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Électricité

Électricité

Électricité est un mot provenant du grec élecktron signifiant ambre jaune. Les anciens Grecs avaient découvert : qu’en frottant l’ambre jaune, celle-ci produisait une attirance sur d’autres objets et, parfois des étincelles. Ils ont donc appelé cette force électricité, sous cette forme elle est dite « statique ». L’électricité est une manifestation énergétique due aux différentes charges de la matière. La charge électrique est une des propriétés de la matière, celle-ci respecte une loi de conservation. Il y a deux types de charges électriques :
- La charge positive : qui est engendrée par les protons, les positrons et les trous d’électron.
- La charge négative : elle est due aux électrons. Par expérience on démontre que des objets porteurs de charges identiques se repoussent et, que ceux porteurs de charges opposées s’attirent. Charles de Coulomb en a déduit la loi de Coulomb, qui décrit quantitativement la force d’attraction ou de répulsion provoquée par les charges électriques. L’unité de charge du système international (SI) est le coulomb.

Histoire de l'électricité

Vers l’an -600, Thalès de Milet rapporte dans ses écrits des expériences sur l'électricité. Il s'agit de l'électricité statique qui est produite en frottant de l’ambre avec de la laine ou des peaux. Au , William Gilbert, médecin de la reine d’Angleterre, donne le nom d’électricité au phénomène. En 1752, Benjamin Franklin démontre que la foudre est un phénomène dû à l'électricité. En 1799, Alessandro Volta invente la pile électrique en empilant alternativement des disques de métaux différents (cuivre, zinc) séparés par des disques de feutre imbibés d’acide. En 1820, Hans Christian Orsted découvre la relation entre électricité et magnétisme, dont les lois seront décrites par André Marie Ampère, Michael Faraday, Jean-Baptiste Biot et Félix Savart, pour être finalement mise en forme par James Clerk Maxwell. En 1897, Joseph John Thomson démontre l'existence et le rôle de l’électron.

Analogie électrohydraulique

Dans la pratique, l’électricité est désignée comme courant électrique. Par analogie avec l’eau circulant dans des tuyaux, l’électricité circule dans des conducteurs (fils). Cette analogie peut aider à comprendre les notions de :
- Courant ou intensité du courant électrique, souvent notée I, mesurée en ampères [A] (débit d'eau dans le tuyau)
- Tension ou différence de potentiel, notée U, exprimée en volts [V] (différence de pression entre deux points du circuit d'eau)
- Résistance, notée R, exprimée en ohms [Ω], qui est la faculté de freiner plus ou moins le passage du courant (écrasement ou chicane dans le tuyau) Précisions et développements de l'analogie hydraulique pour U, R et I, mais aussi les sources de tension (continue ou alternative), les points de masse, les condensateurs et les inductances : [http://www.electrons.ch/hydraulique.htm Analogie hydraulique]

Convention et pratique

Dans la convention dite « récepteur », le courant électrique circule du pôle positif vers le pôle négatif. Ce sens s'entend en dehors des générateurs d’électricité donc dans les câbles d’alimentation et les appareils. Ceci est indépendant du sens de circulation des particules portant les charges. Ainsi, dans la convention récepteur, cations et trous d'électrons se déplacent dans le sens du courant, tandis que les électrons et les anions se déplacent en sens inverse du courant. Dans la convention dite « générateur », utilisée pour décrire l'intérieur des générateurs de courant, le courant est au contraire orienté du moins vers le plus.

Vitesse de l’électricité

Le sujet de la vitesse de l’électricité n’est pas aussi évident qu’il ne paraît. Il faut distinguer deux phénomènes : # la vitesse de l’information, # la vitesse des charges. La vitesse de l’information : correspond à la vitesse de mise en marche des l’électrons (ou porteurs de charge). Pour illustrer cette différence, prenons l’image d’une file d'automobiles arrêtées à un feu rouge. Lorsque le feu passe au vert, la première voiture démarre, puis une seconde après la deuxième voiture démarre, encore une seconde et c'est la troisième qui bouge… Si on estime qu’il y a une voiture tous les 4 mètres, on voit que l’information se déplace à une vitesse de 4 m/s. Cette vitesse est très différente de la vitesse d'une automobile qui démarre soit environ 1 km/h, représentant 0.28 m/s.

Vitesse de l'information

Pour le courant électrique, la vitesse de l’information est la vitesse de la lumière dans le milieu, soit environ 226 000 km/s dans l’eau (courant électrique dans une solution saline) et 273 000 km/s dans le cuivre (courant électrique dans un fil). Autant dire qu'un électron démarre et atteint sa vitesse de croisière instantanément, par contre il n'accélère plus ensuite. Lorsqu'on ferme l’interrupteur, on crée un champ électrique. Cette variation de champ électrique se propage à l'appareil alimenté. Ainsi, dans le cas d’une ampoule reliée à un interrupteur par un fil de cuivre de 10 m, l’ampoule s’allume 4.10^-8 secondes après la fermeture de l’interrupteur (40 ns ou encore quatre centièmes de millionième de seconde).

Vitesse de déplacement des charges

Les charges, elles, se déplacent beaucoup plus lentement, environ 60 cm par heure dans un fil de cuivre. Ainsi, lorsqu’on allume la lumière, ce n’est pas un flot d'électrons sortant du générateur qui suit le fil, passe par l’interrupteur, par l’ampoule et finit par retourner au générateur. En fait, le courant domestique étant alternatif (50 ou 60 Hz selon les pays), les électrons font des allers-retours 50 ou 60 fois par seconde (ils ne bougent quasiment pas). Les électrons sont les maillons d’une chaîne reliant la centrale électrique et l’ampoule des deux côtés ; quand on tire une charge avec une chaîne, le maillon que la main tient ne rencontre jamais la charge, d'autant plus si on inverse régulièrement le sens de traction.

Les différents domaines de l’électricité

L’électricité fait partie d’une discipline plus vaste, l’électromagnétisme, qui regroupe les phénomènes électriques et magnétiques suivants :
- L’électrostatique : Les systèmes de charges électriques à l’équilibre ;
- La magnétostatique : Les phénomènes créés par un champ magnétique statique ;
- L’électrocinétique : Les courants électriques sans les phénomènes magnétiques ;
- L'électrodynamique : Les interactions dynamique entre courants électriques ;
- L’électronique : L'utilisation de tension, de courants généralement faibles et de phénomènes quantiques. L’électronique sert essentiellement pour le transfert, le contrôle et le traitement de l’information ;
- L’électrotechnique : L’utilisation de tensions, de courants moyens à forts pour des applications domestiques et industrielles (chauffage, transformateurs, moteurs électriques, électrolyse, électroménager, distribution, automatisation, ...) ;
- La radioélectricité : Les transmissions par ondes électromagnétique.

Phénomènes électriques naturels

La cohésion des atomes de la matière fait intervenir des interactions électriques dans toute la matière. Les cristaux ioniques (sels) en sont un exemple spectaculaire. En général, il s’agit de phénomènes ni très visibles, ni évidents, mais ils sont fondamentaux ; les forces électromagnétiques et électrofaibles font partie des interactions fondamentales qui structurent tout l’univers.
- Les circulations de charge interviennent dans de nombreux phénomènes naturels, et notamment dans les réactions d’oxydo-réduction comme la combustion.
- La bioélectricité est un domaine de la physiologie concernant la maîtrise de l’électricité chez les organismes vivants. Exemple :
- La sensibilité du requin au champ électrique, ou la production d’électricité par l’anguille et par certains poissons.
- L’influx nerveux (transmission de l’information par les nerfs) est un phénomène électrique (propagation d’une variation de tension par polarisation/dépolarisation de la membrane des neurones).
- Le champ électromagnétique terrestre est créé par des courants électriques circulant dans le noyau de notre planète.
- La triboélectricité, ou électricité statique, résulte de la friction entre matériaux naturels ou artificiels.
- Le phénomène naturel électrique et particulièrement triboélectrique le plus spectaculaire est la foudre. C’est une décharge électrique de très forte puissance, résultant des charges électriques accumulées par les nuages d’orages.

