ÉLECTRICITÉHistoire

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

La science de l'électricité s'est peu à peu constituée à partir de simples observations des phénomènes de la nature. La boussole en est la première application.

La possibilité de produire à volonté de l'électricité fut acquise seulement au xviie siècle (machines statiques de Guericke et Huygens), et, au début du xviiie siècle, la découverte d'électricités différentes permit de classer ce « fluide » en deux catégories : l'électricité vitrée (positive), l'électricité résineuse (négative).

Au xviiie siècle, l'expérimentation est suffisamment développée pour que l'on puisse échafauder les premières théories et, par des expériences et des mesures de plus en plus précises, passer du qualitatif au quantitatif (Cavendish et Coulomb).

Mais l'électricité statique que l'on produit, et qui fait l'objet des recherches, ne peut plus amener de grands progrès. En 1800, la découverte de la pile (Volta) permet d'obtenir des courants électriques (électricité dynamique).

Alors se fait la jonction des deux catégories, électricité et magnétisme dans l'électromagnétisme. Des lois rigoureuses sont établies (Ampère et Ohm, même année, 1827) et l'on découvre les courants d'induction (Foucault, vers 1850).

Parallèlement à ces recherches, une longue série d'observations et d'expériences sur la conductibilité de l'électricité dans les gaz conduit à la mise en évidence des phénomènes de rayonnements. Ainsi sont découverts successivement les rayons positifs (Goldstein), les rayons cathodiques (Hertz, J. Perrin, J. J. Thomson, P. Lenard) puis les rayons X (Röntgen), ces derniers ouvrant la voie à des applications remarquables tant en médecine que dans la connaissance de la constitution de la matière.

Wilhelm Conrad Röntgen

Photographie : Wilhelm Conrad Röntgen

Le physicien allemand Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) est célèbre pour sa découverte des rayons X, en 1895. Il reçut le premier prix Nobel de physique, en 1901. 

Crédits : SSPL/ Getty Images

Afficher

Les équations de Maxwell permettent la découverte des ondes hertziennes (Hertz), à l'origine de la radiotechnique. Alors naît la théorie de Lorentz (1892-1895) où, à l'échelle microscopique, on associe aux charges en mouvement un champ électrique et un champ magnétique.

Les travaux de Pierre Curie sur la symétrie des phénomènes physiques, en introduisant la notion de prévision, marquent un tournant important ; ses études sur le magnétisme sont poursuivies et élargies par son élève Paul Langevin. C'est à ce moment que la connaissance de la constitution de l'atome se précise (N. Bohr) et que Max Planck établit sa théorie des quanta. Einstein, pour expliquer l'effet photo-électrique, revient à une conception granulaire de l'électricité, et, en 1925, Louis de Broglie opère une synthèse entre les théories ondulatoire et corpusculaire.

Les origines

L'Antiquité

Parmi les premières observations relatives à ce que l'on nommera plus tard électricité, il faut citer les éclairs orageux, la foudre (liée à la production du feu), les aurores boréales, l'attraction de certaines substances par d'autres (ambre et pierres d'aimant).

Thalès, né à Milet (env. 625-env. 547), le plus ancien des sept sages de la Grèce, fondateur de l'école ionienne, connaissait la propriété de l'ambre jaune ou succin (en grec êlektron, d'où électricité) d'attirer les corps légers grâce à une « âme vivante » possédée par ces matières. Il aurait rapporté ces connaissances d'Égypte. Platon (env. 427-env. 347) voit dans ce phénomène une sorte de « respiration » (Timée). Pline l'Ancien (23-79) et Plutarque (env. 47-120) insistent sur le fait qu'il faut frotter l'ambre pour obtenir une attraction.

Dans l'Antiquité, on connaissait aussi les propriétés de la pierre dite d'Héraclée, de Lydie ou de Magnésie (d'où le terme de magnétisme), qui constitue les aimants et que l'on appelle la magnétite (oxyde de fer Fe3O4). Démocrite (env. 460-env. 370) a donné un traité de l'aimant dont « les atomes pénètrent au milieu de ceux moins sensibles du fer pour les agiter ».

Une première application

Au iiie siècle, les Asiatiques savaient fabriquer des boussoles de divers types. D'abord constituées par des cuillères de magnétite placées sur des plans de marbre, elles étaient destinées à la divination, puis formées d'aiguilles aimantées flottant sur de l'eau (au moyen de brins de roseau) ; elles servirent à guider les navigateurs. Les croisés ont vraisemblablement trouvé ces instruments chez les Arabes.

