Science et technologie s1172

L'histoire du magnétisme et de l'électromagnétisme

Les phénomènes magnétiques sont depuis longtemps connus et expliqués. En effet, le magnétisme d'origine naturelle a été observé et défini dans la Grèce Antique. Depuis, nos connaissances dans ce domaine se sont grandement améliorées. Ainsi, ces phénomènes sont maintenant omniprésents dans notre quotidien, que ce soit sous forme d'aimants pour fixer des notes sur les réfrigérateurs ou encore d'électroaimant servant à soulever de lourdes charges. On peut relater l'évolution de nos connaissances sur le magnétisme en trois étapes:

La découverte du magnétisme

Certains écrits grecs datant d’entre 800 et 600 ans avant J.-C. proposent que la première personne qui aurait pris un aimant et joué avec celui-ci serait un enfant.  Par ailleurs, cet enfant aurait placé cette roche mystérieuse, la magnétite |(Fe_{3}O_{4})|, au bout d’un bâton pour ainsi attirer des objets métalliques. Cette découverte fut fort utile puisque les Grecs ont par la suite poursuivi leurs études sur cette pierre. Magnétite (Source)
Les Chinois avaient aussi découvert les propriétés magnétiques de la magnétite, mais l’utilisaient plutôt pour faire de la divination. Ils ont été les premiers à trouver une utilité au magnétisme. En effet, en plaçant une cuillère faite de magnétite sur une surface liquide, on remarquait que cette dernière pointait toujours le sud.  On utilisa donc ce nouvel objet (cuillère et bol d’eau) et on lui donna le nom de «pointeur de sud». Boussole chinoise (Source)

On retrouve aussi des traces de légendes concernant les effets magnétiques de la magnétite chez les Égyptiens et les Mayas. 

Les premières études sur le magnétisme

On attribue à l’Anglais William Gilbert (1540-1603) l’honneur d’être le premier à avoir fait une étude scientifique du  magnétisme.  Il fut d’ailleurs le premier à proposer que la planète Terre soit en fait un gigantesque aimant. William Gilbert (Source)
Le Français Charles Coulomb découvrit quant à lui que la force d’attraction entre les aimants diminuait proportionnellement avec le carré de la distance qui séparait les aimants. La compréhension du magnétisme prenait forme. Charles-Augustin Coulomb (Source)
Une autre découverte très importante fut faite par le Danois Hans Christian Oersted (1777-1851) qui affirma que l’électricité et le magnétisme étaient intimement reliés. Hans Christian Oersted (Source)

 

La naissance de l’électromagnétisme

Une compétition féroce entre la France et l’Angleterre fit ensuite rage pour faire de nouvelles découvertes sur le lien entre l’électricité et le magnétisme.  Vers 1820, François Arago (1786-1853) découvrit qu’une boucle de fil peut induire des comportements magnétiques sur un morceau de fer. François Arago (Source)
Un collègue, André-Marie Ampère (1775-1836), suggéra quant à lui que faire plusieurs boucles augmenterait l’efficacité magnétique de la boucle de François Arago.  Il découvrit aussi que cet électroaimant influence de façon contraire l’aiguille d’une boussole si on change le sens du courant.  L’électroaimant venait de naître. André-Marie Ampère (Source)
Ce sera par contre à un anglais, Michael Faraday (1791-1867) que reviendra l’honneur d’avoir inventé le premier système permettant de créer un mouvement circulaire continu. Ainsi naquit le premier moteur électrique. Michael Faraday (Source)
En 1873, le physicien écossais James Clerk Maxwell publia une série d’équations. Elles sont aujourd’hui connues sous le nom « d’équations de Maxwell ». Dans ses travaux, Maxwell a synthétisé le travail fait par d’autres chercheurs en seulement quelques équations, dans lesquelles il unifia clairement l’électricité et le magnétisme. James Clerk Maxwell (Source)

Par la suite, les découvertes et les inventions s’enchaînèrent de façon spectaculaire et rapide pour en arriver à l’utilisation que nous faisons aujourd’hui de l’électricité et du magnétisme.

Les vidéos
Les exercices
Les références