au passage la place éminente tenue par les savants anglais dans les débuts de l'électrochimie.

1841

Commercialisation de la machine de sir Wheatstone dite "à courant continu".
Moteur basé sur la machine de Clarke, comprenant 5 bobines d'induit montées sur les branches d'une étoile et reliées en série.
Le courant est alors légèrement ondulé sans avoir recours à un commutateur.

1843

James Prescott Joule (1818-1889), physicien anglais né à Salford, énonce la "Loi de Joule".
Joule a laissé dans l'histoire de la science, la réputation du savant le plus enthousiaste au travail. Certes, Joule ne provenait pas des milieux académiques. Il resta un amateur toute sa vie, mais ses recherches appliquées furent récompensées par la découverte extrêmement importante de la relation entre la force mécanique et la chaleur. Cette notion joue un rôle très important dans la thermodynamique actuelle (thermo = chaleur, dynamica = science du mouvement, en mécanique) et dans de nombreuses autres branches de la technique. Joule élabora également une théorie, qui fut utilisée ultérieurement pour atteindre des températures extrêmement basses, ouvrant ainsi la voie vers une nouvelle science, la cryogénie (science du comportement des corps â des températures très basses).
Joule était le fils d'un très célèbre brasseur de Sanford au nord de l'Angleterre. Son père étant riche, Joule put se consacrer à sa plus grande passion, les expériences physiques.
Après avoir étudié quelque temps la chimie et la physique auprès de John Dalton à l'Université de Manchester, Joule continua seul ses études à partir de dix-sept ans. Il s'intéressa plus particulièrement à la thermologie, passion qui se changera vite en obsession.
Pendant de nombreuses années, Joule se consacra a la mesure des différences de températures provoquées par tous les procédés mécaniques imaginables.
Lors de ses essais avec l'eau, il utilisait des moulinets en bois avec lesquels il agitait vivement l'eau, en avant soin de noter la température de l'eau avant de l'agiter et après. En la laissant s'écouler par de petits trous, il pouvait la réchauffer par friction, et à chaque essai, il calculait la quantité de chaleur produite.
En 1843, il publia les résultats de ses expériences, par lesquels il établissait qu'une certaine quantité de travail produit chaque fois une certaine quantité de chaleur. Il appela "équivalent calorifique du travail" la quantité de travail nécessaire pour produire une unité de chaleur ou calorie. Il trouva que cette quantité valait 41 850 000 ergs (1 erg est le travail effectué par une force d'une dyne dont le point d'application se déplace d'un centimètre dans la direction de la force).
C'était une découverte importante, mais, à la grande déception de Joule, les physiciens n'y prêtèrent aucune attention. Sa publication fut même refusée par plusieurs grands journaux, et Joule dût faire connaître sa découverte à l'occasion d'une conférence publique, à Manchester, devant un public très restreint.
La raison de ce manque d'intérêt pour une découverte aussi importante s'explique par le fait que Joule était encore inconnu dans les milieux scientifiques. Il n'était qu'un amateur nanti. Pourtant, l'histoire des sciences est jalonnée de succès remportés par des hommes tels que lui. D'autre part, les savants de l'époque de Joule savaient à quel point il était difficile de mesurer avec précision les changements de chaleur.
Cependant, la chance tourna pour Joule, lorsqu'un jeune physicien, hautement coté, William Thomson, devenu plus tard Lord Kelvin, s'intéressa à son travail.
Il examina les méthodes et les résultats obtenus par Joule et fit savoir que, d'après lui, ils étaient impressionnants et parfaitement justifiés.
La situation évolua rapidement en faveur de Joule. Les physiciens commencèrent à le prendre au sérieux, et ses travaux furent rapidement acceptés. Une nouvelle unité, égale à dix millions d'ergs prit le nom de joule. L'équivalent mécanique de la chaleur vaut 4,185 joules.
L'intérêt que montra Thomson pour le travail de Joule l'amena à collaborer fructueusement avec Lui.
Ils démontrèrent que lorsqu'un gaz peut se dilater librement, on note une baisse de la température. Ce phénomène qui porte actuellement le nom d'effet Joule-Thomson, s'explique par la faible force d'attraction des molécules de gaz entre elles. Au moment de la dilatation. une petite perte d'énergie est absorbée par les molécules qui s'éloignent les unes des autres et dominent par le fait même leur force d'attraction mutuelle.
Joule et Thomson publièrent leur découverte en 1852. Vers la fin du XIXe siècle. leurs découvertes servirent de base à la toute nouvelle technique du froid. Des gaz tes que l'hydrogène et l'hélium sont liquéfiés au moyen de l'effet Joule-Thomson.
Et la température extrêmement basse qu'il était possible d'atteindre fut le point de départ d'une toute nouvelle orientation scientifique sur le comportement des corps a très basse température, la science de la cryogénie (littéralement : qui rend froid).
Joule n'accepta jamais une chaire à l'Université. A la fin de sa vie, il fut élu membre de la Royal Society de Londres et président de l'Association pour le Progrès scientifique. Amateur enthousiaste, Joule fut satisfait d'avoir apporté une contribution plus importante à la physique que la plupart des physiciens venant d'un milieu scientifique. De plus, il fut admiré par les plus grands physiciens de son temps.

