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William Gilbert est à l'origine de ce nom après de longues années d'expériences sur les aimants naturels et artificiels !
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Grace à Stephen Gray et à ses expériences d'électrostatiques, qu'on découvre la conduction électrique. Il se rend compte par hasard que le bouchon de liège qui ferme un tube de verre électrisé par frottement, est capable d'attirer des objets légers. Il peut aussi affirmer qu'il existe deux catégories de corps, les conducteurs et les isolants.
Grâce à Gray, l'électricité concerne désormais tous les corps et la conduction remplace l'attraction comme propriété fondamentale. -
Pieter van Musschenbroek (1692-1761), professeur de physique à l'université de Leyde (Hollande) passe outre les règles de sécurité et retire à la main la tige métallique plongée dans une bouteille d'eau et reliée à une machine électrique. Cette bouteille a donc accumulé, « condensé » de l’électricité. Elle est le prototype de ce que l'on appellera plus tard le condensateur.
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Grace à Benjamin Franklin (1706-1790), écrivain américain de génie et habile diplomate.
Il constate que la force électrique ressemble beaucoup à la foudre. Il remarque aussi que les conducteurs à bouts pointus déchargent plus silencieusement et plus loin que ceux à bouts ronds. Les bâtiments pourraient être protégés de la foudre. Le paratonnerre est né ! Les premiers exemplaires sont installés dès 1752 sur sa maison et l'Académie de Philadelphie. -
Cette loi permet de mesurer la force exercée entre deux corps porteurs de charges électriques. Charles-Augustin Coulomb (1736-1806) l’a énoncée sous la formulation suivante: « les forces électriques s’exercent en raison inverse du carré de la distance » . En 1881, le nom de Coulomb sera attribué à l'unité de charge électrique, c'est-à-dire à la quantité de courant débité par un courant d'1 ampère pendant 1 seconde.
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Grace à ses travaux, Alessandro Volta (1745-1827) créa cet « appareil voltaïque » qui peut se recharger instantanément et permet ainsi de produire, à volonté, des courants électriques stables et de forte intensité. L'électricité, jusque-là statique, devient dynamique.
C'est en son honneur que le nom de volt fut donné à l'unité de tension électrique. -
André-Marie Ampère (1775-1836) découvre le lien entre électricité et magnétisme. Arago(1786-1853) et Ampère reproduisent l'expérience de Hans-Christian Œrsted et se lancent dans d’intenses recherches. Ampère démontrera que deux fils conducteurs en spirales s'attirent ou se repoussent lorsqu'ils sont parcourus par un courant. C’est l'électroaimant, utilisé aujourd'hui dans les moteurs et générateurs. Depuis 1881, le nom d'Ampère désigne l'unité d'intensité du courant électrique.
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En mars 1822, le physicien britannique Peter Barlow (1776-1862) réalise alors une « expérience curieuse ». En reliant le mercure et la potence à une pile, le courant passe entre le centre de la roue et les dents. La roue « se met immédiatement à tourner avec une vitesse telle qu'on peut à peine la suivre à l'œil », résultat de la force électromagnétique exercée par l'aimant sur ces courants.
Sa roue est considérée comme le premier moteur électrique rotatif à courant continu. -
Cette loi physique fondamentale, fruit des travaux du physicien allemand Georg Simon Ohm (1787–1854), a permis de faire la connexion entre intensité et tension.
Ainsi, dans son œuvre maîtresse Die galvanishe Kette, Ohm affirme la relation de proportionnalité directe entre la tension (différence de potentiel) aux bornes d'un conducteur et l'intensité du courant électrique qui le traverse.
Une loi que l'on écrit U = RI, R étant la résistance du conducteur qui s'exprime donc en ohm (symbole Ω) -
les travaux de Michael Faraday (1791-1867) vont donner une nouvelle dimension à ce processus de conversion de l'énergie électrique en énergie chimique.
En observant ces phénomènes, ce physicien anglais énonce 2 lois fondamentales :
• la masse de produit déposée à une électrode est proportionnelle à la quantité de courant traversant la solution
• la masse du dépôt engendré est proportionnelle à la masse atomique de l'élément déposé, divisée par un petit nombre entier -
l'Américain Samuel Morse (1791-1872) qui déposa une demande de brevet, en même temps que celui de son code.
Son génie a été de concevoir une machine plus pratique, plus efficace, meilleur marché et plus facile à utiliser que les autres.
Le télégraphe sera décliné selon les usages : à cadran dans les chemins de fer, à clavier dans les imprimeries...
