L`électricité - lkoubahhome

L’électricité
C’est Pas Sorcier
Thalès, un philosophe et savant grec découvre, au 6ème avant J.C., qu'une
résine fossile attire les corps légers quand on la frotte. Cette résine s'appelle
"l'ambre jaune" ou « elektron » en grec.
Fred nous montre ce principe en frottant une règle en plastique avec une
écharpe en laine. L'écharpe est attirée par la règle.
Au 18e siècle, on sait faire une machine à fabriquer de l'électricité statique et
à conserver cette électricité. On stocke cette électricité dans une bouteille de
Leyde.
La matière est constituée de molécules; dans les molécules, il y a des atomes;
dans les atomes il y a un noyau (constitué de neutrons et de protons (+)) et
des électrons (-) qui tournent autour.
à toi :
matière = _______________________
molécules = ______________________
atomes = ________________, _______________ et _______________________
Les _______________________ sont neutres (pas de charge)
Les __________________________sont chargés positivement
Les ____________________________sont chargés négativement
L'écharpe a une charge La règle a une charge +
Le + attire le - (les électrons). Il y a une différence de potentiel et les
électrons vont là où il y a moins de potentiel (comme l'éclair).
Un orage, de gros nuages noirs et il y a des éclairs (on dit aussi de la foudre). La
tension de la foudre est supérieure à 100000 volts.
Benjamin Franklin a trouvé le principe du paratonnerre en offrant un canal
conducteur pour les électrons de l'éclair. Avec un fil de métal ou une ficelle humide
(qui est un conducteur), un cerf-volant et une bouteille de Leyde pour stocker les
électrons en surnombre (en excès).
L'éclair est le résultat du frottement des cristaux de glace, ce qui fait une grande
différence de potentiel.
Dans la cage de Faraday on est protégé parce qu'elle n'est pas en contact avec le sol.
Elle est isolée du sol. Il n'y a pas de différence de potentiel. C'est pour ça qu'il n'y a
pas de danger quand on est dans une voiture où dans un avion.
La pile a été inventée par l'Italien Volta qui a "empilé" des rondelles de cuivre et de
zinc séparées par du chlorure d'ammonium (acide) pour créer un surnombre
d'électrons d'un côté (-). Lorsqu'on relie les 2 pôles par un matériau conducteur les
électrons circulent d'un pôle à l'autre.
Les mots importants :
frotter
attirer
fabriquer
conserver
bouteille de Leyde
atomes
protons
électrons
le potentiel
l'orage
un éclair
la foudre
la tension
les volts
un paratonnerre
un conducteur
un isolant
la cage de Faraday
Faraday Michael
Physicien et chimiste anglais (Newington, Surrey, 1791 - Hampton Court, 1867)
D'origine modeste, Michael Faraday est un parfait autodidacte. A 14 ans, il quitte l'école et se
fait engager comme coursier dans une librairie de son village. Là, il dévore toutes sortes de
livres qui lui passent entre les mains. En 1812, un membre de la Royal Institution, client de
son patron, le remarque et lui permet de suivre les cours du chimiste et physicien Humphry
Davy. Celui-ci se prend vite d'affection pour le jeune Faraday et l'engage dès 1813 comme
assistant scientifique. Pendant deux années, les deux chercheurs parcourent ensemble la
France et l'Italie et rencontrent de nombreux savants, notamment Ampère. En 1821, Faraday
est engagé comme superintendant à la Royal Institution et se marie à la fille d'un orfèvre
londonien, Sarah Barnard. Il entre à la Société royale de Londres en 1824, devient directeur
de laboratoire un an plus tard et est nommé professeur de chimie en 1833. En 1844,
l'Académie des sciences de Paris l'accueille pour succéder à Dalton parmi ses associés
étrangers.
Les travaux que Faraday publie à partir de 1816 le font rapidement connaître. Dès 1821, il
entreprend des recherches d'électromagnétisme et élabore un circuit tournant sous l'action
d'aimants permanents, principe du moteur électrique. En 1831, il découvre l'induction
électromagnétique qui permettra la construction des dynamos. En 1833, il établit la théorie de
l'électrolyse (des mots "électrode" et "ions") dont les lois ont conservé son nom. Puis il se
tourne vers l'électrostatique et définit, en 1846, le pouvoir inducteur spécifique. Il travaille
également sur le phénomène d'électroluminescence, le diamagnétisme et l'action d'un champ
magnétique sur la lumière polarisée. Tous ces travaux, Faraday les effectue seul, repoussant
toutes les charges et honneurs qu'on ne cesse de lui proposer. Il meurt en 1867 dans la
maison que la Reine Victoria avait mise à sa disposition.
