Une chronologie des événements en électromagnétisme

La fascination humaine pour l'électromagnétisme, l'interaction des courants électriques et des champs magnétiques, remonte à l'aube des temps avec l'observation humaine de la foudre et d'autres événements inexplicables, tels que les poissons et les anguilles électriques. Les humains savaient qu'il y avait un phénomène, mais il est resté enveloppé de mysticisme jusqu'aux années 1600, lorsque les scientifiques ont commencé à approfondir la théorie..

Cette chronologie des événements sur la découverte et la recherche menant à notre compréhension moderne de l'électromagnétisme montre comment les scientifiques, les inventeurs et les théoriciens ont travaillé ensemble pour faire avancer la science collectivement.

600 avant notre ère: des étincelles d'ambre dans la Grèce antique

Les premiers écrits sur l'électromagnétisme datent de 600 avant notre ère, lorsque le philosophe, mathématicien et scientifique grec ancien Thales de Miletus a décrit ses expériences en frottant la fourrure animale sur diverses substances telles que l'ambre. Thales a découvert que l'ambre frotté avec de la fourrure attire des morceaux de poussière et de poils qui créent de l'électricité statique, et s'il frottait l'ambre assez longtemps, il pourrait même obtenir une étincelle électrique pour sauter.

221-206 avant notre ère: boussole Lodestone chinois

La boussole magnétique est une ancienne invention chinoise, probablement fabriquée pour la première fois en Chine sous la dynastie Qin, de 221 à 206 avant notre ère. La boussole a utilisé une pierre angulaire, un oxyde magnétique, pour indiquer le nord vrai. Le concept sous-jacent n'a peut-être pas été compris, mais la capacité de la boussole à pointer le nord vrai était claire.

1600: Gilbert et le Lodestone

Vers la fin du XVIe siècle, le «fondateur de la science électrique», le scientifique anglais William Gilbert, publia «De Magnete» en latin traduit par «On the Magnet» ou «On the Lodestone». Gilbert était un contemporain de Galileo, impressionné par le travail de Gilbert. Gilbert a entrepris un certain nombre d'expériences électriques minutieuses, au cours desquelles il a découvert que de nombreuses substances étaient capables de manifester des propriétés électriques.

Gilbert a également découvert qu'un corps chauffé perdait son électricité et que l'humidité empêchait l'électrification de tous les corps. Il a également remarqué que les substances électrifiées attiraient toutes les autres substances sans discernement, alors qu'un aimant attirait uniquement le fer.

1752: Franklin's Kite Experiments

Le père fondateur américain Benjamin Franklin est célèbre pour l'expérience extrêmement dangereuse qu'il a menée, consistant à faire voler un cerf-volant par son fils dans un ciel menacé par la tempête. Une clé attachée à la chaîne de cerf-volant a déclenché et chargé un pot de Leyde, établissant ainsi le lien entre la foudre et l'électricité. Suite à ces expériences, il a inventé le paratonnerre.

Franklin a découvert qu'il existe deux types de charges, positives et négatives: les objets avec des charges similaires se repoussent et ceux avec des charges différentes s'attirent. Franklin a également documenté la conservation de la charge, la théorie selon laquelle un système isolé a une charge totale constante.

1785: Loi de Coulomb

En 1785, le physicien français Charles-Augustin de Coulomb a développé la loi de Coulomb, la définition de la force électrostatique d'attraction et de répulsion. Il a constaté que la force exercée entre deux petits corps électrifiés est directement proportionnelle au produit de l'amplitude des charges et varie inversement au carré de la distance entre ces charges. La découverte par Coulomb de la loi des carrés inverses a pratiquement annexé une grande partie du domaine de l'électricité. Il a également réalisé d'importants travaux sur l'étude de la friction.

1789: Électricité galvanique

En 1780, le professeur italien Luigi Galvani (1737-1790) a découvert que l'électricité de deux métaux différents provoque des contractions des cuisses de grenouilles. Il a observé que le muscle d'une grenouille, suspendu à une balustrade en fer par un crochet en cuivre traversant sa colonne dorsale, a subi des convulsions vives sans aucune cause étrangère..

Pour expliquer ce phénomène, Galvani a supposé que l'électricité de types opposés existait dans les nerfs et les muscles de la grenouille. Galvani a publié les résultats de ses découvertes en 1789, ainsi que son hypothèse, qui a attiré l'attention des physiciens de l'époque.

1790: électricité voltaïque

Le physicien, chimiste et inventeur italien Alessandro Volta (1745-1827) a lu les recherches de Galvani et a découvert dans ses propres travaux que les produits chimiques agissant sur deux métaux différents produisent de l'électricité sans le bénéfice d'une grenouille. Il a inventé la première batterie électrique, la batterie à piles voltaïques en 1799. Avec la batterie à piles, Volta a prouvé que l'électricité pouvait être produite chimiquement et a réfuté la théorie répandue selon laquelle l'électricité était produite uniquement par des êtres vivants. L'invention de Volta a suscité beaucoup d'enthousiasme scientifique, conduisant d'autres à mener des expériences similaires qui ont finalement conduit au développement du domaine de l'électrochimie.

