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Le mot « électricité » vient du mot grec elektron, qui signifie « ambre ». L'ambre jaune est de la résine d'arbre fossilisée; elle se présente sous la forme de petites perles vitreuses, d'une couleur jaune doré tirant vers le brun. Depuis la préhistoire, et jusqu'à nos jours, on en a fait des bijoux. Lorsqu'elle est frottée énergiquement contre un tissu, cette matière présente la particularité d'attirer les corps légers, tels les fétus de paille ou les cheveux. En fait, lorsqu’on approche le corps léger de l’ambre frotté, les électrons de ce corps prennent la place des Il faut attendre la fin du XVI e siècle pour que le phénomène d'attirance des corps légers par l'ambre soit étudié scientifiquement. Dans son traité De arte magnetica, le médecin londonien Guillaume Gilbert réalise la première étude approfondie des phénomènes magnétiques. La boussole, employée depuis peu en Occident pour la navigation, se compose d'un aimant naturel, nommé « pierre d'aimant ». En étudiant cette pierre apte à attirer le fer, Gilbert songe naturellement à étudier l'ambre qu'il sait capable d'attirer toutes sortes de corps légers. Gilbert dresse une liste de corps susceptibles d'être attirés par l'ambre frotté. Il découvre la même propriété d'attraction dans le cristal, la plupart des pierres précieuses (diamant, rubis, améthyste, opale, etc.), les matières vitrifiées, en particulier le verre blanc transparent, le soufre, le talc, l'alun et les cristaux de sel gemme. Il expérimente égale- ment l'attraction de ces sub- stances non seulement sur les corps légers métalliques et non métalliques, mais aussi sur les fumées, l'eau, les huiles et le feu. Il détermine pour chaque substance les caractéristiques des frottements qui produisent les meilleures attractions, et il Le phénomène d’électricité dans l’Antiquité Le phénomène d'électricité aux XVI e et XVII e siècles électrons arrachés à l’ambre, et le corps est attiré. Cette propriété est peut-être connue depuis la préhistoire. Elle est signalée par le philosophe grec Thalès dès le VI e siècle avant notre ère, sans qu'il puisse en donner l'explication scientifique. Au IIIe siècle avant notre ère, dans son Traité des pierres précieuses, le naturaliste grec Théophraste signale d'autres substances capables d'attirer les corps légers. Au milieu du Ier siècle, le naturaliste romain Pline mentionne également cette propriété de l'ambre dans son Histoire naturelle. étudie enfin les influences des conditions météorologiques sur le phénomène. Jusqu'alors, pour obtenir une surface électrisée, on se contentait de frotter un bâton de verre sur un morceau d'étoffe. La surface électrisée par frottement se limitait à une faible superficie et la durée du phénomène était relativement limitée. A la fin du XVII e siècle, le physicien allemand Otto de Guericke met au point la première machine connue susceptible de produire une surface électrisée de manière quasi permanente. Cette machine se com- pose d'une sphère de soufre, montée sur un axe hori- zontal, de façon à pouvoir la mettre naturellement en rotation par l'intermédiaire d'une manivelle. Le frot- tement continu d'un morceau d'étoffe sur cette sphère en électrise la surface. Grâce à cet appareil, Otto von Guericke réalise plusieurs expérimentations qui l'amè-nent à élaborer différentes hypothèses scientifiques sur la nature de l'électricité; celles-ci s'avèrent en réalité totalement erronées, mais von Guericke ouvre la voie aux chercheurs du XVIII e siècle. Portrait d'Otto von Guericke Tableau de Lucia Lauch. Coll. Offentliche Wissenschaftliche Bibliotek, Berlin Histoire de l’électricit é : de l’Antiquité à Gramme Institut DON BOSCO - TOURNAI

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  • Le mot lectricit vient du mot grec elektron,qui signifie ambre . L'ambre jaune est de la rsined'arbre fossilise; elle se prsente sous la forme depetites perles vitreuses, d'une couleur jaune dor tirantvers le brun. Depuis la prhistoire, et jusqu' nos jours,on en a fait des bijoux.

    Lorsqu'elle est frotte nergiquement contre untissu, cette matire prsente la particularit d'attirerles corps lgers, tels les ftus de paille ou les cheveux.En fait, lorsquon approche le corps lger de lambrefrott, les lectrons de ce corps prennent la place des

    Il faut attendre la fin du XVIe sicle pour que lephnomne d'attirance des corps lgers par l'ambre soittudi scientifiquement.

