ÊLEKTRON (ήλεκτρον)

Histoire de l'électricité

De nos jours, elle est omniprésente. Qu'elle disparaisse un instant et c'est la catastrophe! Mais il n'en a pas toujours été ainsi. Retour sur une découverte qui a changé, à jamais, notre façon de vivre.

L’histoire débute sur les bords de la mer Égée en l’an 600 av J.-C. Le philosophe Thalès de Milet constata qu’une fois frotté, l’ambre (résine végétale fossilisée sous forme de petits blocs jaunes) Êlektron en Grec avait la curieuse particularité d’attirer des fragments de tissus, des brins de paille, de petits morceaux de bois.

Ce phénomène faisant apparaitre des charges électriques en surface de certains matériaux est appelé la triboélectricité.

Au IVe siècle av. J.-C. la première référence littéraire chinoise citant le « magnétisme » se trouve dans un ouvrage de Wang Xu intitulé : " la magnétite fait venir le fer à elle, ou l'attire ". La magnétite (du grec magnês, « aimant ») est un minéral ferrimagnétique, sa formule chimique est Fe3O4.

Puis pendant 2000 ans plus personne ne s’intéressa à l’ambre jaune et à la magnétite.

• 1060 Shen Kuo découvre un procédé pour aimanter des aiguilles de fer et est le premier à décrire en 1088 le compas à aiguille magnétique qui sera utilisé pour la navigation alors qu'en Europe, cette découverte ne sera décrite pour la première fois qu'en 1187 par Alexandre Neckam.
• 1190 les chinois fabrique la première boussole, la thermorémanence et l'aimantation induite sont également découvertes en Chine.

Ce n’est qu’en 1600 que William Gilbert (médecin personnel de la reine Élisabeth 1ère) reprend les recherches sur cette mystérieuse force d'attraction. Il découvre que d’autres matériaux tels que le verre, le diamant, attirent eux aussi des plumes, paille, poussière..., lorsqu’ils sont frottés.

William Gilbert nomme cette force d’attraction «Électricité » découlant du Grec Êlektron.

La langue française hésita longtemps entre les termes : « Électricité », « Ambricite » ou « Ambreite ».

