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ÉLECTROMAGNÉTISME

James MaxwellL'expérimentateur anglais Michael Faraday (1791-1867) proposa le premier de décrire l'action de l'électricité en termes de champ électromagnétique plutôt que de mouvements de particules chargées. James Clerk Maxwell (1831-1879) généralisa et formalisa les résultats obtenus par les nombreux pionniers de l'étude des phénomènes électromagnétiques et leur donna en 1872 une forme quasi définitive. Les phénomènes électriques et magnétiques se comprennent tous comme étant dus à la présence d'un champ électromagnétique qui donne naissance à des ondes se propageant à une vitesse égale à celle de la lumière. Les équations de Maxwell décrivent l'évolution couplée des champs électriques et magnétiques et d'un ensemble de particules chargées : l'intensité et la variation du champ dépendent des densités de charge et de courant dues aux particules, tandis que le mouvement des particules est affecté par l'intensité et la direction des champs électriques et magnétiques présents.

James Maxwell Photographie

James Maxwell Le physicien écossais James Clerk Maxwell (1831-1879) dont les travaux ont été capitaux pour la physique théorique. Ses découvertes ont ouvert la voie à Albert Einstein et à Max Planck.

Crédits: Hulton Getty Consulter

Bernard PIRE

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INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme

Écrit par :  Bernard DIU

Notre vie quotidienne est certes assujettie à la pesanteur, dont tiennent obligatoirement compte tous nos gestes et nos réflexes, mais c'est l'électromagnétisme qui régit en réalité notre existence : tous les phénomènes qui nous entourent et nous construisent, depuis la lumière du soleil ou les vagues de la mer jusqu'aux processus biologiques… Lire la suite
AMPÈRE ANDRÉ-MARIE (1775-1836)

Écrit par :  Louis POUDENSAN

Dans le chapitre "Le fondateur de l'électromagnétisme"  : …  Ampère, en quelques semaines, établit les bases de toute une science à laquelle il donne le nom *d'électromagnétisme. Les traits fondamentaux en sont : – la notion d'identité du magnétisme et de l'électricité ; – l'explication du champ magnétique terrestre ; – l a conception de courants particulaires existant dans l'aimant et du feuillet… Lire la suite
ARAGO FRANÇOIS (1786-1853)

Écrit par :  Georges KAYAS

…  en anglais par Young pour l'Encyclopædia Britannica. À partir de 1820, il s'intéresse aux *phénomènes électromagnétiques et découvre aussitôt la magnétisation passagère du fer doux par le courant électrique. Il encourage les travaux d'Ampère sur l'électro-magnétisme tout comme il avait encouragé Fresnel. Observateur d'une acuité rare,… Lire la suite
ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) - L'archéométrie

Écrit par :  Loïc LANGOUET

Dans le chapitre "La prospection"  : …  par suite d'un traitement direct des données enregistrées sur le terrain. Les méthodes *électromagnétiques offrent une panoplie large de détecteurs de métaux – malheureusement utilisés par les pilleurs du patrimoine national – aux méthodes utilisant les sources à grande distance. La plus intéressante est la méthode Slingram qui permet, comme l'a… Lire la suite
BARLOW ROUE DE

Écrit par :  Bertrand DREYFUS

… *Dispositif électromagnétique inventé en 1828 par le physicien anglais Peter Barlow pour montrer l'action d'un champ magnétique sur un courant électrique. La roue de Barlow est une roue à rayons métalliques, ou un disque de cuivre, mobile autour d'un axe horizontal, placé entre les branches d'un aimant en fer à cheval, également horizontal. La… Lire la suite
CHAMPS THÉORIE DES

Écrit par :  Bernard PIRE

Dans le chapitre "La théorie classique des champs"  : …  généralisa et formalisa les résultats obtenus par les nombreux pionniers de l'étude des phénomènes *électromagnétiques en leur donnant, en 1872, une forme quasi définitive. Désormais, les phénomènes électriques et magnétiques se comprennent tous comme étant dus à la présence d'un champ électromagnétique qui donne naissance à des ondes se… Lire la suite
EINSTEIN ALBERT (1879-1955)