Pierre le Pèlerin de Maricourt, qui fut le maître de Roger Bacon (env. 1219-env. 1292), cite, en 1269, dans son Epistola de magnete, l'expérience de l'aimant brisé (multiplication des pôles), puis ressoudé ; mais il semble avoir ignoré la déclinaison magnétique. C'est seulement au xve siècle que l'on parle de ce phénomène, dont Christophe Colomb (env. 1450-1506) aurait noté la variation d'un point à un autre du globe entre les 13 et 17 septembre 1492.

William Gilbert (1544-1603), médecin de la reine Élisabeth et du roi Jacques Ier d'Angleterre, pour expliquer l'inclinaison et la déclinaison des aiguilles aimantées, aurait admis le premier que la Terre est un aimant. Il serait également le créateur du terme même d'électricité, vis electrica.

Premières machines

Otto de Guericke (1602-1686), bourgmestre de Magdebourg, généralise le phénomène d'attraction par frottement à un grand nombre de corps (saphir, rubis, améthyste) ; il crée la première machine capable de produire de l'électricité (statique) au moyen d'un globe de soufre que l'on frottait alors qu'il était animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe le traversant. Il tira de cet appareil des étincelles qu'il compara aux éclairs du ciel.

Christiaan Huygens (1629-1695) améliore cette machine en remplaçant la grosse boule de soufre par une petite sphère d'ambre. Vers la même époque, l'abbé Jean Picard (1620-1682) constate que le tube de verre d'un baromètre devient lumineux quand on agite le mercure qu'il contient. C'est aussi ce qui ressort des expériences du constructeur anglais Francis Hauksbee (env. 1666-1713), qui montre de plus que par frottement le verre donne des effets électriques plus importants que le soufre.

Arrivés à cette période du xviie siècle, on peut faire le point des observations et des expériences : une seule application a vu le jour, la boussole ; la distinction entre électricité (statique) et magnétisme est déjà établie ; les premiers effets du passage de l'électricité dans des gaz raréfiés (luminescence) se manifestent ; enfin, les résultats obtenus ne constituent que des curiosités, pour ne pas dire de simples amusements : on ne cherche pas encore à bâtir des théori [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 10 pages

Médias de l’article

Wilhelm Conrad Röntgen

Wilhelm Conrad Röntgen
Crédits : SSPL/ Getty Images

photographie

Stephen Gray

Stephen Gray
Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

photographie

Benjamin Franklin (1706-1790)

Benjamin Franklin (1706-1790)
Crédits : Yale University Art Gallery

photographie

Pendule de Coulomb

Pendule de Coulomb
Crédits : Keystone/ Getty Images

photographie

Afficher les 11 médias de l'article


Écrit par :

  • : ancien directeur du laboratoire de biochimie des isomères à l'École pratique des hautes études

Classification

Autres références

«  ÉLECTRICITÉ  » est également traité dans :

ÉLECTRICITÉ - Vue d'ensemble

  • Écrit par 
  • Gérard FOURNET
  •  • 745 mots

L'étude des phénomènes électriques constitue une des bases de la description de l'Univers ; ces phénomènes sont partout présents : les forces qui agissent au sein de toute matière entre les électrons et les noyaux atomiques sont des forces électriques ; la lumière est une onde électromagnétique.Les premières observations électrostatiques et magnétostatiques dont nous soyons sûrs datent du […] Lire la suite

ÉLECTRICITÉ - Lois et applications

  • Écrit par 
  • Jean-Marie DONNINI, 
  • Lucien QUARANTA
  •  • 4 783 mots
  •  • 8 médias

L'électricité est généralement perçue comme une source d'énergie améliorant nos conditions de vie. Il est vrai que l'électricité a provoqué, d'une part, une véritable révolution technologique ayant des conséquences sans précédent dans l'histoire et, d'autre part, des répercussions sociologiques liées aux modifications des conditions du travail humain. Si l'utilisation pour l'éclairage, en particul […] Lire la suite

AMPÈRE ANDRÉ-MARIE (1775-1836)

  • Écrit par 
  • Louis POUDENSAN
  •  • 1 782 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Le fondateur de l'électromagnétisme »  : […] Jusqu'en 1820, on connaissait l' électricité grâce à la pile de Volta et à la balance de Coulomb. On connaissait aussi le magnétisme et la lumière. Mais entre ces trois ordres de phénomènes, on n'établissait aucune relation, et, ignorant leur nature intime, on ne savait même pas déterminer et régler leurs manifestations. En 1820, le physicien danois Hans Christian Œrsted découvre que le voisinage […] Lire la suite

BIPM (Bureau international des poids et mesures)

