ÉLECTRICITÉVue d'ensemble
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Les premières observations électrostatiques et magnétostatiques dont nous soyons sûrs datent du vie siècle avant J.-C. : l'ambre jaune (en grec êlektron) frotté attire les corps légers, le fer est attiré par la pierre d'aimant provenant de Magnésie, ville d'Asie Mineure. L'article sur l'histoire de l'électricité traite de l'évolution des idées en ce domaine et montre comment on a pu aboutir aux équations de Maxwell : ces équations fournissent toutes les informations purement électriques et indiquent comment les charges électriques sont responsables des phénomènes électrostatiques, tandis que les charges électriques mobiles (courant électrique) permettent d'atteindre les phénomènes magnétiques.
Il est très utile de savoir si un matériau peut conduire ou non l'électricité, c'est-à-dire s'il peut être parcouru ou non par un courant électrique : on distingue ainsi les corps isolants, conducteurs et semi-conducteurs. Signalons qu'à basse température et sous des champs magnétiques pas trop élevés, certains corps sont dans l'état supraconducteur : ils peuvent alors être traversés par un courant continu sans aucune perte de puissance. Une autre classification des corps peut être trouvée en examinant les phénomènes magnétiques : les corps peuvent être diamagnétiques, paramagnétiques, ferromagnétiques, antiferromagnétiques ou ferrimagnétiques [cf. magnétisme] .
Les éléments des circuits sont les résistances (dans lesquelles de l'énergie est dissipée), les inductances (dans lesquelles on peut stocker de l'énergie sous forme magnétostatique) et les condensateurs (stockage d'énergie électrostatique). Quand on établit diverses connexions entre de tels éléments, il est nécessaire d'en connaître le comportement d'ensemble : on étudie les circuits électriques quand les dimensions de l'ensembl [...]
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Écrit par :
- Gérard FOURNET : professeur à l'université de Paris-VI et à l'École nationale supérieure d'électricité, directeur du laboratoire de génie électrique de la Ville de Paris
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ÉLECTRICITÉ - Histoire
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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electricite-histoire/
ÉLECTRICITÉ - Lois et applications
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electricite-lois-et-applications/
AMPÈRE ANDRÉ-MARIE (1775-1836)
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/andre-marie-ampere/#i_3070
BRAUN KARL FERDINAND (1850-1918)
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/karl-ferdinand-braun/#i_3070
CAVENDISH HENRY (1731-1810)
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/henry-cavendish/#i_3070
CENTRALE NUCLÉAIRE DE SHIPPINGPORT (Ohio)
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/centrale-nucleaire-de-shippingport/#i_3070
CHARBON - Industrie charbonnière
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charbon-industrie-charbonniere/#i_3070
CHARBONNAGES DE FRANCE
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charbonnages-de-france/#i_3070
CONDUCTION DE L'ÉLECTRICITÉ
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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/conduction-de-l-electricite/#i_3070
CONDUCTIVITÉ ou CONDUCTIBILITÉ, physique
Grandeur physique caractérisant la propagation, dans un milieu matériel, d'un flux d'électrons (conductivité électrique), d'un flux de chaleur (conductivité thermique) ou d'une perturbation mécanique (conductivité acoustique). Les milieux dans lesquels la propagation est aisée sont dits conducteurs ; ceux dans lesquels elle n'est pas possible (ou difficile, ou très lente) sont dits isolants. La co […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/conductivite-conductibilite/#i_3070
COULOMB CHARLES AUGUSTIN (1736-1806)
Dans le chapitre « Le physicien » : […] Après avoir reçu le prix de l'Académie en 1777, Coulomb vit adopter son compas magnétique suspendu à couple de torsion par l'Observatoire de Paris, qui lui demanda de résoudre les problèmes apparemment insolubles de la déclinaison magnétique des instruments. Il entreprit donc d'autres recherches sur la torsion et présenta en 1784 les résultats obtenus. Il décrivit le pendule de torsion dont il éb […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charles-augustin-coulomb/#i_3070