Selon la loi Joule, un résistor parcouru par un courant électrique reçoit une puissance électrique proportionnelle à la résistance du résistor et au carré de l'intensité du courant. Si celui-ci est constant, l'énergie thermique dissipée par effet Joule est égale au produit de la puissance électrique reçue par la durée de passage du courant.
La Loi de Joule est l'équivalent calorifique du travail : c'est la quantité de travail nécessaire pour produire une quantité de chaleur ou calorie (1 calorie = 41.850.000 ergs).
P = R.I2= U2 / R
L'erg est le travail d'une force d'une dyne dont le point d'application se déplace d'un cm dans la direction de la force.
Unité: le Joule = 10.000.000 d'erg (1 joule = 4,185 calories)

1844

Moteur de Froment
Moteur composé de 8 barreaux de fer doux qui tournent sous l'attraction de 4 électro-aimants fixes dont l'excitation est réalisé pâr une pile extérieure.
Utilisée dans les machines à diviser et pour la remontée des poids d'horlogerie sur des appareils de télégraphie en 1855.

1847

Werner von Siemens (1816-1892), né à Lenthe, fonde, avec Johann Georg Halske, la société Siemens und Halske.
Siemens est issu d'une famille d'ingénieurs et d'industriels allemands.
La société Siemens réalise les premières grandes liaisons télégraphiques européennes en Allemagne et en Russie, construit des machines électriques (première esquisse de la dynamo, mise au point ensuite par Zénobe Gramme), la première locomotive électrique et des lignes de tramway.
Son frère Wilhelm, 1823-1883, né à Lenthe, qui prit la nationalité britannique, se consacre à la métallurgie, perfectionne les procédés de dorure et d'argenture traditionnels, puis invente un four appliqué à la sidérurgie et à l'industrie du verre, four qui porte son nom et se généralisa ensuite en Europe, après avoir été perfectionné par Pierre Martin. Il est anobli sous le nom de sir William, peu avant sa mort en 1883.
Avant la Seconde Guerre mondiale, le groupe Siemens figurait déjà parmi les groupes industriels de premier plan, mais sa production se limitait au matériel pour téléphone, télégraphe et radio, et à la fabrication d'appareils de mesure. Son siège se situait à Munich et la firme possédait des filiales dans toute l'Allemagne, notamment à Berlin où ses installations formaient même un quartier baptisé Siemensstadt. Ruiné pendant la Seconde Guerre mondiale, Siemens s'est peu à peu reconstruit, en se diversifiant et en privilégiant la croissance externe (rachats, fusions, etc.).