Dès 1858, une liaison télégraphique permettra à l'Amérique et l'Europe d'échanger des messages. -
Dès 1834, l'ingénieur prussien Moritz Hermann von Jacobi (1801-1874) s'attèle à trouver des débouchés à l'électricité dans le domaine de la propulsion.Il adapte ce moteur sur un bateau cinq ans plus tard et organise une grande démonstration publique.Il put ainsi parcourir 7,5 km à une vitesse d'environ 2,5 km/h avec 12 personnes à bord.Si son essai n'a pas été des plus concluants à cause du poids du moteur, l'avenir se chargera de démontrer que la vapeur pourra être remplacée par l'électricité.
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James Prescott Joule (1818-1889) formula la loi qui porte son nom régissant les dégagements de chaleur provoqués par le passage du courant électrique dans un conducteur.
Cette affirmation fit grand bruit car elle remettait en cause la théorie de Lavoisier de 1783 qui suppose que la chaleur est un fluide et non le résultat d'un mouvement.
Cet expérimentateur de génie et créateur de machines d'une précision redoutable n'occupa jamais de chaire universitaire, ni de poste scientifique rémunéré. -
Le premier stimulateur cardiaque totalement implantable ou « pacemaker » a été mis au point par les chercheurs suédois Ake Senning (1915-2000) et Rune Elmqvist (1906-1996).
Implanté dans l'organisme, il délivre des impulsions électriques au cœur lorsque la contraction de celui-ci est trop lente ou mal synchronisée.
Si le concept de base n'a pas changé depuis sa création, l'appareil a connu de grandes évolutions. Il s'est d'abord miniaturisé et adapté à l'activité du patient. -
Gaston Planté (1834-1889) crée une nouvelle source d'énergie qu'il nomme « pile secondaire ». Et ce faisant invente la première batterie de l'Histoire.
Elle se compose d'une cuve remplie d'acide sulfurique dilué dans laquelle trempent des plaques à base de plomb. L'électrolyse oxyde la plaque reliée au pôle positif. En reliant les plaques ainsi « polarisées », un courant électrique circule et se maintient jusqu'au retour des plaques à l'état initial. -
Dans le chapitre « Tout par l'électricité », le capitaine Némo présente les équipements de guidage du sous-marin utilisant une électricité issue de l'océan. C’est ainsi que Jules Verne (1828-1905), conçoit déjà un éclairage électrique courant alors que la lampe à incandescence n'existe pas encore !
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l'inventeur belge Zénobe Gramme (1826-1901) crée le premier générateur moderne de courant suffisamment puissant pour être utilisé à grande échelle.
Entraîné par une machine à vapeur, il produit un courant continu ; alimenté en courant électrique, il produit de l'énergie mécanique.
La dynamo est née et va sérieusement concurrencer la pile. Grâce à elle, le moteur électrique sort enfin de ses applications marginales. Une mutation industrielle se prépare. -
Graham Bell (1847-1922) n'est pas l'inventeur du téléphone. D'autres avant lui ont réussi à transmettre des sons à distance grâce au courant électrique.
Mais c'est lui qui va faire connaître le téléphone à la communauté scientifique lors de l'exposition de Philadelphie de 1876. Sur les téléphones de Bell, le transmetteur et le récepteur ne formaient qu'un seul et même appareil que l'on portait alternativement à la bouche ou à l'oreille. -
C'est à Thomas Edison (1847-1931),cet inventeur prolifique qu'on doit cette ampoule composée d'un filament de bambou qui brûle au sein d'une bulle de verre dans laquelle on a effectué le vide. Edison a surtout su protéger son invention et en faire sa promotion, dont l'exemple le plus médiatique reste l'illumination d'un quartier à l'arrivée de l'actrice Sarah Bernhardt en 1880.
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Apparaissent peu à peu de petites centrales de production d'hydroélectricité dans les pays industrialisés qui disposent d'un potentiel hydraulique. Elles sont principalement utilisées pour l'éclairage urbain. Depuis, barrages et centrales se sont multipliés faisant de l'hydroélectricité la 2e source de production électrique dans le monde. Le plus grand barrage existant à ce jour est celui des Trois Gorges sur le Yang Tse Kiang en Chine.
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En 1882, Marcel Deprez (1843-1918) tente un transport en courant continu sur ligne télégraphique entre Miesbach et Munich. Malgré un rendement de 30%, son expérience est un succès au regard de la distance qu'il y avait à parcourir - pas moins de 57 km !