DÉSAGULIERS JEAN THÉOPHILE (1683-1744)
Physicien français, Jean Théophile Désaguliers est né à La Rochelle le 13 mars 1683 et mort à Londres le 29 février 1744. Fils d'un pasteur protestant émigré à Londres lors de la révocation de l’édit de Nantes, il étudia à l'université d'Oxford puis devint professeur au collège de Hart Hall. Il assista Isaac Newton dans ses travaux expérimentaux de 1713 à 1727, année de la mort de Newton. Chapelai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-theophile-desaguliers/#i_3070
DEUX FORMES D'ÉLECTRICITÉ
Après avoir développé les expériences d'électrisation par influence, proposées par Stephen Gray (1666-1736), le physicien français Charles François de Cisternai Du Fay (1698-1739) met en évidence l'existence de deux formes d’électricité qu'il appelle « vitrée » et « résineuse ». Dans un mémoire à l'Académie royale des sciences, il relate en 1733 les expériences dans lesquelles il approche d'une fe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/deux-formes-d-electricite/#i_3070
DIÉLECTRIQUES
Le mot « diélectrique » s'emploie en général comme adjectif, pour qualifier une substance qui peut emmagasiner de l' énergie électrostatique, c'est-à-dire une substance à laquelle on peut appliquer un champ électrique élevé et sur laquelle on peut maintenir ce champ sans apport d'énergie extérieure. Par voie de conséquence, un matériau diélectrique doit être isolant. Toutefois, on parle souvent de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dielectriques/#i_3070
DYNAMO
Le Belge Zénobe Gramme (1826-1901) met au point, en 1869, le premier générateur de courant électrique continu : la machine dynamo-électrique, appelée couramment dynamo. Son but est de convertir l'énergie mécanique en électricité. Les seuls moyens d'engendrer du courant continu à cette époque sont les piles ou accumulateurs, mais leur puissance est limitée. Gramme présente son invention à l'Académ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dynamo/#i_3070
ÉCLAIRAGE DOMESTIQUE
L’éclairage électrique a profondément bouleversé notre vie quotidienne. Il serait aujourd’hui inimaginable de s’en passer. Ainsi, du point de vue énergétique, plus de 30 milliards de lampes électriques (toutes technologies confondues) sont utilisées sur Terre, ce qui représente 19 p. 100 de la production mondiale d'électricité, soit près de 3 140 térawatts-heure (TWh) d'énergie électrique par an. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eclairage-domestique/#i_3070
ÉLECTRO-ACOUSTIQUE
Dans le chapitre « Analogies électro-mécano-acoustiques » : […] Le courant électrique, les vibrations mécaniques, les ondes sonores sont tous des phénomènes vibratoires . Il n'est donc pas étonnant que, en comparant les équations qui régissent certains circuits électriques à celles qui servent à décrire des régimes vibratoires, mécaniques d'abord puis, plus tard, acoustiques également, on ait constaté des analogies frappantes : il suffit […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electro-acoustique/#i_3070
ÉLECTROCUTION
En toute rigueur, il convient de définir l' électrocution comme étant l'accident suivi de mort et l' électrisation comme l'accident suivi de survie plus ou moins longue. Les accidents électriques se répartissent en trois catégories, selon les circonstances où ils se produisent : – accidents domestiques, dus à des courants de basse tension (BT inférieur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electrocution/#i_3070
ÉLECTROMAGNÉTISME
L'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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electromagnetisme/#i_3070
ÉNERGIE - La notion
Dans le chapitre « Systèmes de conversion d'énergie » : […] On peut soit transformer l'énergie « primaire » disponible en électricité facile à transporter (problème le plus important), soit transporter directement la source d'énergie (combustible) à l'endroit où elle est utilisée. Voyons les principaux systèmes de conversion employés pour chaque type de source d'énergie. L'énergie hydroélectrique (énergie potentielle de l'eau accumul […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-la-notion/#i_3070
ÉNERGIE - Les ressources