Écrit par :  Michel PATY

Dans le chapitre "Relativité restreinte"  : …  Très tôt préoccupé par la théorie* électromagnétique et par son rapport à la question du mouvement, Einstein trouvait insatisfaisante par certains aspects la formulation qu'en avait donnée Lorentz en 1895, à partir de la théorie de Maxwell. D'une part, les phénomènes électromagnétiques (tels que l'induction) et optiques (absence d'anisotropie par… Lire la suite
ÉLECTRICITÉ - Histoire

Écrit par :  Jacques NICOLLE

Dans le chapitre "L'électromagnétisme"  : …  siècle l'aimantation du fer par la foudre, on se préoccupa donc logiquement de savoir s'il existait *des rapports entre l'électricité et le magnétisme. C'est une réponse positive qu'apporta en 1819 Hans Christian Œrsted (1777-1851), quand il observa qu'une aiguille aimantée (mobile sur un pivot), placée parallèlement à un fil métallique et en… Lire la suite
ÉLECTRICITÉ - Lois et applications

Écrit par :  Jean-Marie DONNINILucien QUARANTA

Dans le chapitre "Les équations de Maxwell, les ondes"  : …  *Les équations générales de l'électromagnétisme sont constituées par les quatre équations de Maxwell auxquelles il faut ajouter la loi donnant la force subie par une charge q animée d'une vitesse v dans un champ électromagnétique (EB) : F = q v × B. La première équation relie le champ électrique aux… Lire la suite
ÉLECTRO-ACOUSTIQUE

Écrit par :  Éric de LAMARE

Dans le chapitre "Principe électromagnétique"  : …  *Le principe le plus appliqué, tant pour les haut-parleurs que pour les microphones, est incontestablement celui qui est fondé sur l'interaction courant électrique-champ magnétique (lois de Laplace et de Lenz). Il est courant de distinguer le type électrodynamique, dans lequel l'élément mécanique mobile est un conducteur, du type électromagnétique… Lire la suite
ÉLECTRO-AIMANTS

Écrit par :  Jean-Pierre CHABRERIEAlain MAILFERT

Dans le chapitre "Principe physique"  : …  repose sur la propriété, découverte en 1820 par Hans Christian Œrsted puis par François Arago,* que possède tout système de courants électriques de créer un champ magnétique qui lui est associé, en vertu de la loi d'Ampère. Un exemple simple d'électro-aimant est représenté sur la figure : sur un tore à section circulaire, dont la longueur de… Lire la suite
FARADAY MICHAEL (1791-1867)

Écrit par :  UniversalisLeslie Pearce WILLIAMS

Dans le chapitre "Vers l'électromagnétisme"  : …  domaine de l'électricité et du magnétisme, où il devait effectuer ses travaux les plus importants. *À la fin de 1821, il mit au point l'ingénieux dispositif montrant comment un courant électrique agit sur un pôle magnétique isolé et réciproquement. Cette action, qui se traduit par une rotation continue et fournit le principe d'un moteur nouveau,… Lire la suite
FITZGERALD GEORGE FRANCIS (1851-1901)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  de Fitzgerald, publiés en 1876, ont trait aux équations d'équilibre d'une surface élastique. *En 1878, il apporte une contribution majeure à la théorie électromagnétique en étudiant la réflexion et la réfraction de la lumière. Ces études théoriques sont accompagnées de travaux expérimentaux. En 1883, Fitzgerald suggère une méthode de… Lire la suite
FLUX, physique

Écrit par :  Viorel SERGIESCO

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FORMULATION DE LA THÉORIE ÉLECTROFAIBLE