En 1889, la ville de Bourganeuf dans la Creuse est la première en France à inaugurer un éclairage électrique de toutes ses rues avec un site de production éloigné. -
Ce champ magnétique, dont la direction varie en tournant dans un sens ou dans l'autre avec une fréquence de rotation déterminée, est engendré par un système de courants polyphasés.
On le doit à Nikola Tesla (1856-1943), un inventeur américain né dans l'Empire d'Autriche
Ses recherches ont fait de lui le pionnier des réseaux électriques en courant alternatif. Le Tesla est depuis 1960 l'unité de mesure utilisée pour quantifier l'intensité du champ magnétique. -
Les ondes radios doivent leur découverte à Heinrich Hertz (1857-1894).
Comme la lumière, elles peuvent se diffracter, se réfracter, se polariser et se propager à la même vitesse.
Il effectue alors la première liaison par faisceau hertzien entre un émetteur et un récepteur. Le temps de la télégraphie sans fil et de la radiophonie peut commencer !
L'unité de mesure des fréquences est le hertz (Hz). Elle est équivalente à une oscillation par seconde. -
Charles Brush (1849-1929), l'inventeur de la première l'éolienne composée de 144 pales en cèdre, capable de produire de l'électricité.
Elle alimenta 350 lampes à incandescence et des moteurs de la propre maison de l'inventeur pendant 20 ans.Quelques années après, le météorologue danois Poul La Cour démontre que des turbines à rotation rapide composées de moins de pales génèrent davantage d'électricité. Ainsi naîtront les premières éoliennes conçues à partir des principes d'aérodynamique. -
Le métro de Londres est le plus ancien de l'histoire. Ouvert en 1863, il est constitué d'un réseau de trains à vapeur en partie enfoui. Ce réseau pionner sera aussi le premier à se doter d'une locomotive électrique.
En France, c’est la ville de Clermont-Ferrand qui inaugure le premier tramway électrique français en 1890. Baptisé « Wattman », il bénéficie d'une innovation : la traction électrique par câble aérien. -
En 1889, Charles Carpenter assemble une plaque métallique avec un fil électrique et fixe le tout sous la semelle d'un fer existant.
Mais il faudra attendre 1893 pour que le fer à repasser électrique soit commercialisé aux États-Unis !
En cette fin de 19e siècle, une foule d'inventions électriques vont voir le jour et contribuer à améliorer la vie quotidienne, parmi lesquelles le réfrigérateur en 1876, le lave-vaisselle en 1886 et l'escalator en 1892. -
Wilhelm Röntgen (1845-1923) s'intéresse aux mystérieux rayons cathodiques, dont la nature suscite l'opposition.
Ils peuvent traverser un papier opaque et faire scintiller un écran fluorescent situé sur une table voisine.
Ces rayons peuvent traverser la peau et la chair sans dommage, mais ils sont arrêtés par les os et le métal, comme en témoigne la main et l’alliance de sa femme.
La découverte de Röntgen fascina les physiciens qui se ruèrent sur l'étude des rayons X. -
Il fallu attendre Marie et Pierre Curie pour mesurer l'importance de la découverte. En montrant que des corps autres que l'uranium émettent des rayons uraniques, le couple Curie a défini plus précisément la radioactivité, c'est-à-dire l'émission de radiations par une substance inerte sans apport d'énergie extérieure.
Production d'électricité, traitement de tumeurs, datation…, ces applications ont profondément marqué le 20e siècle et le becquerel est devenu l'unité de mesure de la radioactivité. -
C’est Joseph John Thomson (1856-1940) qui va être le premier à supposer l'existence d'une particule plus petite que l'atome, que le physicien irlandais George Fitzgerald baptise « électron » dès 1897.
Pourtant, peu de physiciens se rallient à cette idée subatomique. Il faut attendre 1911 et la mesure de la charge de l'électron par l'Américain Robert Millikan pour prouver l'exactitude des travaux de Thomson. -
Camille Jenatzy (1868-1913) à bord de son prototype ultraléger en forme de torpille, Il pulvérise le record du monde de vitesse (105,9 km/h) et prouve ainsi aux partisans du pétrole que les voitures électriques ne sont pas que des gadgets.
Dès 1900, plus d'un tiers des voitures en circulation sont électriques, dont bon nombre de taxis.
Après un siècle de domination de l'essence dans les véhicules, Toyota commercialise en 1997 la première voiture hybride. -
En 1860, le Français Etienne-Jules Marey présente son sphygmographe, un appareil qui transcrit sur papier l'intensité du pouls. Puis en 1887, un premier électrocardiogramme est enregistré par le Britannique Augustus D. Waller.