1850

Machine de la compagnie L'Alliance.
Moteur basé sur la machine de Clarke.


Elle tourne à 400 tr/min, pèse plus d'une tonne et produit quelques centaines de watts.
Machine à utilisée dans les phares comme celui du cap Hève près du Havre, entrainée par une machine à vapeur et alimentant des lampes à arc.

1855

Paris-Lyon est relié à Marseille.
En 1858 commencent les premiers travaux, conduits par de Lesseps, du canal de Suez.
Et ce monde aura besoin d'énergie électrique ne serait-ce que pour des techniques nouvelles comme la galvanoplastie découverte par hasard en 1837, à Saint-Pétersbourg par de Jacobi, toujours au cours de ses recherches dans le domaine de l'électricité.
Le développement des générateurs rotatifs viendra plus tard.
Les machines industrielles n'apparaissent en effet que vers 1860, l'année où les premiers lingots d'aluminium sortent de l'usine de Salindres dans le Gard.
Durant cinquante ans, au moins, la pile "galvanique" va régner en maîtresse incontestée en fournissant l'énergie nécessaire pour faire tourner des moteurs ou encore pour alimenter les arcs électriques utilisés Pour l'éclairage.
A l'usine à gaz des lnvalides d'autres expériences sont poursuivies, toujours en vue de l'application à l'éclairage : pour phares, navires à vapeur...
Il faudra attendre encore quinze ans pour que naisse la première dynamo.

1856

Dynamo SIEMENS DOPPEL TANKER à induit navette (1856-1857).
Siemens Döppel Tanker
L'aimant inducteur est fixe est comporte 12 lames en fer à cheval.
L'induit tourne, le bobinage est réalisé sur un noyau en double T d'où le nom de "Döppel T anker". Il est aussi appelé "induit navette" à cause de sa forme allongée.
Cette machine sert à signaler, de poste à poste, la marche des trains en actionnant une cloche électrique.


1858

L'ingénieur Marqfoy, décrit un enregistreur à papier électrochimique servant à l'observation des déformées d'un pont métallique dans les "Annales télégraphiques", en août 1858
Ce qui est remarquable dans cette réalisation, c'est que le circuit des styles comporte un interrupteur chronométrique fournissant une base de temps.

1859

Gaston Planté créé un accumulateur au plomb


1860

James Clerk Maxwell (1831-1879), physicien anglais né à Édimbourg, démontre qu'électricité et magnétisme ne sont pas deux entités mais deux faces d'une même médaille
Considéré comme le plus grand physicien de son époque, Maxwell a fait plus particulièrement progresser la physique dans deux domaines, la théorie cinétique des gaz et l'électromagnétisme.
Dans la théorie cinétique des gaz, il introduit l'idée que les molécules d'un gaz n'avaient pas toutes la même vitesse, mais qu'il y a une distribution continue (fonction de la température) de ces vitesses, autour d'une vitesse moyenne. Ses calculs lui permettent d'établir la dépendance de la viscosité du gaz en fonction de la température, et d'expliquer la seconde loi de la thermodynamique de manière statistique.
En électromagnétisme, reprenant les idées d'Ampère et de Faraday qui, le premier, émet l'hypothèse d'actions à distance. Maxwell met en forme la théorie qui régit ces actions, sous la forme de quatre équations.
Aujourd'hui, cette théorie est toujours valable pour décrire classiquement toutes les interactions matière rayonnement. Maxwell a montré que l'association d'un champ électrique et d'un champ magnétique variant tous deux au cours du temps, et se propageant à une vitesse qu'il pouvait calculer, constituait une solution possible de ses équations ; il suggère que la lumière s'identifie à cette solution, mais la démonstration expérimentale de l'existence des ondes électromagnétiques n'a été faite qu'en 1887 par Heinrich Hertz.
Les équations de Maxwell sont des équations qui relient le champ électrique local E et le champ magnétique B à la densité volumique de charge p et à la densité volumique de courant j dans le vide :