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  *En 1967, Steven Weinberg et Abdus Salam parviennent de façon indépendante à unifier en une seule théorie l'électromagnétisme et l'interaction nucléaire faible. Dans une remarquable synthèse de nombreux travaux théoriques antérieurs (en particulier ceux de Sheldon Glashow), Weinberg et Salam proposent que ces deux forces… Lire la suite
HEAVISIDE OLIVER (1850-1925)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  Company à Newcastle-upon-Tyne, il étudie l'électricité et publie des résultats originaux dès 1872. *Fasciné par le traité d'électricité et de magnétisme de Maxwell, il abandonne sa profession et se consacre à la recherche. Il réécrit les vingt équations de Maxwell reliant vingt variables sous la forme, communément enseignée depuis lors, de quatre… Lire la suite
HERTZ HEINRICH RUDOLPH (1857-1894)

Écrit par :  Georges KAYAS

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HYPOTHÈSE (sciences)

Écrit par :  Jean-Paul THOMAS

Dans le chapitre "Degré d'explicitation d'une hypothèse"  : …  et à constater la déviation de l'aiguille. Cette expérience a joué un rôle important dans la* naissance de l'électromagnétisme. L'expérience eut lieu pendant l'hiver 1819-1820, et Œrsted en a donné plusieurs récits, dont le premier, « Considération sur l'électro-magnétisme », est publié dès 1821, les suivants en 1828 et 1830. La lecture de… Lire la suite
INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

Écrit par :  Bernard PIRE

Dans le chapitre "La théorie électrofaible"  : …  correspond à une telle symétrie est le groupe SU(2). Cette construction théorique permet d'unifier* l'électromagnétisme et l'interaction faible en une seule théorie dite « électrofaible ». En termes mathématiques, cela signifie que la théorie unifiée admet un groupe de symétrie locale qui contient comme sous-groupe SU(2) et U(1). Le modèle de… Lire la suite
INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

Écrit par :  Bernard PIRE

Dans le chapitre "L'unification électromagnétique"  : …  Découvrir* que la foudre, l'orientation des boussoles et les lois de l'optique procèdent d'une même force fondamentale nécessitait qu'un nombre considérable d'expériences, effectuées avec des moyens techniques de plus en plus perfectionnés, dégagent les lois auxquelles ces phénomènes obéissent. Dès la fin du xviiie siècle, les… Lire la suite
LORENTZ HENDRIK ANTOON (1853-1928)

Écrit par :  Sybren R. de GROOTLeendert G. SUTTORPChristiaan G. VAN WEERT

Dans le chapitre "Électromagnétisme"  : …  *Peu d'années avant que Hendrik Antoon Lorentz commençât ses travaux scientifiques, James Clerk Maxwell avait synthétisé la connaissance des phénomènes électriques et magnétiques connus au moyen d'un système d'équations valable pour tout milieu matériel. Maxwell définissait quatre champs, deux de nature électrique et deux de nature magnétique,… Lire la suite
LUMIÈRE

Écrit par :  Séverine MARTRENCHARD-BARRA

Dans le chapitre "Les ondes électromagnétiques"  : …  produit un courant et, à l'inverse, un courant électrique peut dévier l'aiguille d'une boussole –, *il mit au point une théorie unifiée de l'électromagnétisme (vers 1865) et postula que la lumière était une onde électromagnétique. En se propageant dans l'espace depuis un point source – qui peut être assimilé dans une approche simplifiée à un dipôle… Lire la suite
MAXWELL JAMES CLERK (1831-1879)

Écrit par :  Franck GREENAWAY

Dans le chapitre "Théorie électromagnétique"  : …  à cette occasion, en étroits rapports avec William Thomson (lord Kelvin). C'est dans le domaine de* l'électromagnétisme qu'il donne la pleine mesure de son génie et produit les travaux qui auront le plus de portée. Il compose une théorie fondamentale, inspirée des modèles dynamiques de Faraday, à laquelle il impose une forme mathématique… Lire la suite
ŒRSTED ou ØRSTED HANS CHRISTIAN (1777-1851)

Écrit par :  Agnès LECOURTOIS

… *Physicien et chimiste danois, né à Rudkøbing et mort à Copenhague, auquel on doit la découverte de l'électromagnétisme. Après avoir achevé ses études de pharmacien à l'université de Copenhague (1797), Hans Christian Œrsted publie des essais d'esthétique et de médecine qui lui valent des distinctions honorifiques ; en 1799, il obtient un doctorat… Lire la suite
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

