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Électrique

Électrique

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

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

Expérience

D'un point de vue très théorique, une expérience est un engagement dans une situation de mise à l'épreuve d'un élément d'ordre spéculatif, souvent appelé hypothèse. Cette situation et cet engagement ne sont pas toujours recherchés, il arrive ainsi qu'on parle d'expérience mystique quand se produit une révélation d'ordre spirituel. En raison de cet élément spéculatif, l'expérience comporte de manière intrinsèque un poids d'indétermination (incertitude) plus important que les autres types d'initiatives (actions, activités, projets, programmes, etc) qui visent un but en réduisant au minimum les paramètres incertains. Il n'y a cependant pas de frontière nette et toute initiative peut être au moins rétrospectivement appréhendée comme une expérience didactique, formatrice, capitalisable en elle-même. La conduite d'une expérience mène ainsi à deux types de bénéfice. D'abord le bénéfice pour l'objet central de l'expérience en matière d'informations nouvelles (si l'expérience a été pertinente), mais aussi dans tous les cas, un enseignement sur les causes de l'éventuel échec, enseignement qui sera réinvesti dans la définition d'une expérience plus adéquate. Les expériences, réalisées selon un protocole précis et renouvelable, sont essentielles en matière de progrès des connaissances, particulièrement dans les sciences exactes. Voir Expérience scientifique ou Expérience technologique ; plan d'expérience ; liste des expériences scientifiques. De ce concept très extensif, ont dérivé des acceptions particulières. Ainsi, on nomme aussi expérience :
- Le savoir élaboré à l'aide d'expériences diverses, alliées à la réflexion.
- Une partie du vécu subjectif d'une personne, pouvant aller jusqu'au traumatisme, ou par exemple expérience de mort imminente
- Un exercice intellectuel : expérience de pensée, petites expériences de pensée
- La pratique d'un courant innovant : cinéma expérimental,littérature expérimentale

Structure théorique d'une expérience

D'un point de vue très général, l'expérience isolée comporte sommairement trois phases : la préparation ; l'expérimentation ; l'évaluation ; les deux dernières étant l'aboutissement simple de ce qui les a précédé. Une expérience globale composée d'expériences partiellement individualisables comporte les trois mêmes pôles. Cependant si dans l'expérience isolée les trois phases constituent autant d'étapes réglées chronologiquement, dans l'expérience globale, il s'agit de trois registres qui interfèrent en permanence. Ainsi : :
- L'évaluation est plus ou moins associée aux paramètres pris en compte dans la préparation, par exemple, les résultats questionnent la méthode d'échantillonnage ; :
- L'expérimentation peut être répétée, en fonction des deux autres phases ; La préparation se réalise autour d'une double intention : la réussite de l'expérience, c'est-à-dire la conduite jusqu'à son terme ; la pertinence ou succès de l'expérience, c'est-à-dire l'accès à un résultat positif, à l'égard de l'objectif initial. Chacune des intentions motivant et organisant l'expérience trouve ses limites dans au moins une forme d'incertitude : l'incertitude de base portant sur la réalisation de l'expérience est rejointe par autant d'incertitudes qu'il y a de choix possibles pour les conditions initiales. La préparation est donc basée sur des perspectives et opérations d'anticipation ; supputations de l'expérience qui peuvent réduire l'incertitude sur tel ou tel paramètre. La préparation aboutit ainsi à la réunion de facteurs d'efficacité. Dans l'expérience globale, chaque phase ne résultant pas simplement de la précédente, les liens entre les conditions initiales et les résultats sont affectés par une complexité qui apporte une nouvelle charge d'incertitude. L'évaluation se réfère à des critères qui auront été explicités en association avec la détermination des facteurs d'efficacité.

L'expérience qualitative préalable

Wolfgang Köhler constate que "les physiciens ont mis des siècles à remplacer graduellement des observations directes et surtout qualitatives par d'autres, indirectes, mais très précises". Il cite quelques exemples où tel savant fait une observation singulière mais uniquement d'ordre qualitatif avant que ce fait - une fois découvert - serve de fondement à une méthode d'évaluation quantitative du phénomène ; ces méthodes se concrétisant souvent en instruments de mesure toujours plus perfectionnés. Il généralise ce constat historique en posant que toute nouvelle science se développe naturellement par le passage progressif des "expériences directes et qualitatives" aux "expériences indirectes et quantitatives" ; celles-ci étant une caractéristique majeure des "sciences exactes". Il insiste sur la nécessaire accumulation préalable des expériences essentiellement qualitatives ; conditions indispensables des investigations quantitatives ultérieures. C'est le défi qu'il propose à la psychologie qu'il considère comme une "jeune science. Il invite ainsi à résister à l'imitation de la physique ; à ne pas plaquer les méthodes d'une science mûre sur les tatonnements de celle qui se cherche et donc à favoriser avant tout la croissance des expérimentations préalables indispensables aux futures expériences quantitatives rigoureuses. Reconnaissant la complexité de l'objet de la psychologie comparée aux simplifications que la physique autorise, il assure après avoir évoqué la question des tests qu"on ne saurait assez souligner l'importance de l'information qualitative comme complément nécessaire du travail quantitatif".
- W. Köhler, Gestalt Psychology, 1929. Traduction française La psychologie de la forme, Gallimard, Paris, 1964. Traduit par Serge Bricianer.