Source :
http://www.infoscience.fr/histoire/biograph/biograph.php3?Ref=25
Volta Alessandro
Physicien italien (Côme, 1745 - 1827)
Né le 18 février 1745 à Côme, le jeune Volta est rapidement attiré par la physique. Ses deux
premiers mémoires, De vi attractiva ignis electrici (1769) et De modo constrendi novam
machinam electricam (1771) lui permettent d'obtenir, en 1774, la chaire de physique à l'Ecole
royale de Côme. C'est là que ses recherches sur l'électricité vont réellement prendre leur
essor. Dès l'année suivante, il invente l'électrophore. L'appareil consiste en une plaque de
métal placée sur une base isolante et qui peut être chargée. Une poignée, également
isolante, permet de transporter la charge vers un autre appareil. Suivront l'électroscope
condensateur et l'eudiomètre, qui sert à l'analyse quantitative des mélanges gazeux.
Après un voyage en Suisse où il rencontre le physiologiste Haller, Voltaire ou encore le
géologue Bénédict de Saussure, Allessandro Volta est nommé professeur à l'université de
Pavie. Son prestige est tel qu'il attire de nombreux étudiants. Poursuivant ses recherches, il
découvre aux environs de 1780 la relation quantitative entre la charge, la capacité et le
potentiel.
Mais c'est plus de dix ans plus tard que les événements vont le conduire sur la voie de la pile.
En 1791, Luigi Galvani publie De Viribus Electricitatis in motu musculari commentarius. Il y
expose le résultat de ses propres travaux sur les phénomènes électriques dans les
organismes vivants. En particulier, il pense que les nerfs et les muscles des animaux
contiennent un fluide, proche du fluide électrique. Volta s'intéresse alors à ce phénomène et
tente de reproduire les expériences. D'abord en accord avec les conclusions de Galvani sur
"l'électricité animale", il change vite d'avis et attribue les mouvements de la grenouille à
l'électricité qui passe dans la tige. En effet, il découvre que ces saccades ne peuvent être
produites qu'avec un arc composé de métaux hétérogènes. En 1793, il établit sa "série des
tensions" pour différents métaux. Ses travaux ultérieurs vont alors l'amener à réaliser un
dispositif totalement inédit. Il empile des disques de cuivre et de zinc en alternance. Chaque
paire est séparée de sa voisine par un tissu imbibé d'eau salée. Grâce à cet assemblage, il
obtient un courant électrique continu. C'est ainsi qu'il invente, en 1800, la pile électrique.
La nouvelle de sa découverte franchit rapidement les frontières et il est convié, l'année
suivante, à répéter son expérience devant une commission de l'Institut, à Paris. Subjugué,
Napoléon Bonaparte le pensionne et il devient alors l'un des huit associés étrangers de
l'Académie des sciences. En 1810, il est élevé au rang de sénateur de Lombardie et acquiert
le titre de comte. Il s'éteindra dans sa ville natale dix-sept ans plus tard, à l'âge de quatrevingt deux ans, coupé du monde scientifique depuis des années.
http://www.infoscience.fr/histoire/biograph/biograph.php3?Ref=79
Ampère André Marie
Physicien et mathématicien français (Lyon, 1775 - Marseille, 1836)
André Marie Ampère est un enfant particulièrement doué. Avide de connaissances, il aime
entendre l'Histoire naturelle de Buffon. Plus tard, il lit et apprend par cœur les vingt-huit
volumes de l'Encyclopédie. Ampère se révèle très tôt remarquable en mathématiques. Il écrit
notamment un traité sur les sections coniques dès l'âge de treize ans.
En 1801, après avoir donné quelques leçons particulières à Lyon afin de gagner de l'argent
en vue de son mariage, il est nommé professeur de physique à l'Ecole centrale de l'Ain.