    Dans son trait De arte magnetica, le mdecinlondonien Guillaume Gilbert ralise la premire tudeapprofondie des phnomnes magntiques. Laboussole, employe depuis peu en Occident pour lanavigation, se compose d'unaimant naturel, nomm pierred'aimant . En tudiant cettepierre apte attirer le fer, Gilbertsonge naturellement tudierl'ambre qu'il sait capable d'attirertoutes sortes de corps lgers.

    Gilbert dresse une liste decorps susceptibles d'tre attirspar l'ambre frott. Il dcouvrela mme proprit d'attractiondans le cristal, la plupart despierres prcieuses (diamant,rubis, amthyste, opale, etc.),les matires vitrifies, enparticulier le verre blanctransparent, le soufre, le talc,l'alun et les cristaux de selgemme. Il exprimente gale-ment l'attraction de ces sub-stances non seulement sur lescorps lgers mtalliques et nonmtalliques, mais aussi sur lesfumes, l'eau, les huiles et lefeu. Il dtermine pour chaquesubstance les caractristiquesdes frottements qui produisentles meilleures attractions, et il

    Le phnomne dlectricitdans lAntiquit

    Le phnomne d'lectricit auxXVI e et XVII e sicles

    lectrons arrachs lambre, et le corps est attir.Cette proprit est peut-tre connue depuis la

    prhistoire. Elle est signale par le philosophe grecThals ds le VIe sicle avant notre re, sans qu'ilpuisse en donner l'explication scientifique. Au IIIe sicleavant notre re, dans son Trait des pierres prcieuses,le naturaliste grec Thophraste signale d'autressubstances capables d'attirer les corps lgers. A umilieu du Ier sicle, le naturaliste romain Plinementionne galement cette proprit de l'ambre dansson Histoire naturelle.

    tudie enfin les influences des conditionsmtorologiques sur le phnomne.

    Jusqu'alors, pour obtenir une surface lectrise, onse contentait de frotter un bton de verre sur unmorceau d'toffe. La surface lectrise par frottementse limitait une faible superficie et la dure duphnomne tait relativement limite.

    A la fin du XVIIe sicle, lephysicien allemand Otto deGuericke met au point lapremire machine connuesusceptible de produire unesurface lectrise demanire quasi permanente.

    Cette machine se com-pose d'une sphre de soufre,monte sur un axe hori-zontal, de faon pouvoir lamettre naturellement enrotation par l'intermdiaired'une manivelle. Le frot-tement continu d'un morceaud'toffe sur cette sphre enlectrise la surface.

    Grce cet appareil, Ottovon Guericke raliseplusieurs exprimentationsqui l'am-nent laborerd i ffrentes hypothsesscientifiques sur la nature del'lectricit; celles-ci s'avrenten ralit totalementerrones, mais von Guerickeouvre la voie aux chercheursdu XVIIIe sicle.

    Portrait d'Otto von GuerickeTableau de Lucia Lauch.Coll. Offentliche Wissenschaftliche Bibliotek, Berlin

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Institut D ON BOSCO - TOURNAI

  • En 1709, le physicien anglais Haukesbee met aupoint une machine inspire de celle d'Otto vonGuericke, mais dans laquelle il remplace la sphre desoufre par un cylindre de verre. Grce cettemodification, Haukesbee observe pour la premirefois les tincelles lectriques gnres la surfaced'un corps lectris.

    En 1729, alors qu'ils ralisent diverses expriencesavec une machine d'Haukesbee, les physiciens anglaisGrey et Wheler dcouvrent la transmission distancede l'lectricit. Ils ont constat le phnomne eninterposant simplement une baguette de mtal entrele cyIindre de verre et les corps lgers attirer.

    Exprimentant plusieurs matriaux, ils montrent quele transport de l'lectricit peut se raliser sur desdistances extrmement grandes, de l'ordre de plusieurscentaines de mtres. Pour la premire fois, ilstablissent une distinction entre matriaux bons etmauvais conducteurs et s'aperoivent que le corpshumain peut, lui aussi, transmettre l'lectricit.

