La découverte de l'électromagnétisme

Le XIXème siècle, moment de grandes découvertes, peut être qualifier de "Siècle de l'électricité". Mais en réalité, les phénomènes électrostatiques sont connus depuis l'Antiquité !

L'étymologie du mot électricité provient du mot grec de l'ambre, elektron. L'invention de la boussole, en Chine, remonte à la dynastie Han, deux siècles environs avant J.C.

Mais ce n'est qu'au XIXème siècle - dans sa deuxième moitié, que l'on maitrisera vraiment la Fée Electricité à l'origine de la Seconde Révolution industrielle, après celle de la vapeur.

La théorie avance avec le Français Charles-Augustin Coulomb (1736 - 1806) qui donne le coup d'envoi et énonce le principe suivant : "l'attraction ou la répulsion entre deux charges électriques est directement proportionnelle au produit de ces charges et inversement proportionnelle au carré de la distance". Il y a là un air de famille avec le travail de Newton sur la gravitation !

En 1800, en observant la raie, poisson qui produit de l'électricité, Alessandro Volta a idée de la pile électrique. Dès lors qu'on peut produire et stocker de l'électricité, de nouvelles expériences peuvent se dérouler ! La technique de l'électrolyse et ses applications industrielles sont dès lors possibles !

C'est alors que l'on découvre que l'électricité et le magnétisme ont partie liée ! Le passage d'un courant, tel que démontré par le Danois Hans Christian Oersted (1777 - 1851), fait dévier l'aiguille d'une boussole.

Ceci stimule les travaux d'André-Marie Ampère (1775 - 1836) qui montre que deux courant électriques peuvent interagir entre eux par le biais de forces de nature magnétique. Il établit de nouvelles formules mathématiques à l'instar de Coulomb avant lui.

Mais les forces électromagnétiques dépendent non seulement de la distance mais aussi de la vitesse et de l'accélération. Dès qu'elles se mettent en mouvement, les particules ont plus de mal à être mise en équations. On va s'éloigner des similitudes avec les théories de Newton sur la gravitation !

En effet, les savants s'appliquent à englober la dynamique des charges dans une théorie unique avec la gravitation. L'Anglais Michael Faraday (1791 - 1867) va se pencher sur ces problèmes. Le cas de Faraday est exceptionnel car il grandit dans des conditions de pauvreté qui à priori lui barre la voie scientifique. Mais, relieur de métier, il apprend la physique et la chimie en lisant les livres qu'il relie ! Ce savant va explorer l'induction électromagnétique à l'origine de nos centrales nucléaires, thermiques, hydroélectriques ou éoliennes ! Le principe de base est qu'un aimant au voisinage d'un câble y fait circuler un courant électrique ! Faraday parvient ainsi à générer un courant au moyen d'un aimant ! Il établit par ailleurs la très importante notion de champ ou "lignes de forces" !

James Clerck Maxwell est né à Édimbourg en 1831, l'année ou Faraday ébauche ses "lignes de force". Contrairement à Faraday, sa famille est apparentée à la noblesse et il a étudié aux université d’Édimbourg et de Cambridge et dirige le prestigieux laboratoire Cavendish. Il va prendre très au sérieux les idées de Faraday. Il précise la géométrie des lignes de champ en se servant de limailles de fer. Maxwell va réaliser une synthè_se des travaux de Coulomb, Faraday et Oersted, bref rédige le précis mathématique qui rendra possible la réalisation de moteurs, magnétophones, appareils électroménagers, téléphone, téléviseurs et radios !

Bref tout un parcours d'effervescence intellectuelle !

A bientôt !