Phénomènes électriques parasites

Les bruits électromagnétiques et radioélectriques sont le résultat de tous les courants électriques induisant une multitude de champs et signaux parasites.
(cf. [http://stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/cem.htm La compatibilité électromagnétique])

Les applications humaines

- L'électrotechnique : applications domestiques et industrielles (production, transformation, transport/distribution et utilisation) :
- La génération de l’électricité dans les centrales électriques ;
- L’éclairage, le chauffage, la climatisation ;
- Les moteurs électriques ;
- L’électrolyse et ses dérivés, le stockage d’électricité : Batterie d'accumulateur.
- L’électronique : applications des techniques issue des recherches en électronique :
- Le téléphone, la radiodiffusion, la télévision, la sonorisation ;
- L’informatique, les automates, les communications numériques (internet, réseaux).
- Les applications médicales et thérapeutiques :
- Les systèmes d’exploration interne (radiographie, scanner, résonance magnétique, endoscopie) ;
- Les thérapies (radiothérapie, électropuncture, stimulateur cardiaque, prothèse).

La production d'électricité

La méthode la plus courante pour produire de grandes quantités d'électricité est d'utiliser un générateur, convertissant une énergie mécanique en une tension alternative. D'une manière générale la source n'est pas forcément mécanique. Cette énergie d'origine est la plupart du temps obtenue à partir d'une source de chaleur, issue elle-même d'une énergie naturelle, telles les énergies fossiles, pétrole, nucléaires ou une énergie renouvelable l'énergie solaire. On peut également directement utiliser une énergie mécanique, l'énergie hydraulique ou l'énergie éolienne.

Les métiers de l’électricité

- Ingénieur en électrotechnique.
- Dessinateur électrotech.
- Électrotechnicien
- Électricien : (bâtiment, industrie, tertiaire, marine, aéronautique)
- Bobineur
- Câbleur
- Tireur de câbles

Notes

L’eau a un indice de réfraction de 1,33 et le cuivre de 1,1

Voir aussi

- de Wimshurst
- Production d'électricité
- Prise électrique
- Réseau électrique
- Triboélectricité

Liens externes

- [http://www.inrp.fr/lamap/scientifique/electricite/idees_recues/accueil.html Idées reçues sur l'électricité], Institut national de recherche pédagogique (INRP)
- [ftp://ftp2.surrealiste.org/surrealiste/livres/elec-propre.pdf Produire son électricité propre] (dossier surrealiste.org)
- Catégorie:Électromagnétisme ja:電気 ko:전기 simple:Electricity

Ambre

L'ambre jaune est une résine fossile sécrétée par le conifère Pinus Succinifera, principalement utilisée pour la fabrication d'objets ornementaux. Bien que non minéralisée, elle est parfois vue et utilisée comme une gemme. Il existe trois autres « gemmes » de nature organique: les perles, le corail et le jais. C'est le gemme le plus léger et le plus mou (par opposition au diamant qui est le plus dur). Son nom provient de l'arabe anbar, probablement par l'intermédiaire de l'espagnol, mais le mot désignait primitivement l'ambre gris (qui est lui une concrétion intestinale du cachalot utilisée en parfumerie). Son appellation grecque àlektron est à l'origine du terme « électricité », suite à la découverte par Thalès de ses propriétés électrostatiques. Les Turcs se servaient de ces propriétés pour séparer certaines fibres de la paille. Il est tiède au toucher, par opposition au verre, qui est froid.

Processus de transformation

La résine se transforme éventuellement en ambre par polymérisation. Lorsque de grandes chaleur et pression sont appliquées à de la résine, elle se transforme d'abord en copal, puis, avec l'évaporation des huiles appelées turpènes, en ambre.

Histoire

Comme l'ambre est plus léger que l'eau salée, s'il n'est pas contaminé par d'autres substances, cela l'a probablement aidé à être découvert, à une époque lointaine. Entre autres peuples, les Celtes l'ont beaucoup utilisé sous forme de perles, de façon plus marquée à partir du 6e siècle av. J.C. Cette vogue disparaît à peu près 2 siècles plus tard. Le dieu celtique Ambres signifie ambre et des pièces d'art celtique en ambre ont été léguées par les anglo-saxons. Parce que l'ambre semble préserver des végétaux et des animaux, il a été associé à la jeunesse éternelle. Ainsi les anciennes Romaines en gardaient des morceaux en main, à la court. De l'ambre a aussi été découvert dans des tombes égyptiennes. Selon certains anciens comme Pline, Aristote ou Ovide, l’ambre serait le résultat d’une résine végétale s’écoulant de peupliers ou d’aulnes. Selon le poète Ovide, lorsque les Héliades, filles d'Hélios furent métamorphosés en aulnes et en peupliers, leur mère tenta de les sauver et commença à arracher les écorces qui recouvrait leurs corps, alors elles la supplièrent : « Pitié ma mère, je t’en supplie ! C’est notre corps qui, avec l’arbre est déchiré. Et maintenant adieu ! L’écorce vient étouffer leurs dernières paroles. Il en coule des pleurs, et goutte à goutte se solidifie l’ambre, né des rameaux nouveaux. Le fleuve transparent le recueille et l’emporte aux femmes latines qui s’en pareront ». Selon une autre légende qui a perduré longtemps, l'ambre serait due à une sécrétion glandulaire ou à l'utine des grands animaux marins comme la baleine ou le cachalot. L'ambre gris est d'ailleurs bien une substance issue des sécrétions biliaires des cachalots. Les Slaves l'ont associé aux larmes pétrifiées des dieux. L'ambre servait de talisman de protection, en général et aussi en particulier contre les enlèvements d'enfants. Il symbolisait aussi le lien éternel du mariage. L'ambre se disait élecktron en grec ; les anciens Grecs, comme les Chinois, ayant découvert qu’en frottant l’ambre jaune, celle-ci produisait une attirance sur d’autres objets et parfois des étincelles, ils ont donc appelé cette force électricité, sous cette forme elle est dite « statique ».

Symbolique et croyances

Les noces d'ambre symbolisent les 34 ans de mariage dans la tradition française. Il est parfois dit que l'ambre porte en lui la mémoire. L'ambre, dédiée à Apollon, passe pour réchauffer le cœur et transmettre l'énergie solaire. Un collier d'ambre possèderait ainsi le pouvoir de réchauffer et l'on en mettait au cou des jeunes enfants. Un anneau d'ambre, porté en permanence par un homme, permettrait de garder confiance en sa virilité. Les Chinois sculptaient dans l’ambre de petits animaux qui étaient censés favoriser la fécondité. Un anneau de poignet porté par une femme et provoquant des rougeurs, indiquerait que cette dernière est adultère. L'ambre en poudre, aiderait à lutter contre la dépression et l'angoisse, aurait une action bénéfique sur les voies respiratoires, arrêterait les saignements de nez, permettrait d'éviter les fausses couches et limiterait les souffrance duent à la pousse des dents de lait chez les jeunes enfants. En France, au Moyen Âge, l'ambre en poudre était l’ingrédient de certains philtres d’amour, peut être par analogie avec son pouvoir magnétique.

Fossiles

philtres d’amour L'ambre contient souvent des inclusions de petits organismes fossiles, comme des insectes. En 2005, David Penney (de l'Université de Manchester) a montré qu'il était possible de retrouver de l'hémolymphe (l'équivalent du sang chez les arthropodes) à proximité d'araignées emprisonnées dans de l'ambre fossile, vieux de 20 millions d'année, provenant de la république dominicaine. Ces épanchements ont été retrouvés autour de membres sectionnés de deux araignées de la famille des Filistatidae. Les animaux pris au piège ayant vraisemblablement cassé leurs membres en tentant de se libérer. Bien que le film Jurassic Park aie popularisé l'idée comme quoi il était possible de recueillir du sang dans de l'ambre fossile, c'est la première fois que de telles traces sont réellement identifiées. Elles pourraient contenir de l'ADN fossile, mais il reste à trouver une méthode pour les recueillir.

