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Histoire
science et ... magie !
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Le mot électricité
vient du grec elektron
prononcé "elektron"
qui désigne une résine fossilisée
appelée de nos jours " ambre jaune ".
Les grecs avaient déjà remarqué
qu'après avoir frotté un morceau de cette résine,
elle pouvait ensuite attirer des objets légers,
tels que des bris de pailles sèches, situés à
faible distance.
Remarque :
Tous les objets frottés ont cette propriété
l'attraction, parfois la répulsion,
peuvent être plus ou mons intenses suivant les corps frottés,
les corps contre lesquels on les frotte,
et la
sècheresse du milieu ambiant.
Difficile de faire de telles expériences dans l'humidité.
Tout cece sera précisé et expliqué dans la
suite.
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Pendentifs en ambre jaune
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Ce
qui rend ce phénomène particulièrement intriguant
est précisément
que l'attraction opère à distance.
Le " lien "
entre l'acteur et l'objet déplacé demeurant invisible
sans qu'il y ait contact ou continuité matérielle entre
la résine et les objets attirés.
Mystère...
 ...
Qu'en
est-il exactement des ces forces ?
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Le
moyen âge fut une longue période de silence forcé
pour les sciences...
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Mais
à la Renaissance les esprits se délièrent...
Dans
le domaine de l'électricité, on commença par
améliorer le développement d'électricité
par frottement
en concevant des machines (dites plus tard électrostatiques
- nous verrons plus loin pourquoi "électrostatiques")
de plus en plus efficaces pour produire des effets d'attraction-répulsion
et des "décharges" électriques plus
puissantes .
Vers 1672, le scientifique allemand Otto Von Guericke
(plus connu pour l'expérience des hémisphères
de Magdebourg)
conçut une machine où des boules de soufre étaient
électrisées par frottement
gràce à un dispositif mécanique tournant.
Cependant, l'électricité demeura longtemps une étrange
et spectaculaire distraction de salon,
sans applications pratiques que d'amuser les galeries
et sans faire l'objet d'une étude scientifique plus approfondie.
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Question
de voccabulaire
Nous utilisons souvent le mot "Charge électique".
Que désigne-t-il exactement ?
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Les
mots ont une importance car ils nous révèlent
le fil historique qui nous a amenés à nos connaissances
actuelles. Si
un jour elles sont à revoir, il faudra commencer par
là.
D'abord, pour quelle raison nomma-t-on "décharges"
électriques
les étincelles qui jaillissent, souvent bruyamment,
des corps vigoureusement frottés ?
J'avance
qu'il y a là une analogie avec le fait, par
exemple,
qu'après avoir levé une lourde charge (poids)
on la laisse tomber brutalement.
D'autres analogies peuvent être convoquées
dans cette idée d'accumulation lente suivie d'un lâcher
brutal.
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Logiquement...
Si l'électricité se manifeste par une"décharge"
c'est qu'il y a eu "charge" préalable.
Charge de quoi ? Réponse : d'électricité...
Et qu'est-ce que l'électritié exactement ?
Bottons en touche...
"Électricité",
"charge électrique" sont des métaphores
.
C'est-à-dire des mots pour pouvoir désigner
ce qu'on connaît pas encore,
par comparaison à des objets, faits ou
phénomènes
avec lesquels ils ont certaines analogies.
La métaphore n'est définie que par ses effets.
Peu importe ce qu'est une charge électrique en soi
finalement.
Ce qui importe c'est de décrire les phénomènes
qu'elle provoque.
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La
signification de la métaphore "charge électrique"
commença à se préciser vers 1732
lorsque Stephen Gray montra que le "pouvoir" attractif
de 'électricité pouvait se propager.
Dès lors on passa progressivement à la notion
de "fluide électrique".
La
nature de la charge électrique se précisa encore
plus en 1897.
Joseph John Thomson et son équipe de physiciens britanniques
découvrirent l'électron comme particule
élémentaire
ayant la plus faible charge (négative) qui soit.
La charge s'est révélée être discrète
(pas continue comme un fluide continu).
En
1886, Eugen Goldstein avait déjà
découvert des particules positives
dans les rayons émis dans des tubes de décharge
sous vide.