  • Écrit par 
  • Céline FELLAG ARIOUET
  •  • 1 570 mots

Dans le chapitre « Activités scientifiques et coopération internationale »  : […] Les mesures sont au cœur des activités humaines. Le BIPM représente la communauté métrologique internationale dont il s’efforce d’optimiser la reconnaissance et l’impact. Il travaille avec les différents laboratoires nationaux de métrologie et autres partenaires stratégiques pour promouvoir et faire progresser la comparabilité mondiale des mesures afin de favoriser la découverte et l'innovation s […] Lire la suite

BRAUN KARL FERDINAND (1850-1918)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 271 mots

Né le 6 juin 1850 à Fulda (Allemagne), Karl Ferdinand Braun fit ses études universitaires à Marburg et à Berlin. Après une thèse sur l'oscillation des cordes élastiques, il obtint divers postes d'enseignant qui le menèrent successivement à Würzburg, Leipzig, Marburg, Strasbourg (alors allemande), Karlsruhe et Tübingen où il resta dix ans avant de retourner, en 1895, à Strasbourg, comme directeur d […] Lire la suite

CAVENDISH HENRY (1731-1810)

  • Écrit par 
  • Jacques GUILLERME
  •  • 1 847 mots

Dans le chapitre « Électrostatique et courant électrique »  : […] L'œuvre scientifique de Cavendish ne se limite pas à la chimie pneumatique. Doué d'une bonne culture mathématique, il a étudié avec bonheur les phénomènes électriques et dynamiques ; malheureusement, une grande partie de ses recherches sont demeurées inédites, jusqu'à ce que Maxwell attire l'attention des érudits sur ses manuscrits. C'est en se fondant sur le modèle newtonien de l'attraction qu' […] Lire la suite

CENTRALE NUCLÉAIRE DE SHIPPINGPORT (Ohio)

  • Écrit par 
  • Robert DAUTRAY
  •  • 258 mots

La première centrale nucléaire civile de la filière R.E.P. (réacteur à eau pressurisée) produisant de l'électricité de manière industrielle a été mise en service, aux États-Unis, le 2 décembre 1957 à Shippingport, près de Pittsburgh (Ohio). Celle-ci utilisait un réacteur nucléaire de 60 mégawatts électriques (MWe), modéré et refroidi par de l'eau ordinaire, avec un combustible en uranium légèremen […] Lire la suite

CHARBON - Industrie charbonnière

  • Écrit par 
  • Michel BENECH, 
  • Pierre BERTE, 
  • Jacques BONNET, 
  • Robert PENTEL
  •  • 11 876 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Le marché charbonnier français »  : […] Le marché charbonnier français ne correspond plus qu'aux importations de houille. Elles sont stabilisées depuis quelques années aux environs de 20 millions de tonnes (21,5 Mt en 2005). Ces importations concernent du charbon vapeur (65 p. 100), destiné à la production d'électricité, et du charbon à coke (35 p. 100), utilisé pour la sidérurgie. Les cinq principaux pays d'origine sont l'Australie (5 […] Lire la suite

CHARBONNAGES DE FRANCE

  • Écrit par 
  • Pierre BERTE
  •  • 593 mots

Les Charbonnages de France sont nés en 1946 de la nationalisation des Houillères de France, pour la plupart déjà intensivement exploitées depuis plus d'un siècle. Depuis leur création jusqu'à leur disssolution en 2007, leur mission a considérablement évolué. De fournisseur de l'énergie principale du pays, l'entreprise est passée à un rôle d'acteur industriel placé sur un marché concurrentiel. Opér […] Lire la suite

CONDUCTION DE L'ÉLECTRICITÉ

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 167 mots
  •  • 1 média

Les travaux sur l'électricité de Stephen Gray (1666-1736) marquent la découverte de la conduction électrique. En février 1729, ayant frotté un grand tube de verre fermé par deux bouchons de liège, il constate « qu'il y avait certainement une vertu attractive communiquée au bouchon par le tube excité ». Il parvient à transmettre sur de grandes distances le pouvoir d'attraction en utilisant une fice […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

29-31 août 2005 États-Unis. Cyclone dévastateur en Louisiane

d'électricité. Le chiffre de centaines de victimes est avancé par les autorités. Quelque 78 000 habitants qui n'avaient pas évacué la ville sont recueillis dans des refuges d'urgence. Les pillages se multiplient. Le 31, le président George W. Bush, qui a survolé la région, évoque « l'un des pires désastres naturels dans l'histoire américaine ». Les […] Lire la suite

Pour citer l’article

Jacques NICOLLE, « ÉLECTRICITÉ - Histoire », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 03 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/electricite-histoire/