    De 1733 1745, le physicien et naturaliste Dufayconsacre l'essentiel de ses tudes l'lectricit. Dufayprouve que tous les corps sont lectrisables, la

    Le phnomne dlectricitau XVIII e sicle

    Haukesbee adapte sa machine de faon pouvoirfaire tourner un cylindre de verre l'intrieur d'un autredu mme matriau. Il monte un robinet sur le cylindreintrieur afin d'y faire le vide l'aide d'une pompe air.Il observe ainsi l'effet des tincelles lectriques dansle vide.

    condition d'tre isols. Il dmontre aussi que laconductibilit des substances organiques tient laprsence de l'eau qu'elles renferment. Il exprimentegalement de quelle faon on peut tirer des tincelleslectriques du corps humain.

    Mais son apport le plus important est la distinctionqu'il tablit entre l'lectricit vitre (positive) etl'lectricit rsineuse (ngative), la premire tantobtenue par le frottement du verre, du cristal, despierres prcieuses, etc., la seconde, par le frottementde l'ambre et des rsines. Dufay montre que ce quicaractrise ces deux lectricits est de se repousserelles-mmes et de s'attirer l'une l'autre. Pour la premirefois, le principe fondamental des charges lectriquesde mmes signes qui se repoussent, et de signescontralres qui sattirent est pressenti.

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Llectrostatique et ses applications

    Machine lectrostatique de Haukesbee, globe de verre (XVIIIe sicle)

    PRIESTLEY J., Histoire de l'Electricit,tome III, Paris, 1771, pl.4, fig.1.

    Machine lectrostatique de Haukesbee, deux cylindres (XVIIIe sicle)

    FIGUIER L., Les Merveilles de la Science, tome I,Paris, 1867, p.435, fig.225.

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  • A partir des annes 1740, l'engouement pour cesnouveaux phnomnes conduit une multiplicationdu nombre et de la varit des machines. EnAllemagne, en France, aux Pays-Bas, les expriencesles plus farfelues sont ralises dans les cabinets decuriosits, principalement comme divertissements pourles nantis frus de science. En 1773, l'lectricit estmme voque dans Le barbier de Sville, la clbrepice de Beaumarchais (acte I, scne 3) :

    - Rosine : Vous injuriez toujours notre pauvre sicle.- Bartholo : Pardon de la libert ! Qu'a-t-il produit

    pour qu'on le loue? Sottises de toutee s p ce : la libert de pense, I'attraction,I'lectricit, le tolrantisme, I'inoculation,le quinquina, I'Encyclopdie, et lesdrames...

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Machine lectrostatique globe de verre (XVIIIe sicle)SIGAUD DE LA FOND, Prcis historique et exprimental des phnomneslectriques, Paris, 1 785, pl. 1, fig. 1 .

    Une exprience d'lectricit (XVIIle sicle).Tableau d'Amde Van Loo, coll. Muse de Moscou.

    En 1768, l'opticien anglais Ramsden transformecompltement et dfinitivement l'apparence desmachines lectrostatiques. Il imagine une machinecompose d'un plateau circulaire en verre, mis enrotation sur un axe horizontal et dont les deux ctsfrottent sur des coussinets en peau. Par l'intermdiairede petits peignes rcolteurs, les charges s'accumulentsur la structure en laiton, isole du socle par descolonnettes en verre.

    En 1785, le physicien hollandais Van Marum met aupoint une machine similaire celle de Ramsden, maisconue de telle faon qu'il est possible d'y collecter soitde l'lectricit v i t r e , soit de l'lectricit r s i n e u se .

    Modle d'une machine de Ramsden (XVIIIe sicle)SIGAUD DE LA FOND, Prcis historique et exprimental desphnomnes lectriques, Paris, 1785, pl.3, fig.1.

    Modle d'une machine de Van Marum (1780) FIGUIER L.,Les Merveilles de la Science, tome I, Paris, 1867, p.454, fig.235.

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  • Paralllement Ampre, le physicien anglais MichaelFaraday mne d'autres recherches sur ce phnomned'lectromagntisme. Il montre qu'un conducteur,travers par un courant lectrique et soumis l'actiond'un champ magntique est sujet un dplacementdont l'importance et la direction sont dfinies par deslois trs prcises. Sur base de cette observation, ilformule qu'un ple magntique peut tournerindfiniment autour d'un courant lectrique etqu'inversement, une portion de circuit lectrique peuttourner autour d'un ple. L'appareil qu'il construit pourvrifier cette hypothse se compose de deux rcipients.Le premier, dans lequel est demi immerg un aimant,est rempli de mercure; le second contient un aimant fixeet l'extrmit d'un fil mobile y plonge. C'est tanttl'aimant inclin qui tourne autour du fil vertical, tanttle fil mobile qui tourne autour de l'aimant fixe.