L'année suivante, il rédige ses Considérations sur la théorie mathématique du jeu. Ampère
obtient alors rapidement la chaire de mathématiques et d'astronomie du nouveau lycée de
Lyon. Mais profondément marqué par la mort de sa femme, il ne supporte bientôt plus la vie
lyonnaise et décide de partir pour Paris. Grâce au soutien de l'astronome Jean-Baptiste
Delambre, il trouve une place de répétiteur à l'Ecole polytechnique. Sa carrière de professeur
est dorénavant lancée. Il devient, en 1808, inspecteur général de l'Université, reçoit en 1809
la chaire de mécanique de l'Ecole polytechnique et est finalement admis à l'Académie des
sciences en 1814. Dix ans plus tard, il enseignera la physique au Collège de France et même
la philosophie à la Faculté des lettres. Il mourra le 10 juin 1836 à Marseille lors d'un voyage
d'inspection, usé par le travail.
Les travaux d'Ampère portent tout d'abord sur les mathématiques puis sur la chimie. Mais
c'est pour ses découvertes en physique qu'il aujourd'hui reconnu. En 1820, le physicien
danois Oersted observe la déviation d'une aiguille aimantée près d'un courant électrique.
Arago reproduit cette expérience devant l'Académie quelques temps plus tard. Ampère se
penche alors sur ce phénomène et, en une semaine, en trouve l'explication. Il découvre
ensuite la source des actions magnétiques dans un courant, étudie les actions réciproques
des aimants et démontre que deux courants fermés agissent l'un sur l'autre. Il est également
le précurseur de la théorie électronique de la matière en émettant l'hypothèse de l'existence
du courant particulaire. En 1827, il synthétise ses découvertes dans son ouvrage Sur la
théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de
l'expérience. Se basant sur ses théories, Ampère met également au point plusieurs appareils
comme le galvanomètre, le télégraphe électrique et l'électroaimant.
Créateur du vocabulaire de l'électricité (il invente les termes de courant et de tension),
e
Ampère apparaît aujourd'hui comme l'un des plus grands savants du XIX siècle, père d'une
branche entière de la physique.
http://www.infoscience.fr/histoire/biograph/biograph.php3?Ref=3
Watt James
Inventeur écossais (Greenock, 1736 - Heathfield, 1819)
Fils d'un magistrat de Greenock (Ecosse), James Watt décide très tôt de sa vocation de
fabricants d'instruments scientifiques. Après s'être formé à Glasgow puis à Londres, le jeune
homme est chargé en 1757 de l'entretien des instruments de physique et de mathématiques
à l'université de Glasgow. Sept ans plus tard, tandis qu'il travaille à la réparation d'une
machine atmosphérique de Thomas Newcomen, Watt ne peut que remarquer la trop
importante consommation de vapeur qu'elle réclame, ce qui limite le rendement. Il conçoit
alors sa plus grande invention : le condenseur séparé, annoncant l'avènement de la première
véritable machine à vapeur. Watt dépose un brevet dès 1769, mais celui-ci ne sera exploité à
échelle industrielle qu'à partir de 1775, grâce à l'association de l'inventeur avec Matthew
Boulton, propriétaire de la manufacture de Soho, près de Birmingham. Entre-temps, James
Watt met quelque peu entre parenthèses ses recherches et se consacre, avec succès, à son
nouveau métier d'ingénieur civil ; en huit ans, il réalisera de nombreux relevés pour des voies
de canaux en Ecosse.
Mais Watt reprend bientôt ses travaux et brevète plusieurs inventions d'importance comme la
machine rotative et surtout la machine à double effet (1783) dans laquelle le cylindre reçoit la
vapeur alternativement par le bas et par le haut. Il apporte également d'autres améliorations à
ses machines à vapeur : le parallélogramme de Watt (système de liaison à leviers articulés
entre la tête du balancier et la tige du piston), l'indicateur de vapeur, ainsi qu'un régulateur
centrifuge ou à boules (1788) assurant une vitesse constante au moteur. Le succès des
inventions de Watt est immédiat et leur impact sur le développement industriel de la GrandeBretagne du XIXe siècle indéniable. Petit à petit, tous les secteurs s'ouvrent à l'utilisation de
ses machines à vapeur.
En 1800 prennent fin les brevets de Watt et tandis que la machine à vapeur tombe dans le
domaine public, l'inventeur se retire de sa société pour voyager à travers l'Europe et se
consacrer à ses recherches. Admis à l'Académie française des sciences en 1814 en tant que
membre associé, James Watt décède à Heathfield (Angleterre) le 19 août 1819. Son nom
sera donné à l'unité de puissance, le Watt (W), encore utilisée de nos jours.
http://www.infoscience.fr/histoire/biograph/biograph.php3?Ref=114