Ce qui se passe
Des charges passent d’un objet à l’autre
En frottant, de minuscules charges électriques quittent la laine et restent sur l’ambre. L’ambre est chargé ; les papiers sont neutres, mais il les attire quand même.
Inventions · Énergie
L’électricité, du bâton d’ambre à la prise.
Un morceau de résine frotté fait sauter des papiers. Vingt-six siècles plus tard, il y a des câbles dans tous les murs. Six étapes pour comprendre ce qui a changé.
≈ −600
On attribue à Thalès de Milet la première observation : l’ambre frotté attire les objets légers.
1800
Volta fabrique la pile : le premier courant continu.
1831
Faraday fait du courant avec un aimant et une bobine.
1Avant
Un mot grec pour une résine jaune
Avant de toucher à quoi que ce soit : observe le mot, et fais une hypothèse.
Avant de lire : fais une hypothèse
Le mot « électricité » vient du grec elektron. De quoi s’agit-il ?
C’est l’ambre. D’après la tradition, Thalès de Milet, l’un des premiers savants grecs (vers −600), remarque qu’un morceau d’ambre frotté attire les objets légers : plumes, poussière, fétus de paille. Les Grecs n’en font rien de plus : c’est une curiosité. Plus de deux mille ans après, en 1600, le médecin anglais William Gilbert invente le mot latin electricus, « comme l’ambre », pour tous les corps qui attirent ainsi. D’elektron vient notre « électricité ».
À toi de refaire l’expérience de Thalès.
2Observe
Frotte, et regarde
Le labo reproduit l’expérience de Thalès : un bâton d’ambre, un morceau de laine, des petits papiers.
Pourquoi ça repart
L’air évacue la charge
L’air, surtout humide, emporte peu à peu les charges : l’effet disparaît en quelques secondes. L’électricité est là, mais elle ne dure pas.
Dans la vraie vie
Le pull qui crépite
C’est la même chose qu’un pull qui crépite quand tu l’enlèves, ou qu’un ballon frotté qui colle au mur. Un éclair d’orage, c’est une décharge immense.
3Comprends
Fabriquer du courant qui dure
Un bâton frotté, c’est une étincelle : il faut une machine pour en faire un courant qui coule en continu. Deux inventions y arrivent : la pile (1800) puis l’aimant et la bobine (1831).
Avant de lire : fais une hypothèse
Un aimant est posé, immobile, au milieu d’une bobine reliée à un appareil de mesure. Que mesure l’appareil ?
Rien. C’est ce qu’a découvert Michael Faraday à Londres en 1831 : il faut que le champ de l’aimant change dans la bobine, donc que l’aimant (ou la bobine) bouge. Vérifie par toi-même.
1800 · Volta
La pile
Une réaction chimique entre deux métaux et de l’eau salée pousse un courant. Il coule tant que la réaction dure : c’est le premier courant continu.
1831 · Faraday
L’aimant et la bobine
Un aimant qui bouge devant une bobine produit du courant. Pas besoin de pile : il suffit de faire tourner un aimant. C’est le principe de la dynamo.
Aujourd’hui
Ton labo, en géant
Dans un barrage, une éolienne ou une centrale, de l’eau, du vent ou de la vapeur fait tourner un aimant devant des bobines. Presque toute l’électricité du monde se produit ainsi (sauf les panneaux solaires).
4Histoire
Une invention, beaucoup de mains
Personne n’a « inventé l’électricité » : des savants l’ont découverte pas à pas, chacun en s’appuyant sur les autres. Les moments qui font basculer sont encadrés.
- ≈ −600Grèce
Thalès et l’ambre
L’ambre frotté attire les objets légers. Le mot grec elektron (ambre) donnera « électricité ».
Les savoirs de la Grèce → - 1600Angleterre
Gilbert invente le mot
William Gilbert distingue l’ambre frotté de l’aimant et invente electricus.
- 1752France, États-Unis
Le paratonnerre
Benjamin Franklin propose de capter la foudre avec une tige de fer ; en France, Dalibard le vérifie à Marly en mai 1752. L’éclair est donc de l’électricité. (L’histoire du cerf-volant, très célèbre, est incertaine.)
- 1791Italie
Galvani et la grenouille
Luigi Galvani montre que des pattes de grenouille se contractent sous l’effet de l’électricité. Il pense qu’elle vient de l’animal : Volta, lui, soupçonne les métaux.
- 1800Italie
La pile de Volta
Le 20 mars 1800, Alessandro Volta décrit sa pile dans une lettre à la Royal Society de Londres. La même année, deux Anglais s’en servent pour décomposer l’eau en hydrogène et en oxygène.
- 1820Danemark
Ørsted et la boussole
Hans Christian Ørsted voit l’aiguille d’une boussole dévier près d’un fil parcouru par un courant : l’électricité et le magnétisme sont liés.
- 1831Angleterre
Faraday : l’induction
Michael Faraday produit du courant avec un aimant et une bobine, puis avec un disque de cuivre qui tourne : la première « dynamo ». C’est la naissance du générateur.
- 1879Angleterre, États-Unis
La lampe à incandescence
Joseph Swan et Thomas Edison mettent au point des lampes à filament de carbone qui brillent assez longtemps pour être vendues.
- 1882New York, Londres
Les premiers réseaux
Des centrales alimentent des quartiers : celle de Pearl Street, à New York, éclaire des bureaux et des maisons.
- 1895Niagara
Le courant alternatif l’emporte
Une grande centrale utilise le courant alternatif, plus facile à transporter sur de longues distances. La « guerre des courants » entre Edison (continu) et Westinghouse avec Tesla (alternatif) est gagnée par l’alternatif.
- Aujourd’huiMonde
Un réseau planétaire
Plus de neuf humains sur dix ont l’électricité, mais plus de 700 millions de personnes en sont encore privées.
5Ce que ça a changé
Ce que l’électricité change
Une invention en entraîne d’autres. Voici six conséquences : certaines sont immédiates, d’autres arrivent un siècle plus tard.
1La nuit devient utilisable
Une ampoule ne brûle pas, ne fume pas et éclaire bien plus qu’une bougie. On lit, on travaille et on sort le soir : les villes ne s’éteignent plus.
2L’usine se réorganise
Avant, un gros moteur à vapeur faisait tourner toutes les machines par des courroies. Avec des moteurs électriques, chaque machine a le sien : les ateliers deviennent plus sûrs et plus souples.
3L’information voyage
Le télégraphe électrique (1844 aux États-Unis), puis le téléphone (1876) font voyager un message bien plus vite qu’un cheval ou un bateau.
4La maison change
Réfrigérateur, lave-linge, aspirateur : le travail domestique, longtemps fait à la main, se mécanise. Le froid permet aussi de conserver les aliments sans sel ni fumée.
5Le calcul et les réseaux
Ordinateurs, téléphones, Internet : tout ce qui calcule et communique aujourd’hui fonctionne à l’électricité.
6Le revers
L’électricité n’est pas une source d’énergie : il faut la produire. Plus de la moitié vient encore de combustibles fossiles (charbon, gaz), et le réseau doit équilibrer en permanence ce qui est produit et ce qui est consommé.
6Bilan
Qu’as-tu retenu ?
Quatre questions, sans note. Si tu te trompes, tu es mis sur la piste. À la fin, un autocollant.
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