    A la mme poque, l'exprimentateur anglais Bevisremplit ses bouteilles de Leyde avec de la grenaille deplomb ou des feuilles d'or; il est aussi le premier faire communiquer au moyen d'un fil mtallique lesintrieurs de trois bouteilles, montage l'origine de labatterie lectrique.

    Grce la bouteille de Leyde, il est possible deraliser des expriences en plein air, et plusieursscientifiques cherchent dterminer la vitesse depropagation du fluide lectrique. Le principe de lamesure consiste dterminer la dure entrel'tablissement d'un contact entre une bouteille et unlong conducteur (un fil mtallique de plusieurs centainesde mtres ou la largeur d'une rivire) et la commotionressentie par une personne l'autre extrmit duconducteur.

    En 1746, une exprience ralise par lephysicien franais Lemonnier lui permit defixer la vitesse de l'lectricit entre quatrecents et neuf cents mtres par seconde. Enralit, cette vitesse est de trois cent millekilomtres par seconde, mais les scientifiquesde l'poque ne disposaient pas d'instrumentss u ffisamment prcis pour raliser cesmesures; du reste, ils ne souponnaient mmepas que de telles vitesses puissent treatteintes.

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Modle de bouteille de Leyde (XVIIIe sicle)SIGAUD DE LA FOND, Prcis historique et

    exprimental des phnomnes lectriques, Paris, 1785, pl.6, fig.3.

    Batterie de bouteilles de Leyde (XVIIIe sicle)PRIESTLEY J., Histoire de l'Electricit,

    tome III, Paris, 1771, pl.3.

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  • A la fin des annes 1740, Philadelphie, BenjaminFranklin met au point une srie d'expriences et dedmonstrations ludiques mettant en uvre desbouteilles de Leyde. Franklin imagine par exemple lepremier carillon lectrique, compos de deux timbresmtalliques. Le premier est mont l'extrmit d'unebouteille, et prsente donc une polarit positive; lesecond est en contact avec l'enveloppe mtalliqueextrieure de cette mme bouteille, sa polarit est parconsquent ngative. Une petite bille mtallique,suspendue un fil, est mise en contact avec le timbrecharg positivement; aussitt, la bille se charge departicules positives, est repousse du premier timbrepour tre attire par le timbre de ple ngatif. L, la billeperd ses charges lectriques, prend une chargengative, est repousse du second timbre et attire parle premier, et le cycle continue. Une bouteille biencharge, et une atmosphre bien sche permettent ce carillon de fonctionner plusieurs heures.

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Portrait de Benjamin FranklinTableau de Duplessis. Coll. Muse Carnavalet, Paris

    Exprience du carillon lectrique (XVlIle sicle)PRIESTLEY J., Histoire de l'Elechicit, tome III, Paris, 1771, pl.2.

    A la mme poque, plusieurs scientifiquestablissent le rapport entre l'lectricit et la foudre.Sur base de leurs observations, ils conoivent alors lespremiers modles de paratonnerre.

    Une des plus surprenantes applications del'lectrostatique est probablement le modle detlgraphe mis au point par le physicien suisse GeorgesLesage, en 1774. Cet appareil consiste en un rseaude vingt-quatre fils - un par lettre de l'alphabet - sparset isols, noys dans une gaine remplie d'une cireisolante. Chaque fil aboutit un mcanisme composd'une petite balle de sureau suspendue un fil. Enmettant l'extrmit d'un des fils en contact avec unemachine lectrostatique ou une bouteille de Leyde laballe de sureau qui y correspond est repousse et lemouvement indique la lettre de l'alphabet que l'onsouhaite transmettre. Ce mcanisme reste une curiositde laboratoire jusqu' ce que d'autres inventionsrendent possible une transmission efficace del'information par l'lectricit.

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  • En 1786, en tudiant le systme nerveux d'unegrenouille, l'anatomiste italien Galvani observe unphnomne de contraction des muscles, semblable celui produit par une commotion lectrique, maisindpendant de toute machine lectrostatique. Il metalors l'ide de l'existence d'une lectricit animale, etpose en principe que le corps des animaux est unesorte de bouteille de Leyde organique. Grce cesrecherches, est tablie l'hypothse de l'existence d'unelectricit dynamique, diffrente de l'lectricit statiqueproduite par frottement, et jusqu'alors la seule connue.