La première équation a son origine dans l'expression de la force de Coulomb entre deux charges.
La deuxième expression traduit la présence d'une force électromotrice aux bornes d'un circuit induite par les variations de champ magnétique à travers le circuit.
La troisième expression indique que le champ magnétique ne peut être induit que par des dipôles.
La quatrième équation donne la valeur du champ magnétique produit par un courant dans l'état stationnaire (où sE / st = 0).
Le terme dépendant du temps a été introduit par Maxwell pour des raisons de cohérence mathématique, et sa réalité n'a été prouvée que lors de la découverte des ondes électromagnétiques. Notons enfin que ces équations sont également valables dans la matière en remplaçant respectivement e0 par la constante diélectrique du milieu considéré et m0 par sa perméabilité m.

Machine de Wilde.
Magnéto Siemens entraînée par la même courroie que l'induit principal de la machine.


1864

Travaux du professeur Pacinotti (1841-1912) sur les machines électriques
cinq ans avant Gramme, il publie dans Nuovo Cimento une communication sur un anneau tournant dans un champ magnétique, qui préfigure l'induit des machines électriques, dont il envisage l'utilisation aussi bien en génératrices qu'en moteurs.
N'ayant pu dépasser le stade expérimental, ses réalisations restent sans suite.

1865

Antoine Becquerel et son fils Edmond réalisent une pile thermoélectrique
Antoine Becquerel, celui qui avait découvert la galvanoplastie, avait mis au point un appareil thermoélectrique utilisant deux couples fer-cuivre
Il l'utilisa pour mesurer "à moins d'un dixième de degré près, la température du sol à différentes profondeurs et celle de l'air à des hauteurs plus ou moins considérables".
La méthode employée étant celle en opposition avec un "galvanomètre" en tant qu'indicateur de zéro.
Il utilisa aussi les piles thermoélectriques comme générateurs de courant.
En collaboration avec son fils Edmond, qui va lui succéder comme professeur de physique en 1878, il réalise en 1865 une pile thermoélectrique formée de dix éléments cuivre-sulfure de cuivre fondu, qu'il porte à 450° environ en les chauffant dans un bain de sable avec un brûleur à gaz. Le courant qu'il obtient est à peu prés le même que celui d'une pile "humide" et permet entre autres de faire fonctionner un appareil télégraphique.
Il a fallu ensuite attendre l'avènement des semi-conducteurs pour que l'on redécouvre les vertus des convertisseurs thermoélectriques.


Moteur de Deprez

Inducteur à aimant permanent en fer à cheval, induit "navette" de Siemens tournant à 3000 tr/min.
Le moteur est alimenté par 8 couple de piles Bunsen.
Sa puissance de 200 W lui permet d'entrainer des machines à coudre.

Maxwell codifie les lois d'induction électromagnétique

1867


Machines à auto excitation Wheatstone, Siemens, Varley et Gramme
Les bornes de l'inducteur sont directement branchées sur les bornes de l'induit.

Machine de Ladd
Il s'agit d'une machine comprenant deux induits dans un même champ inducteur.
L'un des induits alimente l'inducteur.

1868

L'anglais WILDE réalise la première machine dynamoélectrique ou dynamo.
Il remplace, à la suite des travaux de Ernst Siemens, l'aimant permanent par un électro-aimant alimenté par une machine auxiliaire.