• 1733 Charles François de Cisternay du Fay (ou Dufay) distingue en électrostatique l'électricité positive de l'électricité négative.
• 1747-1750 Jean Antoine Nollet, dit l'abbé Nollet invente en 1747 l'électroscope à boules de sureau et en 1750 le premier électroscope à feuilles d'or.
• 1760 Benjamin Franklin invente le paratonnerre
• 1785-1791 Charles Augustin de Coulomb invente la balance de torsion et détermina les lois quantitatives d’attractions électrostatiques et magnétiques.
• 1775 Alessandro Volta invente l'électrophore servant à produire et accumuler des charges électriques et l'électromètre appareil mesurant précisément le potentiel électrique dans une unité maintenant célèbre, le volt, ainsi nommé en son honneur.
• 1791 Luigi Galvani réalisa une des premières expériences d'électrophysiologie.
• 1800 Alessandro Volta invente la pile en empilant des disques de cuivre et de zinc séparés par des rondelles de tissu imbibées d'acide.
• 1813 Sir Humphrey Davy invente la lampe à arc électrique qui sera ensuite perfectionnée par Jean bernard léon foucault et Paul Nicolaïewich Jablochkoff.
• 1819 le danois Hans Christian Ørsted découvre l'électromagnétisme.
• 1820 le français André-Marie Ampère publie la théorème d' Ampère permettant de déterminer la valeur du champ magnétique grâce à la donnée des courants électriques. Il inventa le galvanomètre, le premier télégraphe électrique et, avec Arago, l'électroaimant.
• 1826 le physicien Georg Simon Ohm détermine la loi physique permettant de relier l'intensité du courant électrique traversant un dipôle électrique à la tension à ses bornes (loi d'Ohm).
• 1831 le britannique Michael Faraday découvre l'induction électromagnétique qui produit la transformation de travail mécanique en énergie électrique et va permettre la construction des dynamos. Moteur électrique, dynamo, alternateurs et transformateurs... autant d'inventions que l'on doit à Michaël Faraday
• 1839 Le savant russe Jacobi fait naviguer un bateau propulsé par un moteur électrique.
• 1840 James Prescott Joule énonce une relation entre le courant électrique traversant une résistance et la chaleur dissipée par celle-ci, appelée la loi de Joule.
• 1851 Jean Bernard Léon Foucault découvre qu'un champ magnétique variable au cours du temps est responsable de l'apparition d'une force électromotrice à l'intérieur du milieu conducteur. Cette force électromotrice induit des courants dans la masse. Ces courants provoquent un échauffement par effet Joule de la masse conductrice et ils créent un champ magnétique qui s'oppose à la cause de la variation du champ extérieur (loi de Lenz). Lorsque la variation de flux est due à un déplacement du milieu devant un champ magnétique constant, les courants de Foucault sont responsables de l'apparition de forces de Laplace qui s'opposent au déplacement, d'où l'effet de freinage observé.
• 1859 Le français Gaston Planté met au point une pile réversible ou accumulateur, c'est la première batterie de l'histoire.
• 1864 Le britannique James Clerk Maxwell formule la théorie de l'électromagnétisme. Reprenant la conception des lignes de force, électrique ou magnétique, due à Michael Faraday. L'une des conséquences les plus frappantes de ces équations est que les champs électriques et magnétiques peuvent être simultanément soumis à des mouvements ondulatoires, ayant une vitesse de propagation définie. Cette vitesse n'est autre que celle de la lumière, et, en 1865, Maxwell suggère que les ondes lumineuses sont de nature électromagnétique. Les équations de Maxwell décrivent le comportement et les relations du champ électromagnétique ainsi que son interaction avec la matière.
• 1870 Le belge Zéobe Gramme découvre un système permettant de résoudre les problèmes de pertes puissance des premiers moteurs électriques :"l'anneau de Gramme".
• 1873 Hypolyte fontaine découvre, suite à une erreur de manipulation que la machine de Gramme est réversible et peut donc fournir de l'énergie électrique mais aussi de l'énergie mécanique
• 1878 Gramme construit les premières machines à courant alternatif (alternateurs monophasés)
• 1879 Thomas Edison met au point la lampe à incandescence. Composée d'un fil de coton torsadé qui brûle au sein d'une bulle de verre dans laquelle on a effectué le vide quasi absolu, elle permet un éclairage de plusieurs dizaine d'heures. Le fil de coton sera progressivement remplacé par un fil de fer.
• 1881 L'Exposition Internationale d'Electricité permet au monde de découvrir le téléphone de Graham Bell, la lampe d'Edison ou encore le tramway de Siemens. Elle a un grand retentissement au niveau International.
• 1882 Lucien Gaulard invente le transformateur.
• 1882 la société d'Edison met en service la première usine électrique du monde dans le quartier de Wall Street à New York. Elle produit du courant continu avec des dynamos entraînées par des machines à vapeur. La « Edison Electric Light Company », qui deviendra en 1889 la « Edison General Electric Company », puis la General Electric en 1892.
• 1881-1885 les premières lignes électriques font leur apparition
• 1887 Le physicien allemand Heinrich Hertz produisit des ondes électromagnétiques et montra qu'elles possédaient toutes les propriétés de la lumière, confirmant ainsi la théorie de la lumière de James Clerk Maxwell et ouvrant la voie à la télégraphie sans fil. Il découvrit la même année l'effet photoélectrique.
• 1888 Nikola Tesla invente le moteur à courant alternatif (asynchrone)
• 6 août 1890 Première exécution de l'histoire par électrocution
• 1891 Oskar von Miller transporte le courant alternatif à 175 km de son lieu de production.
• 1891 Le savant Nikola Tesla et la société Westinghouse imposent le courant alternatif et lieu et place du courant continu.
• 1894 L'Allemand Wilhelm Roentgen met au point les Rayons X , cette découverte lui vaudra le tout premier Prix Nobel de physique, en 1901.
• 1899 "La Jamais contente" la voiture électrique du belge Jenatzy décroche le record du monde de vitesse et atteint les 105,9 km/h. La première voiture de l'histoire à passer la barre mythique des 100km/h était électrique.
• Au début du 20éme siècle l'électricité est devenue une énergie à part entière et elle entre de plein pied dans l'ère de l'industrialisation.
• 8 avril 1911 le physicien Heike Kammerlingh-Onnes mettait en évidence le phénomène de supraconductivité qui confère à certains matériaux des propriétés inédites.
• 1919 première collision nucléaire.
• Entre 1923 et 1939, la production d'électricité doit doubler pour répondre à la demande.
• 1930 invention du pacemaker.
• 1937 Raoul Dufy peint "La Fée électricité".
• 1938 Invention des électrochocs.
• 1942 Les piles atomiques permettent d'obtenir du Plutonium, une matière qui n'existe pas dans la nature, et d'ainsi créer la bombe atomique dont le premier essai aura lieu en juillet 1945 dans le désert du Nouveau Mexique
• 1945 Le général De Gaulle crée le comité de l'énergie atomique.
• 1946 En France, nationalisation du secteur de l'électricité et création de la société Electricité De France (EDF).
• 1948 invention du transistor (Bardeen, Brattain et Shockley) et début de l’électronique.
• 1956 la première centrale nucléaire.
• 1959 les premières éoliennes productrices d'électricité sont installées en France.
• 1986 Johannes Georg Bednorz et Karl Alexander Müller découvrent de nouveaux supraconducteurs à « haute température critique » (haut Tc), les cuprates.
• 1993 commercialisation de câbles supraconducteurs refroidis à l’azote liquide (77 K).
• 21 novembre 2006 début de construction du réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) à Cadarache, France. ITER qui devait, selon ses concepteurs, être achevé en 2019, soit trois ans de retard sur l'agenda initial va être à nouveau décalé en février 2020, les délais s'étant avérés trop optimistes. ITER a pour but de permettre à l'humanité de s'approcher du modèle de production d'énergie du soleil, durant la seconde moitié du XXIe siècle.

...La suite prochainement...

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