Références

- David Penney, [http://www.blackwell-synergy.com/doi/abs/10.1111/j.1475-4983.2005.00491.x Fossil Blood Droplets in Miocene Dominican Amber Yield Clues to Speed and Direction of Resin Secretion], Palæontology, volume 48, numéro 5, page 925, septembre 2005. Catégorie:Fossile Catégorie:Pierre ornementale ja:コハク

Grèce antique

L'expression Grèce antique désigne l'ensemble des phénomènes politiques et culturels qui se sont exprimés dans un large bassin méditerranéen au cours des deux derniers millénaires avant notre ère. La zone géographique concernée est vaste, allant de la Méditerranée occidentale (Péninsule ibérique) jusqu'aux confins du Moyen-Orient avec l'épopée d'Alexandre le Grand et jusqu'à l'Égypte des Ptolémées. Si la civilisation grecque en tant que telle apparaît dans le courant des V et IV millénaires av. J.-C., dans une version archaïque, sa dernière expression se place au cœur de l'Égypte Ptolémaïque, dans le courant du , avant de tomber sous la domination romaine.
Certaines productions politiques et culturelles de la civilisation grecque ont eu un rôle majeur dans le développement de la civilisation occidentale.

Articles connexes

- Histoire de la Grèce antique
- Économie de la Grèce antique
- Chronologie de la Grèce antique
- Antiquité Catégorie:Grèce antique ja:古代ギリシア

Matière

Catégorie:Physique La matière est la substance qui compose tous les objets ayant une réalité tangible. Elle occupe de l'espace et la quantité de matière se mesure à l'aide de la masse (lorsqu'il s'agit de compter des particules de matière, on utilise la mole). Ainsi, en physique, tout ce qui a une masse est de la matière. Cependant, la matière ordinaire qui nous entoure est formée de baryons, donc dans le langage commun, lorsqu'on parle de matière, on parle de matière baryonique. Cette définition exclue donc les bosons fondamentaux, qui transportent les quatre forces fondamentales, bien qu'ils aient une masse et/ou une énergie.

Les états de la matière

La matière peut se retrouver dans plusieurs états ou phases. Les trois états les plus connus sont solide, liquide et gazeux. Il existe aussi d'autres états un peu plus exotiques, tel que plasma, cristal liquide, condensat de Bose-Einstein et superfluide. Lorsque la matière passe d'un état à l'autre, elle effectue une transition de phase. Ce phénomène est étudié en thermodynamique via les diagrammes de phase. La transition de phase se produit lorsque certaines caractéristiques de la matière change : pression, température, volume, densité, énergie, etc.

La matière en physique des particules

La matière au niveau fondamental est constituée de quarks et de leptons. Les quarks se combinent pour former des hadrons, principalement des baryons et des mésons via la force nucléaire forte, et sont présumés toujours confinés ainsi. Parmi les baryons se trouvent le proton et le neutron, qui eux se combinent pour former les noyaux atomiques de tous les éléments chimiques du tableau périodique. Normalement, ces noyaux sont entourés d'un nuage d'électrons. Un noyau qui compte autant de protons positifs que d'électrons négatifs est électriquement neutre, et forme ainsi un atome, sinon, c'est un ion. Les atomes peuvent s'agencer entre eux pour former des structures plus grosses et plus complexes, tel que les molécules. La chimie est la science qui étudie comment se combinent les noyaux et les électrons pour former divers éléments et molécules. Chaque particule de matière est associée à une (anti-)particule d'antimatière (par ex. électron-positron).

La matière et la relativité

Les travaux d'Albert Einstein en relativité restreinte nous ont légué la fameuse formule

E=mc^2

, où

E

est l'énergie,

m

est la masse et

c

est la vitesse de la lumière dans le vide. Cela implique donc que la masse est équivalente à de l'énergie et vice versa. Dans ce contexte, l'utilisation de la masse comme mesure de la quantité de matière n'est plus tout à fait appropriée car la masse d'un objet varie avec sa vitesse (bien sûr, cet effet est important seulement à de très grandes vitesses, dites vitesses relativistes). Ce même physicien a établi le lien entre la courbure de l'espace-temps et de la matière/énergie grâce à la théorie de la relativité générale : la matière courbe l'espace-temps et l'espace-temps dit à la matière comment se déplacer. Ainsi, en relativité générale, la matière et l'énergie sont regroupées sous la même bannière et une façon d'en mesurer la quantité est d'observer la courbure de l'espace-temps qui les contient.

Voir aussi

- Antimatière
- Matière sombre
- Matière organique
- Matière dégénérée
- État de la matière
- Quantité de matière
- Matière condensée
- Structure ondulatoire de la matière

Liens externes

[http://www.toutsurlaphysique.fr/src/articles/histoire_de_la_matiere.html Histoire de la matière] sur le site [http://www.toutsurlaphysique.fr toutsurlaphysique] ja:物質 ko:물질 ms:Jirim simple:Matter

Loi de conservation

En physique, une loi de conservation déclare qu'une propriété mesurable particulière d'un système physique isolé ne change pas pendant que le système évolue. La liste suivante est une liste partielle des lois de conservation qui ne se sont jamais avérées inexactes:
- conservation de l'énergie (masse y compris) relativité restreinte
- conservation de la masse
- conservation de la quantité de mouvement
- conservation du moment angulaire
- conservation de la charge électrique
- conservation de la charge de couleur
- conservation du flux magnétique
- conservation de l'énergie
- conservation du nombre baryonique
- conservation des nombres leptoniques
- conservation du spin isotopique
- conservation de la parité
- conservation de la saveur des quarks Il y a des lois de conservation plus subtiles en physique des particules comme ceux de la rotation, du nombre de baryons et plus récemment du nombre d'étrangeté. Le théorème de Noether exprime l'équivalence qui existe entre les lois de conservation et l'invariance des lois physiques en ce qui concerne certaines transformations (typiquement appelées symétries). Ce théorème ne s'applique qu'aux systèmes descriptibles par un lagrangien. Il y a un théorème analogue pour la mécanique hamiltonienne. Par exemple, l'invariance temporelle implique que l'énergie est conservée, l'invariance par translation implique que la quantité de mouvement est conservée, et l'invariance par rotation implique que le moment angulaire est conservé. Quelques lois de conservation sont généralement correctes, mais certaines exceptions ont été observées. C'est, par exemple, le cas avec la violation de la conservation de parité; apparemment l'univers est chiral, c'est-à-dire qu'il a une préférence entre la droite et la gauche.

Quelques remarques sur ces notions

On parle improprement de lois de conservation alors qu'il serait plus précis de dire « principe de conservation ». Une loi est une relation établie. exemple: la relation d'Einstein entre masse et énergie. Un principe est un résultat supposé vrai tout simplement parce qu'aucune expérience n'a jamais démontré que ce résultat est faux. Historiquement, plusieurs fois, la conservation de l'énergie a semblée être mise en défaut... et cela a conduit à la découverte de nouvelles formes d'énergies. C'est le non-respect de la conservation de la quantité de mouvement lors de désintégration radioactive dites bêta qui a conduit à imaginer une particule appelée neutrino supposée emporter la quantité de mouvement manquante et il a fallut des décennies pour confirmer l'existence de cette particule qui n'avait a priori ni charge ni masse ni interaction qui permettait de la « voir ». Son existence n'était justifiée que pour pérenniser la « loi de conservation de la quantité de mouvement ». La notion de conservation est relativement simple à comprendre: Si on met dans un volume quelque chose et que l'on ferme bien la boîte, l'on s'attend, lorsqu’on la re-ouvrera ultérieurement, à y retrouver ce qu'on y a mis. Ceci en physique s'appelle un principe de conservation. Si on ne retrouve pas tout, c'est que une partie a pu sortir sous une forme ou une autre ou même que ce qui manque (ou est en plus) a changé de forme et qu’on ne s'en est pas rendu compte:bref, l'énergie totale se conserve. Ce principe est tellement fort en physique qu’à chaque fois qu'il a parut ne pas être vérifié cela a conduit à des découvertes importantes. -la radioactivité a un temps été interprétée comme la ré-émission de quelque chose qui était reçu de l'extérieur et l'explication est venue de l'équivalence masse énergie. L'énergie dans un volume est donc d'office conservée, par principe, et si elle diminue dans le volume, c'est que une partie en est sortie... ou qu'elle s'est transformée en une autre forme de l'énergie. ja:保存則 th:กฎการอนุรักษ์ Conservation

Positron

En physique des particules, le positron ou positon est l'anti-particule associée à l'électron. Prédite par Paul Dirac en 1928, cette forme d'antimatière devint la première expérimentalement mise en évidence (Carl David Anderson, 1932). Le positron possède une charge électrique de +1 (contre -1 pour l'électron), le même spin et la même masse que l'électron. Quand un positron s'annihile avec un électron, leur masse est convertie en énergie sous forme de deux photons gamma.