1869

L'inventeur belge Zénobe GRAMME (1826-1901) né à Jehay-Bodegnée (province de Liège), rend possible la réalisation des génératrices à courant continu en imaginant un collecteur
Il améliore les premières versions archaïques d'alternateurs (1867) et devient célèbre en retrouvant le principe de l'induit en anneau de Pacinotti.
En 1871, il présentera à l'Académie des Sciences de Paris la première génératrice industrielle de courant continu, que l'on appela machine de Gramme et qui était une magnéto, l'année où Bergès aménage la première chute d'eau à Uriage.


machine dynamo-électrique GRAMME (1881)

En 1881, la France organise, entre le 1er août et le 15 novembre une Exposition internationale de l'Electricité qui consacre la naissance de l'Electrotechnique, soulignée par un Congrès international des Electriciens qui siège à Paris du 15 septembre au 19 octobre.
La grande nouveauté est l'emploi industriel de la dynamo Gramme. Zénobe Gramme assistait aux conférences, entre autres à celle de Froelich, traitant justement des dynamos.
S'étant assoupi au cours de l'exposé, il a vu avec surprise, en ouvrant les yeux, le tableau noir couvert d'équations et il aurait dit en sortant, que s'il avait su que c'était aussi compliqué, il n'aurait jamais pu inventer sa machine

1871


Gramme présente sa première dynamo à l'Académie des Sciences en 1871.


1873

Dynamo Siemens à induit tambour de Friedrich von Hefner Alteneck
Tous les conducteurs de l'induit sont placés à la périphérie d'un cylindre magnétique.
L'induit "tambour" remplace dès le début du 20ème siècle des induits à anneaux.


1877

Moteur octogonal de Gramme.
4 inducteurs montés à angle droit.
Moteur utilisé sur des machines agricoles à la sucrerie de Sermaize.


1879

Premières lampes à incandescence construites par le "sorcier de Menlo-Park" Thomas Alva Edison (1847-1931) à partir du 21 octobre.
Né à Milan (Ohio), autodidacte, il se rend célèbre par plusieurs découvertes qui font date dans l'histoire des techniques modernes, entre autres celles du miméographe (autocopiste au stencil) en 1873, du phonographe en 1877 (peu après Charles Cros, dont il ne connaissait pas les travaux), du kinétoscope en 1877 ; du microphone à granules de charbon en 1878, de la lampe à filament de carbone en 1879, et d'un accumulateur fer-nickel en 1909.


générateur électrique d'EDISON (1880)

En 1883, il décrit un phénomène appelé depuis effet d'Edison : un courant électrique peut traverser le vide si la cathode est constituée par un corps incandescent, par exemple un filament chauffé au rouge.
Ses travaux sur le kinétoscope, ingénieuse synthèse photographique en mouvement, l'amènent à s'intéresser de très près aux techniques de l'industrie cinématographique.

1880

Machine Thomson Houston
Induit sphérique à 3 enroulements à 120° avec un point commun.
Elle équipe en alternatif les réseaux d'éclairage public et peut alimenter jusqu'à 60 lampes à arc en série.

1881

La France organise, entre le 1er août et le 15 novembre une Exposition internationale de l'Electricité
Elle consacre la naissance de l'Electrotechnique, soulignée par un Congrès international des Electriciens qui siège à Paris du 15 septembre au 19 octobre.
La grande nouveauté est l'emploi industriel de la dynamo Gramme. Zénobe Gramme assistait aux conférences, entre autres à celle de Froelich, traitant justement des dynamos. S'étant assoupi au cours de l'exposé, il a vu avec surprise, en ouvrant les yeux, le tableau noir couvert d'équations et il aurait dit en sortant, que s'il avait su que c'était aussi compliqué, il n'aurait jamais pu inventer sa machine !
Quoi qu'il en soit, cette Exposition a permis de faire un bilan et l'acquis n'était pas négligeable. Les accumulateurs, la lampe à arc - qui éclairait l'avenue de l'Opéra -, les premières lampes à incandescence construites par le "sorcier de Menlo-Park" Thomas Alva Edison (1847-1931) depuis le 21 octobre 1879, déjà la traction électrique avec un tramway construit par Siemens et bien d'autres merveilles encore pour cette époque avide de nouveautés.
Ce que le public savait moins, c'est qu'au Congrès on se préoccupait aussi de l'unification des normes et également de la métrologie électrique.
En effet les techniques électriques avaient déjà trouvé de multiples applications avant même que l'électricité ne devienne la source préférentielle pour l'obtention de la force motrice.
Ainsi, par exemple, en août 1858 on peut lire dans les "Annales télégraphiques" sous la signature de l'ingénieur Marqfoy, la description d'un enregistreur à papier électrochimique servant à l'observation des déformées d'un pont métallique. Ce qui est remarquable dans cette réalisation, c'est que le circuit des styles comporte un interrupteur chronométrique fournissant une base de temps.
Etonnante aussi, cette réalisation d'un débitmètre à moulinet pour la mesure de la vitesse des courants sous-marins dans le Bosphore, avec une transmission par fil des impulsions, données par les pales du moulinet, que l'on intègre grâce à un compteur électromécanique.
Cent ans après, deux constructeurs français revendiquent une telle invention croyant avoir innové dans ce domaine !