Dans le chapitre « Les grandes compagnies de l'énergie » : […] La production, la transformation et l'utilisation de l'énergie, sur une base commerciale, ont donné naissance à une industrie internationale de l'énergie complexe et diversifiée ; producteurs de charbon, électriciens, compagnies gazières, compagnies pétrolières. Ces entreprises, publiques ou privées, sont plus ou moins spécialisées, plus ou moins verticalement intégrées. Elles opèrent sur un marc […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-les-ressources/#i_3070
ÉNERGIE ÉOLIENNE ET SOCIÉTÉ
Le développement de l'éolien industriel repose sur une idée séduisante : la production d'électricité propre et renouvelable. Afin d'encourager cette filière, le gouvernement français a mis en place un tel ensemble d'aides et d'exemptions d'impôt que la commission des affaires économiques de l'Assemblée nationale s'est interrogée sur la légitimité d'un développement de l'éolien aussi largement sub […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-eolienne-et-societe/#i_3070
ÉNERGIES RENOUVELABLES
Dans le chapitre « L'énergie des mers » : […] Les océans peuvent être considérés comme des sources potentielles d'énergie : énergie marémotrice, énergie des vagues, énergie thermique des mers. L' énergie marémotrice est principalement due à la différence d'attraction lunaire entre les océans situés du côté et à l'opposé de la Lune à un instant donné, l'influence de l'attraction solaire étant environ deux fois moins impo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energies-renouvelables/#i_3070
FARADAY MICHAEL (1791-1867)
Dans le chapitre « Vers l'électromagnétisme » : […] L'activité de Faraday comme chimiste fut, certes, féconde puisque, entre 1820 et 1825, il découvrit les premiers dérivés chlorés des hydrocarbures et le benzène, mit en évidence la liquéfaction du chlore et réalisa des alliages spéciaux. Mais dans le même temps, le jeune savant explora le domaine de l'électricité et du magnétisme, où il devait effectuer ses travaux les plus importants. À la fin de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/michael-faraday/#i_3070
GAZ NATUREL
Dans le chapitre « Le gaz naturel, source d'énergie » : […] Comme tous les combustibles gazeux, le gaz naturel présente un grand nombre d'avantages techniques dans son utilisation : facilité des réglages, donc possibilité de hauts rendements ; réduction des investissements (ni emplacement, ni matériel, ni accessoires de stockage ; simplicité du matériel de combustion et de régulation) ; frais réduits d'exploitation et d'entretien, en raison de la non-corro […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gaz-naturel/#i_3070
GÉOTHERMIE
Dans le chapitre « La géothermie de haute énergie classique » : […] Caractérisée par des températures de fluides de 150 à 320 0 C, la géothermie de haute énergie classique (fig. 2) ne peut se développer que dans des zones particulières dans lesquelles des phénomènes de convection magmatique produisent des anomalies de flux entraînant la formation de réservoirs superficiels d'eau chaude pressurisée ou de vapeur. Un gisement de géothermie p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geothermie/#i_3070
HEAVISIDE OLIVER (1850-1925)
Mathématicien et physicien britannique. Né le 18 mai 1850 à Camden Town, près de Londres (Grande-Bretagne), Oliver Heaviside quitte l'école à l'âge de seize ans pour devenir télégraphiste après un séjour au Danemark. De retour en Angleterre en 1871, employé par la Great Northern Telegraph Company à Newcastle-upon-Tyne, il étudie l'électricité et publie des résultats originaux dès 1872. Fasciné pa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/oliver-heaviside/#i_3070
HORLOGERIE
Dans le chapitre « Historique » : […] L' électricité d'abord, l' électronique ensuite ont joué, dès leur apparition, un rôle déterminant dans la mesure du temps : en chronométrie de haute précision comme en horlogerie courante. L'électronique, en particulier, a permis d'accéder aux fréquences très élevées et très stables liées aux transitions des niveaux d'énergie d'atomes et de molécules. On a construit ainsi des garde-temps et des g […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/horlogerie/#i_3070
INDE (Le territoire et les hommes) - L'économie contemporaine
Dans le chapitre « Les infrastructures » : […] Environ 500 000 villages sur 590 000 sont aujourd'hui desservis par les lignes électriques. Le réseau routier en dur a décuplé . Et pourtant, comme dans l'agriculture, les mêmes facteurs qui ont stimulé la croissance constituent des freins majeurs à une future accélération du développement par manque d'entretien. Les pertes électriques sont estimées à environ 40 p. 100 de la production, la moitié […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/inde-le-territoire-et-les-hommes-l-economie-contemporaine/#i_3070