On les identifia plus tard aux protons, particules
portant, elles,
les plus petites quantités de charges électriques
positives possibles
qui s'avérèrent égales en valeur absolue
à celles des électrons
...mais de signe contraire.
Ira-t-on
un jour plus loin dans l'analyse ?
Dans
la suite, nous tournons le dos à cette recherche analytique
de la nature de la charge
pour étudier les effets physiques des charges, non
leur constitution interne.
Effets que nous pouvons constater, mesurer, prévoir.
Les
charges qui s'accumulent sont l'objet de l'électrostatique.
(elles restent concentrées sur des corsp)
Celles qui circulent dans les conducteurs sont l'objet de
l'électrocinétique.
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Voici les étapes marquantes du développement
de l'électrosatique au cours de son histoire :
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1570
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William
Guilbert (1544 – 1603) - Angleterre - Médecin
d'Elisabeth I° -
Premier expérimentateur scientifique
en électrostatique (et
magnétisme).
Observa que les propriétés attractives de l'Ambre
frotté
s'étendaient à d'autres matières !
(Verre, résine, soufre, etc...) et il en établit
un classement. 
Donna à
ces phénomènes le nom d' "ÉLECTRICA"
(devenu "électricité") par analogie
à l'ambre (qui se dit "Electron" en grec.)
Les français l'appelleront longtemps "ambréité"
ou "ambricité".
Fit la distinction entre les forces électrostatiques
des forces magnétiques, pourtant toutes deux attractives
ou répulsives à distance.
Découvreur du magnétisme terrestre dont
il donna une interprétation pratiquement avérée
aujourd'hui (tout se passe comme si la terre contenait un aimant).
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1730
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Stephen
GRAY (1666 -1736 ) découvre la CONDUCTION !
Pour attirer des petits objets avec une baguette frottée
il prend pour intermédiaire une corde partant de la baguette
et arrivant sur une boule d'ivoire proche des objets.
Ils sont attirés, prouvant que l' "électricité"
s'est propagée de la baguette à la boule
à travers la corde.  |
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1733
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Charles
François de Cisternay du Fay (1698-1739) - Créateur
du Jardin des Plantes -
Distingue deux sortes d’électricité
! |
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1766
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Jesse
Ramsden : (1735 – 1800) Mathématicien, opticien,
anglais
Met au point une machine électrostatique produisant des
tensions de plusieurs dizaines de milliers de volts à l'aide
d'un disque tournant frotté par des balais.
C'est en quelque sorte une version mécanisée et
améliorée de l'ambre frotté.
Les machines électrostatiques ne génèrent
pas un courant constant mais de courtes décharges brutales
à haute tension.
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1745
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Pieter
van Musschenbroek (1692–1761). Physicien néerlandais.
Réalise, à Leyde (Hollande), les Bouteilles de
Leyde.
Dans lesquelles il était possible d'emmagasiner les décharges
générées par les machines électrostatiques
afin de faciliter les expériences d'électrostatique.
Les bouteilles de Leyde sont les ancêtres des condensateurs.
Etudiés plus loin. |
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1785
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Début
de l'étude scientifique et expérimentale de électrostatique
avec la mesure précise des phénomènes électrostatiques.
Charles Augustin Coulomb ( 1736 – 1806 ) Officier,
ingénieur et physicien français.
S'appuyant sur un appareillage expérimental de grande précision
(Balance de Coulomb
) énonce la première loi mathématique décrivant
les forces développées à distance par les
charges électriques (Loi de Coulomb). |
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1800
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Dépassement
de l'électrostatique - Essor de l'électricité
dynamique.
L'électrostatique
met en jeu de très fortes tensions
(plusieurs dizaines, voire des centaines de milliers de volts)
mais les machines qui les produisent débitent des courants
très faibles
et malheureusement, pendant des temps très courts.
Ces courants étaient insuffisants pour mettre clairement
en évidence
les phénomènes d'électromagnétisme
qui vont ouvrir l'ère de l'électricité
industrielle.
La pile inventée par Alessandro Volta
changera radicalement le champ des expérimentations
en fournissant un courant électrique disponible
continument
en quantité importante et à des tensions plus
raisonnables.
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