Jacques Arsène d'Arsonval (1851-1940) invente le galvanomètre à cadre mobile
collaborateur de Claude Bernard au Collège de France, il nous laisse, entre autres, le galvanomètre à cadre mobile, qui va contribuer au développement de l'électronique. Ses travaux contribueront en outre à la naissance du bistouri électrique.

Edouard Branly (1844-1940), universitaire et physicien français né à Amiens
Ancien élève de l'Ecole Normale Supérieure, docteur ès sciences et médecin, il présente à l'Académie des Sciences un nouveau détecteur des fuites électriques découvertes par Henrich Hertz.
C'est un tube de verre à limailles, un "radioconducteur" qui sera ensuite nommé "cohéreur". Il présente la propriété de conduire un courant électrique en présence d'étincelles. Ces propriétés conductrices ont déjà été observées en 1884 par Calzecchi Onesti mais Branly lui, réalise un véritable "détecteur" d'ondes hertziennes qui va permettre leur réception.
C'est la combinaison du "cohéreur" de Branly (récepteur), de l'"éclateur" de Hertz (émetteur) et des "antennes" d'Aleksandr Popov qui permit les premières transmissions de télégraphie sans fil à partir de 1899.

1884

Lucien Gaulard (1850-1888), jeune électricien, chimiste de formation, présente à la Société française des Electriciens un "générateur secondaire", dénommé depuis transformateur.
Devant le scepticisme de ses compatriotes, il s'adresse à l'anglais Gibbs et démontre le bien-fondé de son intervention à Londres.
On finit alors par admettre l'intérêt du transformateur permet d'élever la tension délivrée par un alternateur et facilite ainsi le transport de l'énergie électrique par des lignes à haute tension. Reconnaissance trop tardive pour Gaulard.
Entre-temps, des brevets ont été pris aussi par d'autres. Le
premier brevet de Gaulard en 1882 n'a même pas été délivré en son temps, sous prétexte que l'inventeur prétendait pouvoir faire "quelque chose de rien" !
Gaulard attaque, perd ses procès, est ruiné, et finit ses jours dans un asile d'aliénés.

1885

Système de cartes perforées de Herman Hollerith


65 millions de personnes recensée en deux ans et demi (1890)
Hollerith fonda l'Electrical Ingineer qui devint la TMC en 1896 (Tabuling Machine Company) puis IBM (International Business Machines en 1924