INDUSTRIE - Industrialisation et formes de société
Dans le chapitre « Transformations structurelles » : […] La croissance prodigieuse de la production industrielle au cours des cent cinquante dernières années a été accompagnée de transformations décisives tant dans la répartition par branches de cette production que dans celle des prix relatifs des différents produits industriels. En France, par exemple, la part des industries alimentaires dans la production industrielle diminue, passant de 39,5 p. 100 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/industrie-industrialisation-et-formes-de-societe/#i_3070
INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme
Dans le chapitre « Électricité » : […] Certains corps ou objets, dans certaines situations, acquièrent une charge électrique. Elle leur est conférée par apport ou retrait d'électrons. Depuis la découverte de l'électron par J. J. Thomson en 1897, on ne connaît toujours pas la nature physique de la charge, qui accompagne toutes les particules atomiques et subatomiques. On constate l'existence de deux espèces de charges, que l'on qualif […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-electromagnetisme/#i_3070
INTERACTIONS (physique) - Unification des forces
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 xviii e siècle, les expériences de Ben […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-unification-des-forces/#i_3070
JAPON (Le territoire et les hommes) - L'économie
Dans le chapitre « La triple catastrophe du 11 mars 2011 » : […] Deux jours après la triple catastrophe du 11 mars 2011 dans la région du Tohoku le Premier ministre Naoto Kan prononçait ces mots : « Le tremblement de terre, le tsunami et l'accident nucléaire représentent la plus grande crise à laquelle le Japon ait été confronté depuis le Seconde Guerre mondiale. » En effet, la catastrophe, qui a fait plus de 18 500 morts ou disparus et a provoqué l'évacuation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/japon-le-territoire-et-les-hommes-l-economie/#i_3070
KELVIN WILLIAM THOMSON lord (1824-1907)
Dans le chapitre « Travaux concernant l'électricité » : […] Sa première contribution à l' électrostatique fut une méthode de détermination du potentiel en des points assujettis à une ou plusieurs surfaces sphériques ; il donna, en 1851, une forme mathématique aux conclusions de Faraday sur l'électrolyse, fondant son interprétation sur des notions thermodynamiques. Deux ans plus tard, il entreprit d'aborder le domaine de la nature oscillatoire des décharges […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/william-kelvin/#i_3070
KIRCHHOFF GUSTAV (1824-1887)
Dans le chapitre « Premiers travaux sur l'électricité » : […] Kirchhoff étudie les mathématiques et la physique auprès de Franz Neumann, véritable fondateur de la physique mathématique en Allemagne. Dans un premier travail (1845), il établit les lois qui portent son nom pour les réseaux électriques, dont l'électrotechnique fera un important usage (loi des nœuds : la somme des intensités des courants convergeant en un nœud du réseau est égale à la somme des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gustav-kirchhoff/#i_3070
LECLANCHÉ GEORGES (1839-1882)
Inventeur français qui a mis au point en 1866 la pile qui porte son nom. Né en 1839 à Paris, d'un père juriste fermement engagé dans l'opposition au second Empire, Georges Leclanché accompagne sa famille en exil en Grande-Bretagne où il fait ses premières études. De retour en France, après une formation à l'École centrale des arts et manufactures, il est engagé par la Compagnie des chemins de fer […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/georges-leclanche/#i_3070
LED À NANOFILS
Les nanosciences – et leurs conséquences, les nanotechnologies – qui explorent les matériaux à l’échelle du nanomètre (le milliardième de mètre), connaissent des progrès rapides grâce à une importante mobilisation de chercheurs et de moyens au carrefour de la recherche fondamentale et des développements industriels. Une des caractéristiques essentielles des nanomatériaux est l’extrême sensibilité […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/led-a-nanofils/#i_3070