1820: Champs magnétiques

En 1820, le physicien et chimiste danois Hans Christian Oersted (1777-1851) a découvert ce qui allait devenir la loi d'Oersted: qu'un courant électrique affecte une aiguille de boussole et crée des champs magnétiques. Il a été le premier scientifique à trouver le lien entre l'électricité et le magnétisme.

1821: Electrodynamique d'Ampère

Le physicien français André Marie Ampère (1775-1836) a découvert que les fils transportant du courant produisent des forces les uns sur les autres, annonçant sa théorie de l'électrodynamique en 1821.

La théorie électrodynamique d'Ampère stipule que deux parties parallèles d'un circuit s'attirent si les courants y circulent dans la même direction et se repoussent si les courants circulent dans la direction opposée. Deux portions de circuits se croisant s'attirent obliquement si les deux courants circulent vers ou depuis le point de croisement et se repoussent si l'un circule vers et l'autre depuis ce point. Lorsqu'un élément d'un circuit exerce une force sur un autre élément d'un circuit, cette force a toujours tendance à pousser le second dans une direction perpendiculaire à sa propre direction.

1831: Faraday et induction électromagnétique

Le scientifique anglais Michael Faraday (1791-1867) à la Royal Society de Londres a développé l'idée d'un champ électrique et étudié l'effet des courants sur les aimants. Ses recherches ont révélé que le champ magnétique créé autour d'un conducteur transportait un courant continu, établissant ainsi la base du concept de champ électromagnétique en physique. Faraday a également établi que le magnétisme pouvait affecter les rayons de lumière et qu'il existait une relation sous-jacente entre les deux phénomènes. Il a également découvert les principes de l'induction électromagnétique et du diamagnétisme et les lois de l'électrolyse.

1873: Maxwell et les bases de la théorie électromagnétique

James Clerk Maxwell (1831-1879), physicien et mathématicien écossais, a reconnu que les processus d'électromagnétisme pouvaient être établis en utilisant les mathématiques. Maxwell a publié "Traité sur l'électricité et le magnétisme" en 1873 dans lequel il résume et synthétise les découvertes de Coloumb, Oersted, Ampère, Faraday en quatre équations mathématiques. Les équations de Maxwell sont utilisées aujourd'hui comme base de la théorie électromagnétique. Maxwell prédit les connexions du magnétisme et de l'électricité conduisant directement à la prédiction des ondes électromagnétiques.

1885: Hertz et ondes électriques

Le physicien allemand Heinrich Hertz a prouvé que la théorie des ondes électromagnétiques de Maxwell était correcte et, dans le processus, a généré et détecté des ondes électromagnétiques. Hertz a publié son travail dans un livre, "Electric Waves: Being Researches on the Propagation of Electric Action With Finite Velocity Through Space." La découverte des ondes électromagnétiques a conduit au développement de la radio. L'unité de fréquence des ondes mesurée en cycles par seconde a été nommée "hertz" en son honneur.

1895: Marconi et la radio

En 1895, l'inventeur et ingénieur électricien italien Guglielmo Marconi a mis la découverte des ondes électromagnétiques en pratique en envoyant des messages sur de longues distances à l'aide de signaux radio, également appelés «sans fil». Il était connu pour son travail de pionnier sur la transmission radio longue distance et son développement de la loi de Marconi et d'un système radiotélégraphique. Il est souvent reconnu comme l'inventeur de la radio et il a partagé le prix Nobel de physique de 1909 avec Karl Ferdinand Braun "en reconnaissance de leurs contributions au développement de la télégraphie sans fil".

Sources

• "André Marie Ampère." Université St. Andrews. 1998. Web. 10 juin 2018.
• "Benjamin Franklin et l'expérience Kite." Le Franklin Institute. La toile. 10 juin 2018.
• "La loi de coulomb." La salle de classe de physique. La toile. 10 juin 2018.
• "De Magnete." Le site Web de William Gilbert. La toile. 10 juin 2018.
• "Juillet 1820: Oersted et électromagnétisme." Ce mois-ci dans l'histoire de la physique, APS News. 2008. Web. 10 juin 2018.
• O'Grady, Patricia. "Thales of Miletus (ch. 620 B.C.E.-c. 546 B.C.E.)." Encyclopédie Internet de la philosophie. La toile. 10 juin 2018
• Silverman, Susan. «Compass, China, 200 BCE». Smith College. La toile. 10 juin 2018.