1886

Georges Westinghouse (1846-1914), inventeur et industriel américain né à Central Bridge (Etat de New York), fonde la Westinghouse Electric Corporation
On lui attribue plus de quatre cents inventions, dont la plus célèbre est le frein à air comprimé qui porte son nom, adopté sur tous les chemins de fer du monde (une canalisation d'air comprimé longe tout le convoi ferroviaire, alimente un réservoir moteur par voiture ou par wagon et déclenche le freinage local sur toutes les roues, soit par abaissement commandé de sa pression, soit par chute accidentelle de cette pression en cas de rupture d'attelage).
Il s'intéresse à l'électricité industrielle et fonde la Westinghouse Electric Corporation. Ce groupe américain producteur de matériel électrique et électronique est devenu le numéro deux américain du secteur, derrière General Electric. Il fabrique également des appareils ménagers et des postes de télévision, et a développé ses activités dans le nucléaire : le groupe a détenu le procédé PWR (Pressured Water Reactor) de production d'énergie nucléaire, qui est l'ancêtre du procédé mis en oeuvre en France par EDF.
Après avoir obtenu en 1887 un brevet pour un transformateur, il réalise à Buffalo un premier réseau à courant alternatif pour l'éclairage.

1887

Nikola Tesla (1856-1943), ingénieur en électronique yougoslave né à Smiljan, en Croatie, fonde une société pour la construction des alternateurs.
Grâce à ses travaux, le courant alternatif va gagner la bataille du transport à distance et de l'utilisation du courant alternatif.
Tesla préconise d'abord l'utilisation des courants polyphasés (1882) et réussit à créer un champ magnétique tournant qui permet d'entraîner en rotation une armature mobile tournante.
La première expérience pour le transport d'énergie à grande échelle est faite en Allemagne. C'est la réalisation d'une ligne longue de 175 kilomètres entre Lauffen-sur-le-Neckar et Francfort-sur-le-Main. Et le rendement atteint est déjà de 75 % !
Il imagine en 1890 le premier montage produisant un courant à haute fréquence.
Tesla poursuit des travaux de recherches. On lui doit le fameux montage Tesla dans le domaine de la radioélectricité mais cela n'empêche pas, comme pour d'autres inventions qu'il peut faire, qu'il ne finisse lui aussi ses jours dans la misère.
On a donné son nom à l'unité d'induction magnétique dans le système SI, le tesla (symbole T).

1889

Dynamo à disque de Desroziers 70 V, 175 à 1000 tr/min.
Induit tournant plat, sans fer, à conducteurs radiants.


1889

Grâce aux travaux de Branly, on va assister à la naissance de ce qui va devenir la T.S.F.
La T.S.F. va apporter une véritable révolution dans le domaine des télécommunications permettant de transporter à distance des informations.

1896

Dynamo acyclique de Polechko, 2000 A sous 25 V, à 300 tr/min.
Version améliorée de la roue de Barlow , composée de 320 rayons en cuivre isolé assemblés en un disque par un cercle d'acier isolé.


1896

Henri Becquerel (1852-1908), né à Paris, petit-fils d'Antoine, s'aperçoit qu'une plaque photographique peut être noircie à distance par du minerai et des sels d'uranium (rayons de Becquerel), ce qui lui fait découvrir la radioactivité.
Il partage le prix Nobel de physique avec Pierre et Marie Curie, en 1903.

1891

Stoney crée le mot "électron" pour désigner la particule élémentaire à la base des phénomènes électriques


1892

Création du groupe Thomson en France et de la General Electric Company aux USA.


1899

Création de la Nippon Electric Electric Company (NEC) au Japon.


1903

Invention de la diode et de la cellule photo-électrique.

Invention de la triode par Lee Forest (USA) : 1er tube électronique (lampe), précurseur du transistor
construction en série en 1915

Création de Telefunken en Allemagne

1904

Pierre Bossu réalise une dynamo assurant le démarrage, l'éclairage et l'allumage.


1910

Création de Hitachi au Japon.


1911

Premier postes à galène, premier émetteur radio au sommet de la Tour Eiffel


1915

Première transmission de la voix humaine (radiophonie) au-dessus de l'Atlantique, entre Arlington (Virginie) et la Tour Eiffel.


1918

Premières émissions de radio régulières à Pittsburg (USA).


1919

Création de RCA aux USA, de La Radiotechnique et de la CSF (Compagnie Générale de Télégraphie Sans Fil) en France.