LEYDE BOUTEILLE DE
Condensateur électrique à diélectrique de verre, la bouteille de Leyde était, dans sa forme initiale, une fiole à moitié remplie d'eau dont l'ouverture était bouchée par un liège percé d'une tige métallique trempant dans l'eau. Pour charger la bouteille, l'extrémité libre de la tige était mise en contact avec un générateur à friction produisant de l'électricité statique. Lorsque le contact était […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bouteille-de-leyde/#i_3070
COULOMB LOI DE
Après avoir effectué des recherches sur les meilleures façons de fabriquer les aiguilles aimantées en 1777, le physicien français Charles Augustin de Coulomb développe la première théorie structurée du magnétisme en introduisant la notion de moment magnétique. Dans une série de sept Mémoires publiés de 1785 à 1791, il décrit l'action à distance des charges électriques et établit la loi qui porte s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/loi-de-coulomb/#i_3070
LOI DE JOULE
Le physicien anglais James Joule (1818-1889) établit en 1841 la loi qui porte son nom ; celle-ci lie la puissance cédée sous forme de chaleur à la résistance d'un conducteur électrique parcouru par un courant continu. Il réalise ensuite, en 1843, des expériences fondamentales pour déterminer l'équivalent mécanique de la calorie. Ses études liées aux processus de détentes des gaz dans le vide ou à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/loi-de-joule/#i_3070
MACHINISME
Dans le chapitre « Triomphe du machinisme » : […] La période qui va du milieu du xix e siècle à la veille de la Première Guerre mondiale marque le triomphe définitif de la machine. Ce nouveau système technique sur lequel nous vivions il y a encore quelques années s'établit en deux étapes, autour de 1860, et entre 1880 et 1895. Une énumération complète des réalisations est impossible : aussi conv […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/machinisme/#i_3070
MAGNÉTISME
Dans le chapitre « Moment magnétique : diamagnétisme et paramagnétisme » : […] Une aiguille de boussole s'oriente toujours à peu près selon le méridien du lieu : l'extrémité qui pointe vers le nord est appelée pôle Nord et l'autre pôle Sud. On dit qu'une telle aiguille constitue un dipôle magnétique, ou encore qu'elle est porteuse d'un moment magnétique, et l'on attribue son orientation à l'existence d'un champ magnétique terrestre. Or un fil conducteur parcouru par un cour […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme/#i_3070
MATTEUCCI CARLO (1811-1868)
Physicien et homme politique italien, Carlo Matteucci a surtout étudié l’électricité chez les animaux. Ses travaux font de lui l’un des fondateurs de l’électrophysiologie, science qui étudie les activités électriques chez les êtres vivants. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/carlo-matteucci/#i_3070
MESURE - Étalons fondamentaux
Dans le chapitre « Électricité » : […] Parmi les unités électriques, quelques-unes, ampère, volt, farad, henry, tesla, etc., se prêtent à des expériences très précises. La précision, de l'ordre de 10 —6 pour chacune de ces expériences, ne justifierait pas le choix de l'une d'entre elles pour servir d'étalon fondamental. On préfère définir l'ampère, unité de base, à partir d'une expérience idéalement simple, ir […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mesure-etalons-fondamentaux/#i_3070
NOLLET JEAN ANTOINE (1700-1770)
Physicien français, l'abbé Jean Antoine Nollet est né à Pimprez (Oise) le 18 novembre 1700 et mort à Paris le 24 avril 1770. Après avoir collaboré avec Charles Dufay, il publia en 1746 une Théorie des affluences et effluences simultanées dans laquelle il considérait l'électricité comme un fluide pénétrant dans les corps par des pores. Sa controverse avec Benjamin Franklin s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-antoine-nollet/#i_3070
NUCLÉAIRE - Réacteurs nucléaires
Dans le chapitre « Les filières de réacteurs nucléaires » : […] Les réacteurs se classent, en premier lieu, d'après leur objectif : production d'électricité, propulsion navale, production de plutonium ou de tritium pour la défense nationale, production de flux intenses de neutrons pour des essais techniques ou pour la recherche fondamentale, étude de caractéristiques neutroniques avec des maquettes critiques de puissance négligeable, etc. Alors que les premier […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-reacteurs-nucleaires/#i_3070