Voir aussi

- modèle standard
- Particule β
- paul Dirac Catégorie:Antimatière Catégorie:Lepton ja:陽電子 ko:양전자

Électron

L'électron est une particule élémentaire portant une charge électrique fondamentale négative égale à -1,6 × 10^-19 coulomb La masse d'un électron est d'environ 9,11 × 10^-31 kg, ce qui correspond à environ 1/1 800 de la masse d'un proton. L'électron fait partie de la famille des leptons(fermion), et est de ce fait considéré, en l'état actuel des connaissances, comme étant une particule fondamentale (c'est-à-dire qu'il ne peut pas être brisé en de plus petites particules). lepton d'hydrogène montrées en sections transversales avec un code des couleurs représentant la probabilité de densité]] Le volume occupé par cette particule est extrêmement petit. Quelle que soit son éventuelle forme, si ce mot a encore un sens pour ce genre d'objet, sa largeur est en tous les cas inférieure à 10^-18 mètre, soit un millionnième de millionnième de millionnième de mètre. Les atomes sont constitués d'un noyau atomique (lui-même constitué de nucléons: les protons et les neutrons) entouré par un nuage électronique. L'électron est un fermion : il possède ainsi un spin 1/2 et suit la statistique de Fermi-Dirac. L'anti-particule associée à l'électron est le positron (ou positon). C'est en bougeant des électrons que l'on fait:
- un courant
- un champ magnétique
- de la lumière
- des rayons X
- marcher toute l'électronique actuelle
- de la microscopie électronique ou à effet tunnel
- de la chimie, des particules élémentaires, de l'énergie,de la photosynthèse, de la biologie,ou de l'électrodynamique quantique relativiste!
- fonctionner des ordinateurs ou notre cerveau! C'est pour cela que l'électron est l'en tête de l'électromagnétisme

Électricité

L'électricité, ou courant électrique, est définie par un flux net d'électrons, d'ions ou de trous d'électrons (défauts ponctuels des cristaux) ; dans le cas d'un flux d'électrons, ceux-ci sont libérés des noyaux des atomes. Par analogie, on peut comparer le courant électrique au déplacement de moutons (électrons) dans une direction alors que le berger (noyau atomique) reste immobile. Le courant électrique peut être mesuré directement à l'aide d'un galvanomètre (ampèremètre ultra-sensible). Contrairement à ce que semble indiquer son nom, lélectricité statique ne correspond pas du tout à un flux d'électrons. Le terme charge statique, mieux approprié, se réfère à un corps possédant plus, ou moins, d'électrons que ce qui est nécessaire pour contrebalancer la charge positive des protons. On dit que le corps considéré est chargé négativement si l'on est en présence d'un excès d'électrons. Dans le cas contraire, le corps est dit chargé positivement. Enfin, si le nombre d'électrons est égal au nombre de protons, le corps est dit électriquement neutre. La charge électrique peut être directement mesurée à l'aide d'un électromètre.
Dualité onde particule
Comme toutes les particules élémentaires, l'électron est sujet à la dualité onde-particule. Il se comporte tantôt comme une onde, tantôt comme une particule. Dans le tube cathodique d'une télévision, par exemple, l'électron se comporte comme un particule (il a une trajectoire, contrôlée par un champs magnétique, et entre en collision avec l'écran). Lorsqu'il est dans un atome, l'électron se comporte comme une onde stationnaire. La forme des ondes stationnaires des électrons périphériques d'un atome détermine les liaisons possibles que cet atome peut avoir dans une molécule. Le comportement ondulatoire de l'électron s'applique aussi à échelle macroscopique, comme dans l'expérience des fentes de Young. Dans cette expérience, l'électron se déplace sur une distance de l'ordre du mètre, et entre en collision avec un écran. Mais il n'a pas eu de trajectoire entre son point de départ et l'arrivée. Sur le trajet, il s'est comporté comme une onde. Ce phénomène, admis pour la lumière, est beaucoup plus intriguant quand il s'applique à des particules de masse non nulle, comme l'électron.
Histoire
L'électron fut découvert en 1897 par J. J. Thomson au laboratoire Cavendish de l'université de Cambridge alors qu'il étudiait les rayons cathodiques. Voir aussi : Historique des modèles de l'atome
Détails techniques
En mécanique quantique ou plus exactement en électrodynamique quantique, l'électron est décrit par l'équation de Dirac. Dans le modèle standard de la physique des particules, il forme un doublet SU(2) avec le neutrino électronique avec lequel il interagit par l'intermédiaire de l'interaction faible. L'électron possède deux partenaires de même charge mais plus massifs : le muon et le tauon.
Voir aussi

- Électron Auger
- Effet photoélectrique
- Photoélectron
- Électron excité
- Particule bêta
- Mobilité de l'électron Electron Electron ja:電子 ko:전자 simple:Electron th:อิเล็กตรอน

Charles de Coulomb

ja:シャルル・ド・クーロン Coulomb, Charles de Coulomb, Charles de Coulomb, Charles de Coulomb, Charles de Coulomb, Charles de Charles de Coulomb (14 juin 1736, Angoulême - 23 août 1806, Paris) est un physicien français. On a donné son nom à l'unité de charge électrique, le coulomb. Ingénieur de formation, il est surtout physicien. Il publie 7 traités sur l'électricité et le magnétisme, et d'autres sur le phénomène de torsion, les frottements solides... Expérimentateur génial et très rigoureux il réalise une expérience historique à l'aide d'une balance de torsion pour déterminer la force qui s'exerce entre 2 charges électriques (loi portant son nom) - loi toujours valide. Les 4 dernières années de sa vie, il est inspecteur général de l'instruction publique et joue un rôle important dans le système éducatif de l'époque.

Loi de Coulomb

En physique, il existe deux lois de Coulomb, nommées en l'honneur du physicien français Charles de Coulomb : une en électrostatique, l'autre en mécanique, concernant les frottements solides.

Électrostatique

La loi de Coulomb exprime la force électrique exercée par un petit corps chargé sur un autre. Cette loi s'exprime sous forme vectorielle par la formule suivante : :

\vec = \frac.\frac

où
- q₁ et q₂ sont les charges des deux corps considérés,
- ε₀=8,854·10^-12 F·m^-1 est une constante universelle appelée permittivité électrique du vide, et
-

\vec

est le vecteur qui relie le premier corps au deuxième. ; Voir aussi : Électrostatique - Potentiel

Frottements

Pour des informations plus complètes, voir le wikilivre de tribologie et ses différents chapitres, plus spécialement modélisation des actions de contact. On considère un objet posé sur un support plan horizontal. Il existe deux situations : ou cet objet est immobile sur le plan (frottement statique), ou il glisse (frottement dynamique). Dans les deux cas, l'action du support sur l'objet comporte :
- une composante normale N ; si le plan est horizontal et que rien n'appuie sur l'objet ni ne le tire vers le haut, cette action est opposée au poids de l'objet ;
- une composante tangentielle T qui s'oppose au mouvement.

Frottement statique (adhérence)

L'objet est immobile sur le support. La composante tagentielle est déterminée par la loi de l'équilibre des forces. En revanche, lorsque cette composante tangentielle atteint une valeur limite T_o, l'objet se met à glisser. La loi de Coulomb détermine cette force limite T_o : :T_o = f_o · N où f_o est le coefficient de frottement statique, dont la valeur dépend des deux matériaux (objet et plan) et de leur rugosité.

