Histoire de l'électricité
L'électricité et le magnétisme sont deux phénomènes physiques connus depuis des centaines d'années. La théorisation et la compréhension du phénomène électrique est relativement récente, au regard de la longue période d'applications empiriques, qui reste très souvent méconnue.
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De la Haute Antiquité à la Rennaissance
Électricité et magnétisme
Le terme « électricité » dérive directement du mot grec « electrone » (ελεκτρον) qui désigne l'ambre jaune, une résine fossile possédant des propriétés électrostatiques. De la même manière, le terme « électromagnétique » fait référence à la pierre de magnésie, un aimant naturel utilisé dès la Haute Antiquité. Magnésie est à l'origine une cité grecque, aujourd'hui située en Turquie occidentale. Ces deux racines indiquent que les effets de l'électricité et du magnétisme ont été découverts très tôt dans l'histoire de l'humanité. La foudre, l'aimantation naturelle, l'électricité statique de la laine... sont autant de phénomènes que les hommes apprennent à connaître, et à utiliser.
Chez les hellènes, Thalès de Milet se voit attribuer la paternité de la réflexion sur l'électricité et le magnétisme. Toutefois, seuls des textes apocryphes témoignent de son intérêt pour ces phénomènes ; c'est même Diogène Laërce, au IIIe siècle, qui rapporte les propos d'Hérodote et d'Hypias sur le savant grec. Thalès semblait accorder « une âme aux choses qu'on [croyait] inanimées. » La triboélectricité était déjà connue, mais ne pouvait être expliquée autrement que par une vision animiste de la matière, ses propriétés physiques étant alors inaccessibles.
En Chine, les propriétés magnétiques sont utilisées par les devins à partir des IIe et Ier siècles avant J.-C., pour fabriquer des tables de divinations magiques. De là dérive la première boussole, indiquant le sud et perfectionnée après le Ier siècle de notre ère. La boussole sera progressivement utilisée pour la construction et la navigation ; de plus, on découvre sous la dynastie Tang (618-907) la discordance entre pôles nord/sud magnétiques et géographiques. Récupérée par les Arabes, la boussole arrive en Occident au XIe siècle, et relance l'étude du magnétisme.
Les XVIIe et XVIIIe siècles : un tournant historique
XIXe siècle et électro-magnétisme
Les développements de l'électromagnétisme
Production et distribution : le temps des ingénieurs
Les travaux d'un grand nombre de scientifiques entre 1860 et 1890 conduisirent à l'apparition de machines capables de produire de l'énergie électrique en grande quantité, ainsi qu'à la possibilité de la transporter sur de longue distance.
Les conflits internationaux de cette époque expliquent pourquoi il est difficile d'attribuer à telle ou telle personne la paternité d'une invention : des scientifiques comme Nikola Tesla ou Lucien Gaulard dont on est sûr qu'ils ont inventé respectivement les machines à courant alternatif et le transformateur (éléments essentiels de la production et du transport électrique) sont morts dans la misère, dépossédés de leurs brevets par d'autres ingénieurs bien meilleurs financiers.
On peut considérer que l'invention de la machine à courant continu, brevetée par le Belge Zenobe Gramme doit beaucoup aux travaux de l'italien Antoine Pacinotti (1841-1912) et de l'allemand Ernst Werner von Siemens. Améliorée et commercialisée aux états unis d'Amérique par Thomas Edison, son emploi fut défendu en Europe par de nombreux ingénieurs (dont Marcel Deprez) et des financiers qui y avaient intérêt. Face aux tenants de la production et du transport en courant alternatif, ce lobby puissant fit son possible pour imposer le courant continu. Edison, par exemple, en déconseillait formellement l'usage en ville en raison d'un « risque d'électrocution par induction » pour les utilisateurs du téléphone.
C'est Lucien Gaulard et John Dixon Gibbs qui, en 1883 , réussissent les premiers à transporter de l'énergie électrique sur une distance de 40 km grâce à un courant alternatif généré sous une tension de 2000 volts. Le transformateur, inventé par Gaulard, permet d'augmenter fortement la tension au détriment de l'intensité du courant et donc de diminuer énormément les pertes par effet Joule lors du transport sur de grandes distances
Aux états unis d'Amérique, l'ingénieur Westinghouse obtient face à Edison le contrat d’installation de toute l’infrastructure électrique. C'est ainsi que dans le monde entier s'impose le courant alternatif pour la distribution de l'électricité.
Cette invention va permettre de distribuer l'énergie dans tout le territoire des pays développés et provoquer une seconde révolution industrielle.
L'examen de l'état de l'art tel que publié dans le Dictionnaire de l'électricité de R. Lefevre (1895) montre la très grande créativité de cette époque concernant les usages de l'électricité, avec nombre d'applications aujourd'hui disparues comme :
- légère électrolyse du contenu des cuvettes de chasse d'eau pour donner à l'eau des propriétés désinfectantes ;
- vêtements électriques ;
- allume-bougies électrique ;
- « théatrophone » dans les rues ;
- ...
Progrès du XXe siècle
Voir aussi
Sources
- Colin Ronan, Histoire mondiale des sciences, Édition du Seuil, Coll. Points, série Sciences, 1988