NUCLÉAIRE - Applications civiles
Dans le chapitre « Nucléaire et électricité » : […] L' énergie nucléaire fournit environ 16 p. 100 de l'électricité produite dans le monde (soit environ 2 600 TWh sur un total de 16 000 TWh produits en 2005 ; tabl. 1 ), près de 20 p. 100 aux États-Unis, de 32 p. 100 en Europe (hors ex-U.R.S.S.) et de 80 p. 100 en France (tabl. 2 ). […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-applications-civiles/#i_3070
NUCLÉAIRE (notions de base)
Dans le chapitre « Le nucléaire civil » : […] En 2014, 439 centrales nucléaires étaient en service dans le monde, exploitées par 31 pays. Elles représentaient une puissance installée de plus de plus de 370 gigawatts, soit environ 12 p. 100 de la capacité mondiale de production d'énergie électrique. Les plus grands producteurs d’électricité nucléaire sont les États-Unis, la France et la Russie. Malgré la catastrophe de Fukushima, qui a eu lie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire/#i_3070
OHM GEORG SIMON (1789-1854)
Georg Simon Ohm fut un physicien allemand de la fin du xviii e siècle et du début du xix e siècle. Il étudia les phénomènes électriques de façon approfondie et en proposa une description théorique en 1827. Georg Simon Ohm naît le 16 mars 1789 à Erlangen en Bavière (Allemagne). Ce fils de serruri […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/georg-simon-ohm/#i_3070
ORAGES
Dans le chapitre « Le coup de foudre » : […] Considéré comme le géant des nuages, le cumulo-nimbus se différencie aussi de tous les autres nuages par les phénomènes électriques qui l'animent. En son sein, une partie des particules d'eau se congèlent quand elles atteignent une altitude supérieure à celle de l'isotherme 0 0 C. Le cumulo-nimbus est ainsi formé, selon l'altitude, de particules d'eau et de cristaux de gl […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/orages/#i_3070
OSCILLOSCOPE CATHODIQUE
S'appuyant sur les travaux du Britannique William Crookes (1832-1919), qui inventa le tube à rayons cathodiques, le physicien allemand Karl Ferdinand Braun (1850-1918) conçoit en 1897 un montage qui lui permet de rendre visible la forme d'un signal électrique. dans un tube à vide, Braun dispose une électrode (la cathode) qui émet un faisceau d'électrons en direction d'un écran (relié à l'anode) re […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/oscilloscope-cathodique/#i_3070
PARATONNERRE
En 1745 est découverte la bouteille de Leyde, premier « condensateur électrique », qui emmagasinerait ce que l'on nomme le « fluide électrique ». Benjamin Franklin (1706-1790) propose l'expression de « charge électrique » pour interpréter le phénomène. Il pense alors que l'électricité n'est pas créée par frottement (seul moyen de l'obtenir à cette époque) mais recueillie, diffusée ou attirée par d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/paratonnerre/#i_3070
PELTIER JEAN CHARLES ATHANASE (1785-1845)
Physicien français, Jean Charles Athanase Peltier est né à Ham (Somme) le 22 février 1785 et mort à Paris le 27 octobre 1845. Après avoir abandonné sa profession d'horloger à l'âge de trente ans, il se consacra à la recherche en physique ; il est connu pour sa découverte en 1834 de l'effet Peltier : lorsqu'un courant électrique passe à une jonction connectant deux conducteurs, on observe une augm […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jean-charles-athanase-peltier/#i_3070
PHARES
Dans le chapitre « Lampes électriques » : […] Grâce aux lampes à arc au carbone, l'éclairage électrique apparut très tôt dans les phares, alors même que les lampes à huile étaient encore en vogue. Le premier foyer électrique fut installé dans le phare anglais de Dungeness en 1862, puis dans de nombreux autres. La majorité de ces phares retournèrent cependant aux lampes à huile car les premières lampes à arc étaient difficiles à contrôler et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phares/#i_3070
PILE DE VOLTA
En 1800, le physicien italien Alessandro Volta (1745-1827) invente la première pile électrique. La découverte de l'électricité animale par Luigi Galvani (1737-1798) avait conduit Volta à étudier, dès 1792, les conditions d'excitation des muscles d'une grenouille et à mettre l'accent sur la nécessité d'un circuit électrique fermé constitué de métaux. En mars 1800, Volta publie, dans une lettre au p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pile-de-volta/#i_3070