Frottement dynamique (glissement)

L'objet glisse sur le support. La composante tangentielle T est indépendante de la vitesse de glissement et déterminée par la loi de Coulomb : : T = f · N où f est le coefficient de frottement dynamique, dont la valeur dépend des deux matériaux (objet et plan) et de leur rugosité. On a dans la plupart des cas : :f_o ≥ f ou T_o ≥ T c'est-à-dire la force de frottement dynamique est généralement inférieure à la force de frottement statique maximale. Ceci explique que
- lorsque l'on pousse une armoire, le plus difficile est de la mettre en mouvement (vaincre le frottement statique) ;
- lors d'un freinage en voiture, la distance de freinage est plus grande si l'on bloque les roues. En effet, dans le cas où la roue tourne, elle est localement à l'arrêt par rapport à la route et le coefficient de frottement à prendre en compte est le coefficient statique. Si la roue est bloquée, elle glisse par rapport à la route, et le coefficient de frottement applicable est alors le coefficient dynamique qui est inférieur comme décrit ci-dessus. Les recherches actuelles montrent toutefois que cet avis doit être nuancé, voir http://fr.wikibooks.org/wiki/Tribologie_-_Applications_pratiques#Freinsici

Limites de la loi

La loi de Coulomb fournit un modèle simple pour représenter les phénomènes de frottement et d'adhérence mais dans la plupart des cas, il faut tenir compte de beaucoup d'autres paramètres pour obtenir un modèle acceptable.

Voir aussi

- Le wikilivre de Tribologie ko:쿨롱의 법칙 ja:クーロンの法則 catégorie:mécanique Catégorie:Tribologie catégorie:électromagnétisme Coulomb

Histoire de l'électricité

L'histoire de l'électricité remonte à la nuit des temps, car elle s'est toujours manifestée sous forme d'éclairs. Cet article tente de retracer les tentatives d'arnacher celle-ci.

Introduction

L'électricité et le magnétisme sont deux phénomènes physiques connus depuis des milliers d'années. La théorisation et la compréhension du phénomène électrique est relativement récente, au regard de la longue période d'applications empiriques, qui elle reste très souvent méconnue.

De la Haute Antiquité à la Renaissance

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 II et I siècles avant J.-C., pour fabriquer des tables de divinations magiques. De là dérive la première boussole, indiquant le sud et perfectionnée après le I 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 XI siècle, et relance l'étude du magnétisme. L'électricité produite par des être vivants, en particulier des poissons électriques, est également connus depuis l'antiquité. On trouve par exemple des bas-reliefs de l'Égypte antique représentant des poissons-chats électriques. Une mosaïque de pompéi par ailleurs représente une torpille commune. Scribonius Largus, sous le règne de l'empereur Claude (41-54 ap. JC) décrit un traitement contre la migraine ou contre la goutte qui utilise les décharge électrique produite par une torpille.

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

(À remplir)

Voir aussi

Articles connexes

- Sciences grecques
- Histoire de l'électrophysiologie

Sources

- Colin Ronan, Histoire mondiale des sciences, Édition du Seuil, Coll. Points, série Sciences, 1988
-

Thalès de Milet

Thalès (en grec ancien θαλης / Thalễs) appelé communément Thalès de Milet, était un philosophe ionien né à Milet vers l'an 625 et mort vers l'an 547 av. J.-C. Il fut l'un des Sept sages de la Grèce et le fondateur présumé de l'école milésienne.