    A la mme poque, on observe galement que si l'onplonge dans de l'eau deux lames de mtaux diff r e n t squi se touchent, l'une d'elles s'oxyde; on suppose alorsun lien entre les phnomnes lectriques et chimiques.Profitant de ces dcouvertes en chimie, et stimulspar l'hypothse de Galvani, plusieurs scientifiquescherchent par quels moyens ils pourraient crer unesource d'nergie lectrique dynamique permanente, audpart de ractions chimiques.

    Au dbut de 1800, le physicien italien AlessandroVolta observe qu'une plaquette de cuivre et une autrede zinc, plonges dans un vase rempli d'une solutionacide et relies l'une l'autre, produisent un courantlectrique. Afin d'accrotre la force du courant, il placeplusieurs de ces montages les uns la suite des autreset ralise ainsi le premier montage en srie degnrateurs de courant lectrique. Il simplifie alorsl'installation en remplaant le vase par un disque defeutre imbib de la solution acide et en mettant encontact des disques mtalliques de nature diffrente.Pour gagner de la place, il empile successivement undisque de cuivre, un de feutre, un de zinc, un de cuivre,un de feutre, un de zinc, et ainsi de suite, et ralise dela sorte la premire pile lectrique.

    Llectricit au XIXe sicleUne premire rvolution : la pile de Volta

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    L'exprience de Galvani sur l'lectricit animale (1786)GALVANI L., De viribus electricitatis, Mantouer 1792, pl.ll.

    Malgr ses imperfections, cette invention est unervolution. Pour la premire fois, on dispose d'unesource d'nergie lectrique relativement stable,utilisable longtemps et facilement transportable.Quelques mois aprs son invention, elle permet d'tablir

    la composition chimique de l'eaupar lectrolyse.

    Portrait de VoltaTableau anonyme. Coll. prive

    Pile lectrique de Volta (1800)LEFEVRE J., Dictionnaire d'Electricit,Paris, 1895, p.576, fig.693.

  • De la mme manire qu'un lien entre phnomneschimiques et phnomnes lectriques avait t tabli,on s'interroge alors sur l'existence d'une relation entremagntisme et lectricit.

    En 1820, le savant danois rsted a l'ide de tendreun fil mtallique au-dessus d'une boussole et d'y fairepasser le courant dbit par une pile de Volta. Il observealors que l'aiguille quitte sa position et conclut qu'unfil travers par un courant lectrique produit un champmagntique susceptible d'influencer une aiguillesoumise primitivement au champ magntique terrestre.Peu aprs, les physiciens franais Biot et Savarttablissent les premires lois mathmatiquespermettant de mesurer l'amplitude du phnomne. A umme moment, l'astronome franais Arago inventel'lectroaimant.

    De 1820 1827, le physicien franais Andr-MarieAmpre publie un nombre important d'tudes sur lesrelations qui existent entre lectricit et magntisme.Ses travaux lui permettent d'noncer plusieurs principesfondamentaux de l'lectromagntisme. Cependant,toutes ses recherches ne sont pas fructueuses. En1822, collaborant avec le physicien suisse de La Rivesur la production d'un courant lectrique par l'influenced'un autre courant, il passe juste ct de la dcouvertedu phnomne d'induction.

    Paralllement Ampre, le physicien anglais MichaelFaraday mne d'autres recherches sur ce phnomned'lectromagntisme. Il montre qu'un conducteur,travers par un courant lectrique et soumis l'actiond'un champ magntique, est sujet un dplacementdont l'importance et la direction sont dfinies par des

    Llectricit au XIX e sicleUne deuxime rvolution: la dcouverte de l'lectromagntisme

    Histoire de llectrict :de lAntiquit Gramme

    lois trs prcises. Sur base de cette observation, ilformule qu'un ple magntique peut tournerindfiniment autour d'un courant lectrique et,qu'inversement, une portion de circuit lectrique peuttourner autour d'unple. L'appareil qu'ilconstruit pour vrifiercette hypothse secompose de deuxr c i p i e n t s. L e p r e m i e r,dans lequel est demiimmerg un aimant,est rempli de mercure;le second contient unaimant fixe et l'ex-trmit d'un fil mobile yplonge. C'est tanttl'aimant inclin quitourne autour du filvertical, tantt le filmobile qui tourneautour de l'aimant fixe.

    Portrait de FaradayTableau de Philips.