1920

premières émissions radio régulières en Angleterre.

Les frères Behn fondent ITT (International Telephon and Telegraph corporation) aux Etats-Unis
A cette époque, 10 200 compagnies privées gèrent le réseau téléphonique.
1 500 nouveaux abonnés par jour en 1922.
Le nombre de nouveaux foyers équipés passe de 25 000 (période 1919-1923) à 45.000 (période 1924-1934).

1921

Création de Radio-France

Edouard Belin créé le bélinographe.
Appareil entièrement automatique, l'image étant fixée sur un cylindre et passant devant une cellule photoélectrique.

1922

Création de la BBC (GB), de Radiola et du groupe Matushita au Japon.


1927

Création de la firme Grundig en Allemagne et de la CBS (Columbia Broadcasting System) aux USA


1930

Dynamo homopolaire de POIRSON, 3000 A sous 25 V
Application de l'expérience de Faraday, où un aimant tourne autour d'un axe.
Utilisée pour l'électrolyse.

1936

Création de la société Electrifil
reprise de l'entreprise de Joseph Guinet spécialisée dans le ruban velouté (confection des bérets)
fourniture des cordons de fer à repasser
passage au plastique en 1950

1939

Première télévision présentée à la Foire Internationale de New-York.


1942

Création du mot robotique (étude des robots) par Isaac ASIMOV dans la nouvelle "Cercle vicieux"
lois d'Isaac Asimov (16.12.1940)
1 un robot ne doit jamais attaquer un être humain et doit toujours le secourir en cas de danger
2 un robot doit obéïr aux ordres donnés par les êtres humains, sauf s'il doit pour cela enfreindre la première loi
3 un robot doit protéger sa propre existence, sauf s'il doit pour cela enfreindre la première loi

1948

Le transistor est mis au point par John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley (BELL Telephone Laboratories) aux laboratoires de la Bell Telephone Company.
Composant électronique nouveau basé sur le détecteur à cristal des premières radios, remplaçant la valve/diode dans le système de circuits de l'ordinateur, il consomme moins d'électricité qu'un tube à vide.
Il leur vaut non seulement le prix Nobel, mais ouvre également la porte à l'une des plus importantes révolutions techniques qu'ai connues l'humanité.
Il existe une grande variété de transistors qui diffèrent par la nature du semi-conducteur employé (germanium, silicium et différents composés), du dopage, mais aussi par leur structure et leur principe de fonctionnement.
On distingue principalement le transistor bipolaire et le transistor à effet de champ.


Transistor à pointe, inventé en 1947.
Il comporte deux contacts pointus en métal touchant la surface d'un morceau de germanium.
L'application d'une petite charge positive sur un des contact accroît le courant s'écoulant entre le germanium et l'autre contact.
Il est rapidement remplacé par le transistor à jonction.
John Bardeen John (1908-1991), né à Madison (Wisconsin), physicien et technicien américain est entré aux laboratoires Bell en 1945.
Il occupe, à partir de 1951, une chaire de physique et d'électrotechnique à l'université d'Illinois.
De 1959 à 1962, il est l'un des conseillers du président des Etats-Unis pour la science et la technique.
Il reçoit deux fois le prix Nobel de physique, en 1956 (recherches sur les semi-conducteurs et mise au point du transistor à germanium) et en 1972 (pour la théorie de la supraconductivité).

1953

L'Anglais Bacon étudie la pile à combustible et arrive à réaliser un générateur de 1 kW.


1960

Premier robot industriel contrôlé par ordinateur électronique


1961

Connexions serties AMP au salon de Paris, en novembre


1967

Abdus Salam et Steven Weinberg montrent que la force nucléaire faible peut être unifiée à la force électromagnétique (théorie électrofaible)
ils extrapolent l'existence de messagers supplémentaires aux photons bosons, W+, W- et Z0