Biographie

La vie de Thalès a manifestement subi un processus d'idéalisation, et ce que nous connaissons de ce penseur, comme pour les autres Présocratiques, nous renseigne surtout sur le type commun du sage en Grèce. Le situer dans le temps est difficile si l'on tient compte de la date de l'éclipse de soleil qu'il aurait supposément prédite (selon Hérodote, I, 74). Mais Diogène Laërce situe sa mort à la 58 olympiade (548-545 av. J.-C.). Et rapportant les dires d'Hérodote, Diogène raconte que Thalès serait le fils d'Examios, un marchand, et de Cléobuline. On entend parfois qu'il descendait de la famille des Thélides, des rois mythiques de Phénicie de la lignée d'Agénor et de Cadmos. Plusieurs autres sources affirment pourtant qu'il était peut-être d'origine béotienne ou phénicienne et probablement contemporain de Solon et de Crésus et qu'il se serait installé à Milet en compagnie de son ami Neileôs. Il n'est donc pas sûr que Thalès soit Milésien, quoiqu'une tradition courante fasse de lui un descendant d'une famille aisée de Milet. Cependant, il faut insister sur le fait que les sources les plus fiables et complètes proviennent de Diogène Laërce et d'Hérodote. En ce qui concerne sa carrière politique, voici ce que rapporte Diogène Laërce : « Il paraît aussi avoir été un éminent conseiller politique. Ainsi marqua-t-il son opposition, quand Crésus envoya une ambassade proposer aux Milésiens de s'engager à ses cotés; étant donné ensuite la victoire de Cyrus, ce refus assura la survie de la Cité. » Cette réputation lui permit de convaincre les cités-États (ou polis) d'Ionie de se regrouper en fédération. Thalès le scientifique ne doit donc pas occulter un autre Thalès, habile en affaires et prompt à dénigrer ses propres découvertes et sa fortune acquise. Thalès de Milet est tenu pour le premier philosophe, scientifique et mathématicien grec, et le premier il aurait reçu le nom de sage. Il commença pourtant sa vie comme simple commerçant puis s'orienta vers une carrière politique et économique. Il s'embarqua un jour vers Naucratis (Égypte actuelle), ville reconnue pour sa culture scientifique. Il y étudia les mathématiques, particulièrement la géométrie où il fit déjà quelques découvertes (selon Aétius, Opinions, I, III, I). On prétend qu'il se passionnait de gymnastique et qu'on l'aurait trouvé dans les gradins, mort par déshydratation lors d'une compétition à laquelle il assistait. Diogène Laërce nous relate sa mort de manière émouvante : «Thalès le Sage mourut en assistant à une rencontre sportive, du fait de la faim, de la soif, et de la faiblesse de l'âge. On grave sur son tombeau : :Petit est ce tombeau, mais au ciel va sa gloire. :Regarde, c'est celui de Thalès, grand esprit. Nous-même avons composé sur lui l'épigramme suivante, éditée au premier livre de nos Epigrammes et mètres divers : :Tandis qu'il contemplait une lutte sportive, :Zeus Solaire, tu as, hors du stade, ravi :Thalès dont la sapience avait fait le renom. :Je te loue de l'avoir rappelé près de toi, :Car il était très vieux, et depuis cette terre, :La force lui manquait pour observer les astres.»
Le scientifique
Il connut d'abord sa renommée comme conseiller militaire et comme ingénieur. Durant la guerre entre les Perses et les Lydiens, il aurait détourné le cours du fleuve Halys pour faire passer l'armée de Crésus (selon Hérodote, I, 75). On rapporte qu'il prédit l'éclipse de soleil de 585 av. J.-C. À cette époque, la prédiction des éclipses lunaires était relativement connue puisqu'elles se répètent sur un cycle de dix-neuf ans. Mais aucune preuve n'étaye cette assertion et il semble qu'elle relève plutôt de la légende. Thalès n'avait pas les connaissances requises pour faire la prévision d'une éclipse solaire. Elle demande non seulement des moyens géométriques puissants mais aussi des calculs trigonométriques complexes, voire des éphémérides, qui ne seront à la disposition des astronomes que plusieurs siècles plus tard. Il aurait peut-être utilisé certaines données rassemblées par les Babyloniens, mais comme l'éclipse se trouvait à un point différent du globe, cette hypothèse est discutable. Quoiqu'il en soit, quand la prédiction se réalisa, les Mèdes et les Lydiens alors en guerre furent pris d'une panique telle qu'ils conclurent un accord de paix. C'est en son temps que remonte la connaissance de l'électricité puisqu'il savait déjà que l'ambre avait la propriété d'attirer les matériaux légers. Suite à ces expériences, le mot « électricité » (ηλεκτρον en grec ancien) est donné en référence à l'ambre jaune. Voici une anecdote intéressante rapportée par Diogène Laërce et reprise par Platon dans le Théétète (174 a), qui illustre bien l'intérêt de Thalès pour l'étude des astres : :Socrate : L’exemple de Thalès te le fera comprendre, Théodore. Il observait les astres et, comme il avait les yeux au ciel, il tomba dans un puits. Une servante de Thrace, fine et spirituelle, le railla, dit-on, en disant qu’il s’évertuait à savoir ce qui se passait dans le ciel, et qu’il ne prenait pas garde à ce qui était devant lui et à ses pieds. La même plaisanterie s’applique à tous ceux qui passent leur vie à philosopher. Il est certain, en effet, qu’un tel homme ne connaît ni proche, ni voisin ; il ne sait pas ce qu’ils font, sait à peine si ce sont des hommes ou des créatures d’une autre espèce ; mais qu’est-ce que peut être l’homme et qu’est-ce qu’une telle nature doit faire ou supporter qui la distingue des autres êtres, voilà ce qu’il cherche et prend peine à découvrir. Tu comprends, je pense, Théodore ; ne comprends-tu pas?
Le mathématicien
Théétète Diogène Laërce, dans Vies, Doctrines et sentences des philosophes illustres, vol. 1, précise que Hiéronyme dit qu'il mesura les pyramides d'Égypte en calculant le rapport entre leur ombre et celle de notre corps. L'anecdote rapporte que le Pharaon Amasis aurait mis ses connaissances à l'épreuve en lui disant que personne n'était en mesure de savoir quelle était la hauteur de la Grande Pyramide. Il partit simplement du principe qu'à un certain moment de la journée, l'ombre de tout objet devient égale à sa hauteur. Il ne lui restait qu'à déterminer le moment exact. Il devait également pour cela tenir compte de ce que les rayons du soleil devaient être perpendiculaires avec l'un de ses côtés, ce qui ne se produisait que deux fois par année! Impressionnés par ce calcul, les prêtres lui donnèrent accès à la bibliothèque où il put consulter de nombreux ouvrages d'astronomie.
Son nom est célèbre par le fameux théorème de Thalès (qu'il ne connaissait pas), qui donne des relations entre les rapports de distances de triangles. La première démonstration de ce théorème est attribuée à Euclide qui la présente dans ses Éléments, dans le Livre VI (Proposition 2) - il le démontre par proportionnalité d'aires de triangles de hauteur égale. Les historiens lui attribuent toutefois cinq théorèmes de géométrie élémentaire : # Un cercle est partagé en deux parties égales par tout diamètre. # Les angles à la base d'un triangle isocèle sont égaux. # Les angles opposés par le sommet sont égaux. # Deux triangles sont égaux s'ils ont deux angles et le côté compris égaux. # Un angle inscrit dans un demi-cercle est droit.
Cosmologie
Thalès est donc le premier « penseur » connu de l'histoire. Son intérêt pour l'astronomie le poussa à faire de nombreuses observations sur les constellations. Il aurait été le premier à noter le voyage du soleil entre les deux Tropiques. Il établit aussi que certaines étoiles n'étaient pas toutes fixes par rapport aux autres et il les baptisa « Planètes », ce qui signifie corps errant. On dit même qu'il parvint à en répertorier les éphémérides. Il fut aussi le premier à constater que l'année ne comptait pas 365 jours, mais 365 et un quart.
L'école de Milet
De retour à Milet, il fonda l'École milésienne. On sait qu'Anaximandre et Anaximène furent ses successeurs. Mais nous n'avons aucun écrit de lui, et nous ne savons pas même s'il écrivit jamais. Il est difficile de préciser ses idées et d'être assuré de certaines de ses découvertes scientifiques. On sait cependant que dans cette école, il aurait prononcé la formule désormais célèbre : « Connais-toi toi-même. » L'école de Milet réalise deux grandes avancées fondatrices :
- la première est la distinction entre le naturel et le surnaturel. Loydd écrit ainsi que « les Milésiens laissent les dieux à la porte ». De façon plus exacte, ils ne chassent pas le divin de la connaissance du monde, mais la Mythologie, en cherchant des causes naturelles aux phénomènes. Ce changement d'attitude fait succéder l'explication naturaliste à l'explication divine classique.
- la seconde en découle naturellement par la recherche de la véracité : les Milésiens mettent en place la discussion des arguments défendus. Admettre la discussion scientifique est une nécessité de l'avancée scientifique et une qualité de la rationalité. Sa philosophie de la nature fait de l'eau le principe explicatif de l'univers, d'où procèdent les autres éléments, air, feu et terre : :« Thalès, le fondateur de cette manière de philosopher, prend l'eau pour principe, et voilà pourquoi il a prétendu que la terre reposait sur l'eau, amené probablement à cette opinion parce qu'il avait observé que l'humide est l'aliment de tous les êtres, et que la chaleur elle-même vient de l'humide et en vit ; or, ce dont viennent les choses est leur principe. » (Aristote, Métaphysique, A, III, 983.) Cet élément primitif est manifestement d'origine phénicienne. La raison de ce choix pour l'eau provient sans doute de l'importance de celle-ci dans la croissance et la nutrition des choses vivantes, de son rôle central dans le quotidien des Milésiens et des observations qu'on prétend qu'il a faites en Égypte quant à l'importance du Nil et des autres fleuves qui faisaient l'objet de cultes. Mais l'originalité de Thalès est de faire de cette explication mythologique un principe de connaissance physique et métaphysique ; en effet, l'unité de l'élément eau est aussi l'unité du monde : « Thalès et son école : le monde est un », Aetius. Cette thèse est une grande innovation, car elle suppose l'affirmation de vérités, non à partir de quelques objets singuliers, comme c'était le cas avant lui pour les Égyptiens ou les Babyloniens, mais pour une infinité d'objets contenus dans le monde et pour le monde lui-même. Il énonce donc des vérités concernant une classe entière d'êtres. Ainsi, selon l'helléniste allemand Zeller (), l'apport majeur de Thalès est d'avoir généralisé et conceptualisé ses observations, d'être parvenu au concept de l'un sans se perdre dans l'accumulation d'observations disparates. C'est là la thèse fondamentale de ce philosophe dont nous ne connaissons rien avec certitude. On attribue parfois à Thalès une conception de l'univers assez séduisante : celui-ci serait un genre de bulle d'air hémisphérique formée par la concavité du Ciel et la surface plane de la Terre, qui flotte elle-même sur l'eau. Le mouvement de la Terre sur l'eau expliquerait les tremblements de terre. Il savait aussi tirer profit de ses observations. Aristote (Politique I, XI, 1259 a 6) raconte que Thalès, prévoyant une abondante récolte d'olives, aurait monopolisé les pressoirs pour mieux monnayer leurs services ; il voulait ainsi montrer que le sage est capable de faire fortune mais qu'il ne s'en préoccupe pas, préférant la contemplation, la recherche scientifique et la vie honnête.
Citations

- « Difficile de se connaître soi même. »
- « Ce qui est sûr c'est ce qui est arrivé, personne ne sait ce qui arrivera. »
- « Entoure toi de gens capables. »
- « Le besoin est puissant, il vainc tout. »
- « Mieux vaut faire envie que pitié. »
- « Le temps est sage, il révèle tout. »
- « Ne dis pas que tu as l'intention de faire quelque chose car si tu échoues, tous riront de toi. »
Bibliographie

- Diogène Laërce, Vies, doctrines et sentences des philosophes illustres http://ugo.bratelli.free.fr/Laerce/SeptSages/Thales.htm lire en ligne.
- P. Tannery, Thalès et ses emprunts à l'Egypte
- Theodor Gomperz, Les penseurs de la Grèce : histoire de la philosophie antique, tome I, livre I, chapitre 1, II.
- Jean Voilquin, les Penseurs grecs avant Socrate, GF Flammarion, 1964
- Robert Lahaye, La philosophie ionienne. L'École de Milet, éd. du Cèdre, Paris, 1966.
Liens externes

- [http://www.yrub.com/philo/thales.htm Thalès sur le site Atrium] Thales Thales ja:タレス ko:탈레스

Laine

Le mot laine est communément utilisé pour désigner les fibres kératiniques d'origine ovine utilisées dans la production textile. Mais le mot laine est aussi utilisé dans d'autres domaines tels que le bâtiment : laine de verre et laine de roche. Légalement, on désigne par « laine » les fibres du mouton ainsi que les fibres d'autres animaux dont la toison est composée de fibres kératiniques tels que la chèvre angora (dont les fibres de toison sont désignée par « laine mohair »), le lama, l'Alpaga, le lapin albinos (dont les fibres de toison sont désignée par Angora), le mouton Cachemire, le mouton Cashgora. La laine est utilisée dans tous les domaines du textile : tricot, vêtements tissés, chaussant, tissus d'ameublement, tapis et autres. La Zootechnie permet l'amélioration de la quantité et de la qualité de laine produite.