    National Gallery, Londres

    Portrait d'rstedTableau de Marstrand.NationalhistoriskeMuseum, Frederiksborg.

    Portrait d'AmpreDessin attribu Ampre. Bibliothque de l'Acadmie des Sciences, Paris

    Appareil ple magntiqueet conducteurs tournants de

    Faraday (1822)FARADAY M.r a On some new

    electro-magnetical motions and on thetheory of magnetism , Quarterly

    Journal of Science, tome XII, 1822, p. 74.

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  • En 1822, s'inspirant de ce montage, le physicienanglais Barlow imagine un appareil compos d'unepetite roue dente dont les pointes plongent dans unrcipient rempli de mercure. Cette roue tourne dans lechamp d'un aimant en fer cheval lorsqu'un courantlectrique passe du centre sa priphrie. Cet appareilest la forme la plus primitive du moteur lectrique;aujourd'hui encore, son principe explique lefonctionnement des compteurs lectriques.

    Histoire de llectrict :de lAntiquit Gramme

    Batterie de trois cent soixante piles, pour l'clairage de l'Oprade Paris (1846)HOSPITALIER E., Les Principales Applications de l'Electricit, Paris,1881,p.204, pl.ll.

    Roue de BarlowBARLOW P., A curious electro-magnetic experiment, PhilosophicalMagazine, tome LXI, 1822, p.241.

    En 1831, aprs de nombreuses tentativesinfructueuses, Faraday dcouvre l'existence descourants induits en observant les dviations de l'aiguilled'un appareil de mesure lors de l'ouverture et de lafermeture d'un circuit voisin, les deux circuits constitusd'enroulements de fils isols tant monts autour dumme anneau de fer doux.

    Faraday imagine alors de mettre manuellement enrotation la roue de Barlow et de vrifier aux extrmitsdes deux fils la prsence d'un courant lectrique. Parcette simple exprience, il dmontre la possibilit detransformer une nergie mcanique en nergielectrique et prouve donc la rversibilit de l'appareil.

    La voie de la recherched'une machine dyna-molectrique est ouverte.

    Schma de l'appareil deFaraday utilis pour ladcouverte de l'induction(croquis tir de son carnet denotes) (1831).TATON R., Histoire gnrale desSciences, tome I I I, vol.l, Paris,1981, p.219, fig.7.

    La laborieuse recherche d'un nouveau moyen de produire l'lectricit

    Contrairement une ide rpandue, l'objectif desinventeurs qui mettent au point les premires machinestransformant une nergie mcanique en nergielectrique et/ou inversement n'est pas de concurrencerle moteur vapeur. Les puissances fournies par cesmachines suffisent alors largement aux besoins del'industrie et des transports. En revanche, les batteriesde piles employes principalement pour la galvanisationet la tlgraphie prsentent plus d'inconvnientsqu'elles n'apportent d'avantages.

    Ds 1802, de nouveaux modles de pilesapparaissent et toutes les tentatives pour augmenterleur capacit, leur puissance et leur rendement sontentreprises. Des dizaines de modles sontexpriments et commercialiss, mais tous s'usentinfailliblement, exigent un entretien continuel et, surtout,occupent une surface considrable. De surcrot,certains modles ncessitent la manipulation d'acides,et entranent le dgagement d'manationsnausabondes, voire toxiques.

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  • Ds 1832, Pixii, constructeur franais d'instrumentsscientifiques, sur une ide d'Ampre, met au point unepetite machine magntolectrique, compose d'unaimant en fer cheval, tournant verticalement endessous d'un lectroaimant. Les ples de l'aimantpermanent prsents aux ples de l'lectroaimantchangeant continuellement de signe, cette machineproduit en quelque sorte un courant alternatif dont onne fait alors aucun usage. La machine est dote d'unmcanisme commutateur permettant de donner aucourant un sens unique; on obtient de cette faon uncourant induit continu assez semblable au courant despiles ordinaires.

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Peu aprs, l'Anglais Clarke imagine un appareildans lequel c'est la bobine qui tourne devant un aimantfixe en fer cheval. Cet appareil porte galement uncommutateur destin remettre toujours dans le mmesens les courants successifs produits aux deuxextrmits du fil de la bobine.