PLANTÉ GASTON (1834-1889)
Né à Orthez le 22 avril 1834 et mort à Bellevue (Hauts-de-Seine) le 21 mai 1889, Gaston Planté fut le premier à concevoir et fabriquer un accumulateur électrique. En 1859, il proposa d'utiliser des électrodes en plomb plongées dans l'acide sulfurique afin de pouvoir recharger aisément un système capable de stocker l'énergie électrique. Planté avait compris qu'une batterie ordinaire s'épuisait lor […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gaston-plante/#i_3070
PRIESTLEY JOSEPH (1733-1804)
Chimiste anglais, théologien, chef principal (avec Theophilus Lindsey), du mouvement des unitariens ou antitrinitaires, pédagogue et théoricien politique, né à Birstall Fieldhead (près de Leeds) et mort à Northumberland en Pennsylvanie Joseph Priestley était le fils d'un tailleur calviniste qui, d'esprit ouvert, le laissa se préparer au pastorat chez les dissidents. Priestley apprit alors l'hébreu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/joseph-priestley/#i_3070
PROPULSION NAVALE
Dans le chapitre « Transmission électrique » : […] La transmission électrique comporte : un alternateur accouplé à l'appareil moteur ; un moteur électrique avec son convertisseur qui entraîne la ligne d'arbres soit directement, soit par l'intermédiaire d'un réducteur ; l'hélice, en général à pales fixes compte tenu de la souplesse et de la précision du réglage de vitesse offertes aujourd'hui par une motorisation électrique. Ce mode de transmissio […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/propulsion-navale/#i_3070
RÉACTEUR NUCLÉAIRE E.P.R. (European Pressurized Reactor)
Dans le chapitre « Rappel sur les réactions nucléaires à eau pressurisée » : […] En France, la production d'électricité d'origine nucléaire est assurée par cinquante-huit réacteurs nucléaires qui sont répartis dans dix-neuf centrales. Tous ces réacteurs appartiennent à la filière des réacteurs à eau pressurisée (R.E.P., en anglais P.W.R. pour Pressurized Water Reactor). Le combustible est de l'oxyde d'uranium (UO 2 ) enrichi à 3,5 p. 100 d'uranium 235 (contre 0,7 p. 100 dans l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/european-pressurized-reactor/#i_3070
RÉSONANCE, physique
Égalité entre la fréquence ν de l'agent excitateur et l'une des fréquences propres ν 0 du système oscillant excité, et caractérisée principalement par un maximum de la réponse du système en fonction de la fréquence excitatrice. La résonance existe dans de nombreux domaines de la physique et on peut en étudier quelques aspects particuliers. 1. Mouvement forcé d'un oscillateur (unidimensionnel) har […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/resonance-physique/#i_3070
SORTIE DU NUCLÉAIRE CIVIL
Dans le chapitre « Nucléaire civil : le cas particulier de la France » : […] Dans le débat qui s'est ravivé après la catastrophe de Fukushima, les défenseurs du nucléaire présentent une série d'arguments. Le premier est l'indépendance énergétique apportée par le nucléaire à notre pays. Mais celle-ci est fortement contestée, puisque la totalité de l'uranium utilisé dans les réacteurs français est importé. Le deuxième argument concerne la réduction des émissions de dioxyde d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sortie-du-nucleaire-civil/#i_3070
SWAN JOSEPH WILSON (1828-1914)
Physicien et chimiste britannique qui fit des découvertes importantes dans les domaines de l'électricité et de la photographie. Né le 31 octobre 1828 à Sunderland, Joseph Wilson Swan débute comme apprenti dans une pharmacie du Sunderland, avant de codiriger une fabrique de produits chimiques à Newcastle-upon-Tyne. Dès 1850, il travaille à la réalisation d'une ampoule lumineuse à partir de filamen […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/joseph-wilson-swan/#i_3070
SYLPHES ROUGES
Le phénomène des éclairs que nous observons depuis le sol est relativement bien connu. Il prend naissance dans les cumulonimbus, au sein de ces gros nuages d'orage, qui culminent jusqu'à la tropopause (environ 10 km d'altitude), entre deux nuages ou, plus visiblement, avec le sol. Les sylphes rouges sont aussi des éclairs, mais d'un autre type et d'une ampleur bien plus grande. Ils ne sont connus […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sylphes-rouges/#i_3070
TECHNIQUES HISTOIRE DES