Production de la laine

La laine utilisée dans l'industrie textile résulte des opérations suivantes:

Tonte

Lavage

Cardage

Filage

Teinture

Mise en forme

Feutrage

Tissage

Tricotage

Symbolique

Les noces de laine symbolisent les 7 ans de mariage dans le folklore français. Catégorie:Textile ja:ウール

William Gilbert

William Gilbert (ou William Gylberde), né le 24 mai 1544, à Colchester, en Angleterre, mort de peste bubonique le 10 décembre 1603, à Londres (?) était un physicien anglais d’Élisabeth I et de Jacques I et un chercheur scientifique dans les domaines du magnétisme et de l’électricité. Son premier ouvrage fut De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (Du magnétisme et des corps magnétiques, et de Great Magnet the Earth) publié en 1600. Dans ce livre il décrit nombre de ses expériences avec un modèle de terre appelé terrella. De ces expériences, il conclut que la terre était magnétique et que cela était la raison pour laquelle la boussole indique le nord (jusqu'à lors, on pensait que c’était Polaris ou une grande île magnétique au pôle Nord qui attirait la boussole). Dans son livre, il étudia également l’électricité statique en utilisant l’ambre ; l’ambre se nomme elektron en grec, Gilbert décida donc de l’appeler électricité. Une unité de force magnétique est appelée le gilbert en son honneur. Gilbert, William Gilbert, William Gilbert, William ja:ウィリアム・ギルバート (物理学者)

1752

Catégorie:1752 | | Années 1730 | Années 1740 | Années 1750 | Années 1760 | Années 1770 1747 | 1748 | 1749 | 1750 | 1751 | 1752 | 1753 | 1754 | 1755 | 1756 | 1757 ---- Cette page concerne l'année 1752 du calendrier grégorien.

Événements

- 25 mars : Adoption du calendrier grégorien par le Royaume-Uni.
- : Représentation à Paris de La Serva padrona de Pergolèse, par une troupe d'opéra comique italien, qui va déclencher la « Querelle des Bouffons ».
- 18 octobre : Création à Fontainebleau du petit opéra de Jean-Jacques Rousseau Le Devin du village.
- Jacqueries en Languedoc et en Provence.
- L'homme politique et savant américain Benjamin Franklin découvre la nature électrique de la foudre et invente le paratonnerre.
- Benjamin Franklin capte de l'électricité.
- Le chef birman Alaungpaya (Alompra) se rebelle et se proclame roi de Birmanie. Il reprend le contrôle de la majeure partie de la Haute Birmanie.
- Le peintre français François Boucher peint « Mademoiselle O'Murphy ».
- Le peintre italien Tiepolo peint « Le mariage de Frédéric Barberousse».
- Le peuple Mon fait la conquête de la Haute Birmanie.
- Réforme grégorienne du calendrier en Angleterre.
- Pierre-Victor Reverd, un soldat faux-monnayeur, est pendu sur la place publique de la basse-ville de Québec.

Naissances en 1752

- 18 janvier : John Nash, architecte et urbaniste anglais.
- 8 mars : Johann David Schoepff, zoologiste, botaniste et médecin allemand († 1800).
- 11 mai : Johann Friedrich Blumenbach, anthropologue et biologiste allemand († 1840).
- 14 mai : Albrecht Daniel Thaer, agronome allemand († 1828).
- 7 juillet : Joseph-Marie Jacquard, inventeur du métier à tisser programmable.
- 18 septembre : Adrien-Marie Legendre.
- 1 novembre : Joseph Zayonchek, général.

Décès en 1752

- 4 janvier : Gabriel Cramer, mathématicien suisse ko:1752년 ms:1752

Foudre

La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique disruptive.

La charge

Les nuages d'orage (cumulonimbus) créent les conditions météorologiques favorables à l'accumulation de charges électriques et par conséquent à la création d'un condensateur géant :
- une différence de température importante entre le bas et le haut du nuage, induisant de violents déplacements d'air,
- la présence de particules diverses comme de la glace et des poussières qui par effet triboélectrique vont faciliter l'arrachement d'électrons,
- l'air étant ionisé, il se crée dans le nuage deux zones électriquement chargées. Il s'en suit un champ électrostatique très important. L'électrisation du nuage d'orage est basée sur deux théories : la gravitation et la convection.

La gravitation

Les gouttes de pluie, les grêlons et les particules de grésil (de petits grains de glace) tombent par gravité vers le bas du nuage, au-dessous des gouttes d'eau et des cristaux de glace de taille inférieure qui restent en suspension. Lorsque les grosses particules entrent en collision avec les cristaux de glace à une température inférieure à une limite critique (autour de 15 °C), les grains de grésil se chargent négativement, et positivement si cette température est supérieure à ladite limite. Comme les grains tombent plus rapidement que les cristaux, ils transportent depuis les zones supérieures du nuage, où les températures sont inférieures à 15 °C, des charges négatives vers le bas. Le seuil des 15°C dépassé, celles-ci deviennent positives. On obtient alors la structure tripolaire du nuage avec une couche médiane chargée négativement entourée de deux couches positives. Cependant les chocs entre particules ne sont pas seuls à l'origine de l'électrisation du nuage.

La convection

La théorie de la convection veut que les ions libres dans l'atmosphère soient captés par les gouttelettes dans le nuage et sont ensuite transportés par les courants convectifs dans le nuage, produisant ainsi les régions chargées.
En effet, d'une part les rayons cosmiques frappent les molécules d'air situées au-dessus du nuage et les ionisent: ces ions négatifs se fixent aux cristaux et aux goutelettes du nuage et forment une couche appelée « couche écran » en haut du nuage. D'autre part, le champ électrique intense au voisinage des objets pointus à la surface de la Terre produit une «décharge Corona» d'ions positifs: quand le potentiel de l'objet pointu est suffisant, un champ électrique intense produit l'excitation des électrons avoisinant. Ceux-ci entrent alors en collision avec des atomes neutres, qui libèrent alors de nouveaux électrons qui vont à leur tour créer d'autres électrons et ainsi de suite, provoquant une réaction en chaîne. C'est l' « avalanche électronique » ou ionisation par choc. Les ions positifs créés sont ensuite entraînés par l'air chaud s'élevant par convection et participent ainsi à l'électrisation du nuage.
- Le nuage s'électrise donc probablement grâce à une combinaison de la gravitation et de la convection
- La couche inférieure positive du nuage étant assez fine, c'est la couche négative qui aura une influence sur la Terre. En effet, lors d'un orage celle-ci se charge positivement par influence.

La décharge

orage Lorsque ce champ électrostatique dépasse les limites diélectriques de l'air (variables selon les conditions d'humidité et de pression), il s'ensuit la décharge de foudre visant à un ré-équilibre électrostatique :
- le traceur ou précurseur, transportant une faible charge électrique, avance vers une zone de charge opposée à une vitesse de l'ordre de 200 km/s, créant ainsi un canal ionisé. Dans le cas d'une décharge négative, ce précurseur progresse par bonds de longueurs proportionnelles à l'amplitude de la décharge. C'est ce phénomène qui permet l'efficacité des paratonnerres.
- Les arcs en retour se déclenchent alors successivement ; ils utilisent le canal du précurseur pour libérer les charges électriques accumulées à une vitesse pouvant alors dépasser 100 000 km/s. paratonnerre]]

Couleur

- Le long du canal ionisé les gaz sont surchauffés et ionisés (la température peut y atteindre 30 000°C) et forment ainsi un plasma conducteur, ce qui explique l'émission de lumière que l'on observe. Ensuite, la couleur de l'éclair dépend de plusieurs facteurs : la densité de courant, la distance à l'éclair, et les différentes particules présentes dans l'atmosphère. Cependant en général, la couleur de l'éclair est blanche dans un air sec, jaune en présence d'une grande quantité de poussière, rouge en cas de pluie et bleue en présence de grêle.

Fréquence

- Les connaissances sur la foudre sont de l'ordre statistique car il y a de nombreuses différences de caractéristiques (amplitude, durée, nombre d'arcs en retour) suivant le coup de foudre (intra nuage, nuage-sol, positif, négatif).
- 50% des coups de foudre ont une intensité inférieure à 50 000 A et 99% inférieure à 200 000 A. Trois coups de tonnerre sur quatre se font entre nuages, mais on estime à 32 000 000 le nombre d'éclairs frappant le sol chaque année dans le monde.
- La fréquence des coups de foudre est définie à partir du niveau kéraunique qui correspond au nombre de fois où la foudre a été entendue dans l'année. monde

Tonnerre

La foudre s'accompagne d'une onde acoustique, le tonnerre. Cette onde est engendrée par la brutale dilatation de l'air surchauffé par l'arc électrique. Elle peut consister en un bruit sec ou un roulement sourd.