    Dans les annes 1850, le principe de la machine deClarke est rutilis par Joseph Van Malderen dans laconstruction de ses machines magntolectriques.Celles-ci, fabriques Paris par la Compagniel'Alliance, servent principalement l'alimentationlectrique des phares en bord de mer. Cette machinese compose de quatre gros disques de bronze garnissur leur circonfrence de seize bobines uniformmentrparties et connectes de proche en proche. Cesquatre disques tournent entre cinq couronnes de huitaimants permanents chacune. Ici aussi, un mcanismecommutateur permet de redresser le courant produit.Larbre horizontal portant les quatre disques de bronzeest entran, par l'intermdiaire de poulies et d'unecourroie, par un moteur thermique, telle une machine vapeur ou un moteur gaz. La machine de laCompagnie l'Alliance fournit une puissance lectriquepropre assurer un clairage quivalent neuf centsbougies. Avec un moteur gaz, son prix de revienthoraire n'est que de soixante centimes, alors que lamme luminosit par l'clairage au gaz reviendrait trois francs et plus de sept francs l'huile vgtale.

    Machine de Clarke (v.1825)LEFEVRE J., Dictionnaire d'Electricit, Paris,1895, p.449, fig.513.

    Machine de Pixii (1822)FIGUIER L., Les Merveilles de la Science, tome I, Paris,1867, p.721, fig.387.

    Machine magntolectrique de IAlliance (v.1850)LEFEVRE J., Dictionnaire d'Electricit, Paris,1895, p.451, fig.516.

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  • A partir des annes 1850, les industriels affichent unintrt croissant pour l'lectricit. Les multiplesapplications qu'il est possible d'en faire (la galvanisationdes objets d'art, couverts, etc., la fusion des mtaux,la manutention par lectroaimant et l'clairage parlampes arc des phares de bord de mer ou chez lesphotographes) et son prix de revient avantageux ensont les causes principales. Si la machine vapeurreste encore le principal moteur de l'industrie, plusieursconstructeurs imaginent toutes sortes deperfectionnements aux machines magntolectriques.

    En 1851, l'Allemand Heinrich Ruhmkorff perfectionneles appareils induction en faisant usage de bobinagesde fil extrmement fin et trs long ( jusqu' trentekilomtres pour certains ). Il alimente un premierbobinage de gros fil avec le courant d'une pile; lecourant induit prend naissance dans le bobinage de filfin enroul sur le mme noyau. Le tout estsoigneusement isol dans de la rsine. Un petitsystme lectroaimant tablit et coupesuccessivement l'alimentation un grand nombre defois par seconde, ce qui permet d'induire les courantsdans la bobine de fil fin. Cet appareil, trs efficace, asurtout t employ pour l'alimentation lectrique desexpriences scientifiques, mais galement, parexemple, pour l'allumage des mines explosives.

    En 1864, la machine de l'Italien Pacinotti prfigurecelle de Gramme. En Angleterre, en 1866, le physicienWilde conoit une machine magntolectriqueparticulirement performante. Toutes ces inventions, etbien d'autres, conduiront Gramme mettre au point samachine dynamolectrique, fin 1869. Aprs l'expositionde Vienne en 1873, le succs de son invention estsurtout redevable au besoin qu'ont les industriels depossder une machine apte produire un courant dequalit et de manire conomique. La dynamo deGramme prsente aussi l'avantage d'tre rversible,

    c'est--dire, utilisable comme moteur lorsqu'onl'alimente au dpart d'une autre dynamo. Sa souplessed'utilisation lui vaut d'tre utilise et dveloppe trsrapidement, autant dans l'industrie que dans lestransports.

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Portrait de PacinottiPhotographie. Coll. prive

    Appareil pour l'argenture lectrochimique Iv. 1860)FIGUIER L., Les Merveilles de la Science, tome I I, Paris, 1868, p.353, fig.209.

    Machine magntolectrique de Pacinotti (1864)THOMPSON S. P., Trait thorique et pratique des machines dynamo-lectriques, Paris, 1900, p. 13, fig.6.

  • Les trois principaux types d'appareils tlgraphiquesutiliss jusqu' la fin du XIXe sicle sont le tlgraphe

    aiguilles de Wheatstone et Cooke, le tlgraphe cadran de Brguet et le tlgraphe Morse.