Dans le chapitre « La civilisation industrielle » : […] Les premiers ponts en fonte, navires à vapeur et usines métallurgiques voient le jour dès avant 1800, mais la grande expansion industrielle de l'Europe, puis de l'Amérique du Nord, se fait au cours du xix e siècle. La France suit le même chemin que l'Angleterre au cours de la première moitié de ce siècle avec la mise en place d'une industrie méca […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/histoire-des-techniques/#i_3070
TESLA NIKOLA (1856-1943)
Inventeur, né à Smiljan, en Croatie. Après des études de physique et de mathématiques à la Realschule de Karlstadt (1873), à l'école polytechnique de Graz et à l'université de Prague, Nikola Tesla s'intéresse à l'électricité qui deviendra sa spécialité. Employé tout d'abord par le gouvernement autrichien comme ingénieur du télégraphe, il travaille ensuite dans l'électrotechnique à Budapest et à Pa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nikola-tesla/#i_3070
THERMOÉLECTRICITÉ
Le passage du courant électrique dans les conducteurs s'accompagne de phénomènes thermiques. De façon plus générale, on rencontre toujours simultanément, dans les conducteurs ou aux jonctions des conducteurs, des phénomènes thermiques et des phénomènes électriques. Certains d'entre eux, tel l'effet Joule, ne dépendent pas du sens de passage du courant (il y a toujours dégagement de chaleur par ef […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thermoelectricite/#i_3070
TRANSFORMATEURS D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
Les transformateurs sont des machines électriques statiques dont la fonction est d'élever ou d'abaisser la tension d'un circuit électrique parcouru par un courant alternatif sans en modifier la fréquence. Ils jouent un rôle essentiel dans le transport de l'énergie électrique à distance. En effet, les tensions de fonctionnement des machines génératrices n'excèdent pas une vingtaine de kilovolts e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/transformateurs-d-energie-electrique/#i_3070
UNIFICATION DE L'ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME
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 juillet en latin à Copenhague, ce résultat est immédiatement apprécié des physici […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/unification-de-l-electricite-et-du-magnetisme/#i_3070
VOLTA ALESSANDRO (1745-1827)
Physicien italien connu pour ses travaux fondamentaux sur l'électricité et son invention de la pile électrique, Alessandro Volta est né le 18 février 1745 à Côme. Nommé professeur de physique au lycée de Côme en 1774, il y met au point l'électrophore, première machine électrique à influence, qui lui permet d'accomplir de nombreuses expériences. Il étudie par ailleurs la composition du gaz des mar […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alessandro-volta/#i_3070
WESTINGHOUSE GEORGE (1846-1914)
George Westinghouse est l'archétype de l'entrepreneur-inventeur américain du xix e siècle. Son nom reste attaché à la société de matériel électrique Westinghouse Electric Company, qu'il a fondée en 1886. George Westinghouse , né le 6 octobre 1846 à Central Bridge, dans l'État de New York, grandit à Schenectady, ville où son père tient un atelier […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/george-westinghouse/#i_3070
WHEATSTONE sir CHARLES (1802-1875)
Physicien anglais né à Gloucester et mort à Paris. Wheatstone publie ses premiers travaux en acoustique alors qu'il était employé chez un marchand d'instruments de musique (1823). En 1837, après avoir étudié la vitesse d'un courant électrique dans un conducteur grâce à un système de miroirs tournants, il met au point avec W. F. Cooke un télégraphe électrique. Wheatstone s'occupe aussi d'optique, e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/wheatstone-sir-charles/#i_3070
WOLLASTON WILLIAM HYDE (1766-1828)
Savant anglais que ses nombreuses contributions à la chimie et à la physique, sur le plan théorique comme sur celui des applications, placent au premier rang des hommes de science de son temps. Né à East Dereham (Norfolk), William Hyde Wollaston obtient à Cambridge son doctorat en médecine (1793) et pratique durant plusieurs années. Élu membre de la Royal Society en 1793, il en devient plus tard l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/william-hyde-wollaston/#i_3070
Pour citer l’article
Gérard FOURNET,
« ÉLECTRICITÉ -