Distance

Les vitesses respectives de la lumière et du son permettent une bonne approximation de la distance en kilomètres de l'orage en divisant par trois le nombre de secondes qui séparent la vision de l'éclair lumineux et le bruit du tonnerre. Notons que l'ont perçoit toujours le tonnerre après avoir vu l'éclair, la propagation de la lumière étant plus rapide que celle des sons, au point que le temps qu'elle met à nous parvenir devient négligeable devant celui du tonnerre.

Danger

Les dangers de la foudre sont définis par :
- Les effets directs (thermoélectriques) : la circulation d'un très fort courant électrique échauffe la matière et cause des dommages mécaniques souvent très importants, voire spectaculaires.
- Les effets indirects (électromagnétiques) : le courant de foudre induit d'une part une tension de mode commun (U = R I+ LdI/dt) et un champ électromagnétique d'une exceptionnelle intensité.
- Il s'ensuit la génération d'impulsions électriques parasites très puissantes, qui sont majoritairement en cause dans les dégâts (statistique). Ces parasites suffisent en effet à dégrader des matériels électroniques sensibles (téléviseurs, etc.) même si l'éclair est éloigné. Si l'éclair est plus proche, le parasite peut aussi détruire des matériels plus résistants (lampes, moteurs, fours...).

Protection

La foudre est comme issue d'un générateur parfait de courant. Une des méthodes de protection est donc de faciliter la circulation des charges électriques. Le paratonnerre va faciliter le chemin du canal foudre par effet de pointe, à condition toutefois que l'éclair passe à proximité de cette pointe. Il est ensuite très important d'assurer une continuité électrique de grande capacité jusqu'à la terre. Il ne garantit pas l'interception d'un arc électrique. (Un choc de foudre peut tomber juste à proximité.) De ce fait les constructions industrielles sensibles sont équipées de nombreuses pointes et filins conducteurs. De plus, il est bon de réaliser l'interconnexion de toutes les parties conductrices présentes aux abords (par exemple les conduites d'eau) avec ce circuit de descente de foudre. La protection des installations électriques est réalisée par l'utilisation de composants parasurtenseurs (éclateur à gaz, thermistance, diode transil) qui ont pour but de court-circuiter les impulsions parasites cheminant sur les liaisons électriques. Le bon câblage de ces composants est essentiel à leur efficacité. La longueur et la position des câbles jouent en effet un rôle primordial.

Énergie

Un vieux rêve (dit-on, est-il toujours d'actualité ?) serait de récupérer l'énergie de la foudre pour s'alimenter en électricité. Disons-le tout de suite : cela ne serait pas très rentable. Ne confondons pas puissance et énergie. L'éclair a la particularité d'être très bref et soudain : toute son énergie se décharge d'un coup. C'est cette rapidité qui fait toute sa violence et sa force ! Car sinon l'énergie qu'il contient n'est pas si importante que ce qu'on pourrait imaginer. Pour prendre une image : en lançant très violemment l'eau d'un seau sur une vitre fine : on la brise. Cela ne signifie pas qu'il y avait beaucoup d'eau mais qu'elle allait vite. Bien sûr, c'est déjà bien assez d'énergie pour faire des dégâts ennuyeux. Mais, rapporté à notre consommation électrique cela devient ridicule ! Toute l'énergie des orages en France, regroupée sur l'année, suffirait à peine à alimenter un four une fois par an pour chaque habitant. L'ordre de grandeur chiffré est de quelques centaines de kilowatt-heure par choc de foudre (environ 280 kW.h, en incluant l'énergie de l'onde rayonnée magnétiquement). Il y a entre 1 et 2 millions de chocs par an en France. Si nous devons partager cette énergie entre nos 70 millions d'habitants : chacun obtiendrait de l'ordre de 6 kW.h par an (trois heures d'un four).

Voir aussi

- Foudre en boule
- Feu de Saint-Elme
- Zeus

Liens externes

- [http://www.macro-photo.org/photo-gallery/lightning-thunderstorm-albuquerque-photo-images-of-nature.htm Les photos des éclairs]
- [http://www.chasseurs-orages.com Les chasseurs d'orages] Catégorie:Météorologie Catégorie:Électricité ko:번개

Alessandro Volta

Le comte Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (18 février 1745 - 5 mars 1827) était un physicien italien. Il est connu pour ses travaux sur l'électricité, et pour l'invention de la pile électrique.

Biographie

Volta, né à Côme, y fit également ses études, et y devint professeur de physique à l'école royale en 1774 ; il y met au point l'électrophore, première machine électrique à influence, qui lui permet d'accomplir de nombreuses expériences. Il étudie par ailleurs la composition du gaz des marais et isole, en 1778, le méthane. Professeur à l'université de Pavie à partir de 1779, il construit un électromètre sensible à brins de paille, puis obtient le premier condensateur - plan métallique recouvert d'une couche de vernis, avec lequel il met en évidence l'électricité développée par le contact des métaux. De 1780 à 1782, il visite la France, l'Allemagne, les Pays-Bas et l'Angleterre et collabore avec Antoine Lavoisier et Pierre-Simon Laplace à une étude de l'électricité atmosphérique. La découverte de l'électricité animale par Luigi Galvani amène Volta à étudier dès 1792 les conditions d'excitation des muscles d'une grenouille. Il peut alors rejeter la théorie de Galvani qui privilégiait la présence de tissu animal et mettre l'accent sur la nécessité d'un circuit électrique fermé constitué de métaux. En mars 1800, Volta publie dans une lettre au président de la Royal Society l'invention de la pile électrique qu'il a mise au point : un empilement de couples de disques zinc-cuivre en contacts directs, chaque couple étant séparé du suivant par un morceau de tissu imbibée de saumure (H2O+NaCl). Il y souligne le fait que, lorsqu'on les sépare, la lame de cuivre prend une charge négative et, celle de zinc une charge positive. En novembre 1801, Volta présente sa pile devant l'Institut de France et y énonce la loi des tensions, ainsi que la valeur des tensions de contact des métaux classés par ordre d'électropositivité décroissante, du zinc à l'argent. Napoléon Bonaparte, qui assiste à cette séance, lui fait décerner une médaille d'or, lui accorde une pension et, le nomme comte et sénateur du royaume de Lombardie. Volta étudia également la dilatation des gaz et inventa l'eudiomètre, instrument servant à l'analyse volumétrique des mélanges gazeux, avec lequel il réalisa la première synthèse de l'eau. En 1819, Volta se retire dans sa ville natale où il meurt le 5 mars 1827. L'unité de tension électrique sera baptisée volt en son honneur. Sa passion fut toujours l'étude de l'électricité, et encore jeune étudiant, il écrivit directement un poème en Latin sur ce phénomène fascinant et nouveau. De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus est son premier écrit scientifique. Latin]

Honneurs

En honneur à son travail dans le domaine de l'électricité, Napoléon Bonaparte lui décerna le titre de comte en 1810 ; en 1815, l'empereur d'Autriche le nomma professeur de philosophie à Padoue. Volta est enterré dans la ville de Côme, en Italie ; le temple Volta, près du lac de Côme consacré à son travail ; ses instruments et papiers originaux sont présentés. Le bâtiment est apparu, ainsi que son portrait sur la devise italienne avant la mise en place de l'euro. En 1881, une unité importante, le volt, est créée en son honneur. La Royal Society lui décerne la médaille Copley en 1794. Toyota a également sorti la Toyota Alessandro Volta. Volta, Alessandro Volta, Alessandro Volta, Alessandro Volta, Alessandro ja:アレッサンドロ・ボルタ ko:알레산드로 볼타

Cuivre

Catégorie:Élément chimique Catégorie:Métal de transition Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29.

Caractéristiques

Métal de couleur rougeâtre, il possède une haute conductivité thermique et électrique (à température ambiante, le seul métal pur ayant une meilleure conductivité électrique est l'argent). Le cuivre pourrait bien être le premier métal à avoir été utilisé, étant donné que des pièces datant