Écrit par :  Jean-Eudes AUGUSTINMichel PATYBernard PIRE

Dans le chapitre "L'électron classique"  : …  sur l'une des lois de H. A. Lorentz mise au point lors de l'élaboration d'une interprétation de *l'électromagnétisme de Maxwell (cf. électricité - Histoire de l'électricité) au moyen de courants de particules chargées : où F, appelée maintenant force de Lorentz, représente la force exercée par des champs électriques E et magnétiques B… Lire la suite
PHÉNOMÈNE (sciences)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  Mais sa compréhension nécessita le recours à d'autres phénomènes plus facilement maîtrisables.* Des expériences de triboélectricité ont ainsi été répétées depuis l'Antiquité : certains corps frottés sur d'autres corps peuvent attirer de petites particules. Ce sont ces phénomènes plus discrets qui, étymologiquement (l'ambre jaune, corps… Lire la suite
PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes

Écrit par :  Roland OMNÈS

Dans le chapitre "XVIIIe et XIXe siècles"  : …  sont liés l'un à l'autre par des lois simples, en particulier lorsqu'ils varient dans le temps. Ces* lois sont synthétisées par Maxwell, vers 1860, en un ensemble d'équations qui jouent, pour les phénomènes électromagnétiques, un rôle fondamental analogue à celui de la loi de Newton en mécanique. Une conséquence remarquable de ces équations est de… Lire la suite
POINCARÉ HENRI (1854-1912)

Écrit par :  Gérard BESSONChristian HOUZELMichel PATY

Dans le chapitre "Physique mathématique et physique théorique"  : …  à expliciter, mais qui le laissa vite insatisfait, et il se porta vers les théories explicatives de *l'électromagnétisme, qu'il examina notamment dans Électricité et optique (1890-1891). Il passa en revue les principales théories de l'électrodynamique, reconnut la supériorité de la théorie de Maxwell, qu'il contribua puissamment à faire… Lire la suite
RELATIVITÉ - Relativité restreinte

Écrit par :  Bernard PIRE

Dans le chapitre "Champs électriques et magnétiques"  : …  magnétiques créés par une distribution de charges sont deux aspects différents d'un même phénomène. *Les équations de Maxwell qui unifient l'électromagnétisme étaient déjà de fait conformes à la relativité restreinte, et le paramètre qui y décrit la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques y apparaissait bien comme indépendant… Lire la suite
SYMÉTRIES, physique

Écrit par :  Bernard PIRE

Dans le chapitre " Transformations continues et lois de conservation"  : …  temps ou si on varie la date réelle de la mesure physique. Tout ingénieur considère que les lois de *l'électromagnétisme sont utilisables tous les jours et qu'un circuit électrique fonctionne de la même façon le dimanche ou le lundi. Autrement dit, il tient pour acquis que les lois de l'électromagnétisme sont invariantes par les opérations de… Lire la suite
TÉLÉCOMMUNICATIONS - Histoire

Écrit par :  René WALLSTEIN

Dans le chapitre "Le temps des savants"  : …  1820, les savants du monde entier, à travers nombre d'expériences, réussirent progressivement à *préciser les liens entre l'électricité et le magnétisme. En 1831, dans la foulée d'Œrsted et d'Ampère dont les découvertes et les inventions ont permis l'avènement du télégraphe électrique filaire, l'Anglais Michael Faraday (1791-1867) mit en… Lire la suite
UNIFICATION DE L'ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME

Écrit par :  Bernard PIRE

  *Dans une expérience devenue historique, le Danois Hans Christian Œrsted (1777-1851) démontre en 1820 les rapports entre l'électricité et le magnétisme. Il « tend une portion rectiligne d'un fil parcouru par un courant au-dessus d'une aiguille aimantée » et observe que l'aiguille « quitte sa position »... Publié le 21 … Lire la suite

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