    Dautres applications de llectricit :la tlgraphie et lclairage

    Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Le tlgraphe aiguilles de Wheatstone et CookeC'est en 1836 que les physiciens anglais Wheatstone

    et Cooke mettent au point le tlgraphe aiguilles.Le principe de fonctionnement de cet appareil est trssimple. Il consiste faire passer un courant lectriquedans un fil plac au-dessus d'une aiguille aimante; envertu du principe d'rsted, l'aiguille dvie de sadirection. Il suffit d'tablir un code pour fairecorrespondre un certain nombre de dviations d'uneou plusieurs aiguilles avec les lettres de l'alphabet.L'installation complte se compose d'un poste mettant,constitu d'une ou plusieurs manettes commandantautant d'aiguilles au poste recevant, et d'un posterecevant, constitu d'autant de manettes commandantautant d'aiguilles au poste mettant.

    Tlgraphe deux aiguillesde Wheatstone et Cooke(1836)FIGUIER L., Les Merveilles dela Science, tome II, Paris, 1868, p.119, fig.50.

    Le tlgraphe cadran de Brguet

    Le tlgraphe cadran est galement une inventionde l'Anglais Wheatstone, mais sur le continenteuropen, la plupart sont fabriqus par le FranaisBrguet. Le systme est particulirement bien adaptaux communications entre stations ferroviaires.

    L'installation comporte un manipulateurlectromcanique la station mettrice et un rcepteurdu mme type la station rceptrice. En agissant surle manipulateur, l'oprateur arrte le levier sur la lettre transmettre; la liaison lectrique permetsimultanment de faire mouvoir une aiguille sur lecadran rcepteur jusque sous la mme lettre. Enoprant pour chaque lettre de la mme faon, entransmettant le signe + pour les espacements et enlaissant suffisamment de temps l'oprateur derception pour lire la lettre dsigne par la flche surle cadran, il est possible de transmettre trs rapidementdes textes entiers.

    Manipulateur du tlgraphe cadran de Brguet(v. 1850)FIGUIER L., Les Merveilles dela Science, tome II, Paris,1868, p.146, fig.65.

    Rcepteur du tlgraphe cadran de Brguet (v. 1850)FIGUIER L., Les Merveilles dela Science, tome II, Paris, 1868,p.147, fig.66.

    Institut D ON BOSCO - TOURNAI

  • Histoire de llectricit :de lAntiquit Gramme

    Le tlgraphe Morse

    Contrairement aux appareils de Wheatstone, deCooke et de Brguet, le tlgraphe Morse utilise unsupport pour recueillir le message transmis. Celui-ci estobtenu sous la forme d'une suite de signes (traits etpoints), correspondant chacun une lettre de l'alphabet.

    Le support recueillant le message consiste en unruban de papier entran par un mcanismed'horlogerie install au poste recevant. Les traits etles points sont tracs sur le ruban par un crayon ou unstylet traceur dont le mouvement est command parun lectroaimant, aliment depuis le poste mettant l'aide d'une clef. Le stylet est mont sur un levierarticul, ramen dans sa position d'origine par unressort de rappel aprs coupure du courant dansl'lectroaimant.

    Rcepteur tlgraphiqueMorse (v. 1 850)FIGUIER L., Les Merveilles dela Science, tome II, Paris,1868, p.137, fig.57.

    Clef de transmission detlgraphe Morse (v. 1850)FIGUIER L., Les Merveilles dela Science, tome II, Paris, 1868,p.138, fig.58.

    Les lampes arc et les lampes soleil

    Avant l'invention de l'ampoule lectrique par Edisonen 1879, les principaux appareils lectriques utilisspour l'clairage sont les lampes arc et les lampessoleil. A partir des environs de 1850, ces lampes sontsurtout utilises pour l'clairage des scnes desthtres, des phares de bord de mer et des voiespubliques.

    La lampe arc est invente en 1809 par l'AnglaisHumphrey Davy; elle est amliore par le Li g e o i sJoseph Jaspar en 1851. Cet appareil se compose dedeux grosses pointes en charbon places proximitl'une de l'autre. Une forte tension lectrique traverseces pointes; il se produit alors un arc lectriqueincandescent qui met une lumire intense. Comme lespointes fondent la chaleur, Jaspar a imagin unsystme mcanique qui rapproche les pointes au furet mesure de leur usure.

    La lampe soleil est une lampe arc amliore. Ellecomprend galement deux pointes qui, parcouruespar un courant suffisamment intense, font fondre unbloc de marbre. Celui-ci met alors une lumire viveen se rduisant en chaux. La lampe soleil est plusconomique (l'usure des pointes est plus lente) et off r eune lumire plus stable.

    Lampe arc modle Sperry (1889)LEFEVRE J., Dictionnaire d'Electricit, Paris,1895, p.425, fig.479.

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