Mais c'est à Willem Einthoven (1860-1927), physiologiste hollandais que reviendra la paternité du premier électrocardiogramme réalisé avec le galvanomètre à corde (ou l'électrocardiographe). Ses travaux seront couronnés par un Prix Nobel en 1924. -
François de Larderel (1789-1858) Il se penche sur les propriétés des sources d'eau chaude et invente la technique du « lagoni couvert ». Grâce à des forages, elle permet de capter la vapeur du sous-sol à une pression suffisante pour alimenter des chaudières. 58 ans plus tard, il sera construit une centrale produisant la première électricité d'origine géothermique.
À la même époque, l'Islande consacre son premier usage de la géothermie à l'extraction du sel. -
Le néon est un gaz rare qui donne une lueur distinctive lorsqu'il est utilisé dans une lampe. Inventée par Georges Claude (1870-1960). C'est par une généralisation abusive du terme qu'ont été appelés « néons » tous les tubes des enseignes lumineuses car seul le rouge est possible avec le néon. Les autres couleurs sont obtenues avec d'autres composés (le sodium pour le jaune ou le xénon pour le blanc par exemple).
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La radioactivité naturelle découverte en 1896 par Henri Becquerel a ouvert la voie à l'exploration de l'atome. Grâce au radium et au polonium, les physiciens disposent de projectiles capables de pénétrer au cœur de l'atome .L'expérience du néo-zélandais Ernest Rutherford (1871-1937) permet de découvrir que l'atome est surtout composé de vide et que presque toute sa masse est concentrée dans un minuscule noyau.
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C'est à l’occasion de l'Exposition internationale des arts et techniques en mai 1937 que le directeur de la Compagnie Parisienne de Distribution de l'Électricité commande au peintre Raoul Dufy (1877-1953) une gigantesque fresque murale.
L'œuvre est intitulé La Fée électricité et rassemble toutes les figures scientifiques, politiques et imaginaires qui ont fait l'électricité depuis l'Antiquité, 109 personnalités au total ! -
C'est Enrico Fermi (1901-1954), un physicien italien naturalisé américain, qui réussit à faire en 1942 au sein du premier réacteur nucléaire expérimental. Un résultat qui marque le début d'un vaste programme nucléaire aux États-Unis et le développement d'activités de recherche dans plusieurs pays comme en France, à travers la création du CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique) en 1945.
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Le Général de Gaulle (1890-1970) décide la nationalisation de l’électricité et du gaz afin d'unifier tous les producteurs et les distributeurs d'électricité au sein d’une seule et même entreprise nationale et d’assurer ainsi un service public de l'énergie. Le communiste Marcel Paul (1900-1982), alors ministre de la Production industrielle, conduit ce projet face à une Assemblée nationale divisée. Le 8 avril 1946, l’Assemblée Nationale donne naissance à EDF.
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Le transistor est un composant totalement indispensable aux principaux objets électroniques et informatiques.
Il est né dans les laboratoires Bell, des travaux de trois chercheurs américains John Bardeen (1908-1991), Walter Brattain (1902-1987) et William Shockley (1910-1989).
Composé de trois électrodes, il sert d'interrupteur mais aussi de stabilisateur et de modulateur du courant électrique. -
Ce sont les travaux de Francis Thomas Bacon (1904-1992) qui vont conduire à la réalisation d'un premier prototype industriel. Il servira ensuite de modèle pour les piles à combustible utilisées lors des missions spatiales Apollo. Plusieurs domaines d'application sont aujourd'hui identifiés : l’équipement des logements sociaux pour couvrir les besoins en chauffage et eau chaude sanitaire ; l'autonomie des technologies mobiles, des transports.
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Ce composant électronique, petit mais très performant a fait faire un pas de géant au matériel informatique moderne.
À l'époque, Jack Kilby (1923–2005), son inventeur alors salarié de Texas Instrument, avait tout simplement relié entre eux différents transistors en les câblant à la main.
En quelques mois, on passe du stade de prototype à la production de masse de circuits contenant plusieurs transistors et concentrant dans un volume incroyablement réduit, un maximum de fonctions logiques. -
En 1963 la France met en service la centrale nucléaire de Chinon qui fonctionne avec la première génération de réacteurs (UNGG), depuis abandonnée et en cours de déconstruction.
D'une puissance installée de 4x900 MW, elle produit annuellement en moyenne 24 TWh, soit environ 4 % de la production nucléaire française. Autre spécificité de la centrale: la taille modeste de ses aéroréfrigérants qui ne dépassent pas 28 m pour ne pas faire obstacle aux châteaux de la Loire. -
D'une puissance de 240 MW, l'usine marémotrice de La Rance, située proche de Saint-Malo, fit sensation lors de son inauguration par Charles de Gaulle, le président de l'époque.
Sur 700 m de large, elle occupe l'estuaire du fleuve côtier de La Rance et produit chaque année 4 % de l'électricité consommée en Bretagne.
C'est aussi l'un des sites industriels les plus visités au monde : près de 300 000 personnes viennent la découvrir chaque année. -
Marcian Hoff (1937), ingénieur, réussit l'exploit de miniaturiser suffisamment les composants pour les faire tenir dans un seul circuit intégré, donnant ainsi naissance au microprocesseur et à l'informatique moderne.
Baptisé Intel 4004, cet objet aux multiples atouts a permis d'augmenter les vitesses de fonctionnement des processeurs, de les rendre plus fiables, de réduire les coûts et surtout, de créer des ordinateurs bien plus petits et moins énergivores. -
C’est Roland Moreno (1945-2012) qui a invité la carte à puce.
Obsédé par un projet de serrure à clé non reproductible, il comprend qu'un microprocesseur peut être utilisé pour stocker tout type d'informations confidentielles.
Il crée alors un objet portable à mémoire, intégrant des moyens assurant la protection des données stockées, associés à « un comparateur avec un compteur d'erreurs ». Les banques sont aussitôt séduites par cet objet inviolable et infaillible. -
Ces plaques limitent la déperdition d'énergie et de chaleur car la puissance de chauffe cesse immédiatement dès que l'alimentation électrique est coupée ou que le récipient est retiré.
Le procédé d'induction électromagnétique est aussi utilisé dans l'industrie. En générant la chaleur au sein même du matériau à chauffer, il améliore l'efficacité énergétique de procédés dans l'agroalimentaire, les métaux le verre et la chimie. -
Les smartgrids sont des réseaux électriques intelligents qui permettent, grâce aux nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC), d’ajuster en temps réel les flux d’électricité, de la production à la consommation en passant par la distribution. La collecte et l’analyse de ces informations facilite l’intégration des énergies renouvelables au réseau et permet aux ménages de mieux maîtriser leur consommation.
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A l’université de Manchester, l’équipe du physicien russe Andre Geim découvre une matière aux potentiels incroyable : le graphène. Composé de carbone pur, il existe au naturel dans le graphite et il est synthétisable en laboratoire.
De multiples applications sont possibles. Le graphène déposé sur du verre devient conducteur tout en conservant sa transparence. Il pourrait être utilisé pour fabriquer des piles photovoltaïques ou des diodes électroluminescentes (LED). -
Lancé en 2007, c’est en 2009 que sera trouvé le nom de Linky au nouveau compteur communicant conçu pour faciliter la vie des consommateurs. Il permet de connaître en temps réel sa consommation et ainsi de mieux la maîtriser. Pour l’opérateur de distribution d’électricité, c’est un moyen efficace de proposer des conseils et des services à distance, sans l’intervention physique d’un technicien.
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C’est la première fois que l’acronyme de Li-Fi pour Light Fidelity a été proposé. Ça ressemble au morse lumineux, utilisé par les marins pour communiquer à distance en mer. Sauf qu’avec le Li-Fi, la cadence et la précision du message ne sont pas les mêmes: l’ampoule s’allume et s’éteint des millions de fois par seconde et transmet ainsi plusieurs centaines de Mégabits d’informations. Sans risque pour la santé, il ne subit aucune interférence avec les ondes radio.
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La France concentre 20 % du potentiel hydrolien européen avec des courants parmi les plus élevés d'Europe (3 m/s).
C’est à Paimpol-Bréhat dans les Côtes d’Armor que sera installé le premier parc d’hydroliennes au monde. À 15 km du continent et à 40 m de fond, le projet de Paimpol-Bréhat franchira une étape-clé début 2016 avec l’immersion de ses deux turbines pré-industrielles qui permettra de confirmer la fiabilité et la performance de cette nouvelle technologie. -
La loi de transition énergétique adoptée en 2015 par le gouvernement français fixe la part des énergies renouvelables à 32 % en 2030. Dans ce contexte, le stockage de l’énergie est une priorité du XXIe siècle !
En effet, les énergies renouvelables sont par nature intermittentes, en particulier l’éolien et le photovoltaïque, et leur développement sur le réseau ne pourra se faire que si l’on arrive à lisser la production.