Voir aussi

- expérimentation
- fait
- expérience (jeu de rôle)

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

Force

ko:힘 ja:力 simple:Force (physics) catégorie:Mécanique Catégorie:Quantité physique La force est une vieille notion intuitive, désignant un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté, une vertu morale "cardinale" équivalent au courage (cf. les articles "force (vertu)" et "vertus cardinales"). Le présent article porte sur l'utilisation de ce concept en physique, utilisation ancienne, encore actuelle, et qui permet, depuis Isaac Newton, une définition précise : la force est une action mécanique capable de créer une accélération, c'est à dire une modification de la vitesse d'un objet ou d'une partie d'un objet, ce qui induit un déplacement ou une déformation de l'objet.

Un peu d'histoire

Le concept de force est ancien, mais il a mis longtemps à obtenir une définition utilisable. En effet, à la différence de grandeurs physiques telles que la longueur ou le poids, une force est une notion abstraite, qui ne peut être appréhendée par l'expérience directe, et qui représente déjà une modélisation du monde. Les forces ne se voient pas, elles ne sont même pas réelles, elles ne sont qu'une explication d'effets visibles. Archimède lors de l'étude du problème du bras de levier évoquait le poids des corps sans expliquer plus avant ce qu'il entendait par là. Lors des études sur les poulies, la notion de force est utilisée confusément comme étant la tension dans les fils. Même le problème du plan incliné ou celui de la chute des corps sont résolus par Galilée sans faire appel explicitement à la notion de force. Parallèlement, la composition des forces apparaît implicitement dans les travaux de Stevin (De Beghinselen der Weeghconst,1586). Toutefois, la distinction entre la notion de force et de vitesse ne se fait pas encore, et il faudra attendre les travaux d'Isaac Newton pour avoir une formalisation précise de la notion de force. La définition donnée dans les célèbres Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687) est celle qui est encore acceptée de nos jours. La définition du concept de force a permis une présentation simple de la mécanique classique par Isaac Newton (Lois du mouvement de Newton). Aujourd'hui, la notion de force reste très utilisée dans l'enseignement et dans l'ingénierie. Pourtant, alors que les moments, l'énergie et les impulsions sont des grandeurs fondamentales de la physique dans le sens où ils obéissent tous à une loi de conservation, la force n'est qu'un artifice de calcul parfois commode mais dont on peut parfaitement se passer. et c'est pourquoi il existe en mécanique analytique des formulations de la mécanique classique qui n'utilisent pas le concept de force. Ces formulations, apparues après la mécanique newtonienne, font cependant appel à des notions encore plus abstraites que le vecteur force, et on considère en conséquence qu'il vaut mieux les introduire seulement dans l'enseignement supérieur. Les forces sont d'autre part souvent confondues avec le concept de contrainte et notamment avec les tensions.

Le vecteur force

Le parallélogramme des forces

Le théorème du parallélogramme des forces provient de la constatation du fait que des mouvements peuvent être combinés entre eux sans que l'ordre de cette combinaison ait une quelconque influence sur le mouvement final. Parallélogramme des forces Dans le parallélogramme ci-dessus on peut distinguer deux types de mouvement :
- un déplacement parallèle à AB et DC (côtés bleus du parallélogramme)
- un déplacement parallèle à AD et BC (côtés verts du parallélogramme) Quand un solide est situé initialement au point A, l'ordre de parcours AB puis BC ou bien AD puis DC n'a aucune influence sur le résultat final : quel que soit l'ordre des mouvements, le solide est déplacé au point C. Forts de cette constatation, lorsque le distinguo entre les forces (les causes) et les mouvements (les effets) fut fait, Simon Stevin puis Isaac Newton purent énoncer le théorème du parallélogramme des forces : Considérons un solide au point A. Appliquons-lui une force F₁ proportionnelle et parallèle au segment AB et qui déplace l'équilibre du solide au point B, puis une force F₂ proportionnelle et parallèle au segment BC et qui déplace l'équilibre du solide du point B au point C. Alors la force F₃ parallèle au segment AC et qui déplace l'équilibre du solide du point A au point C est telle que : :

\frac=\frac=\frac

La force F₃ est appelée la force résultante des deux forces F₁ et F₂. Inversement, soit un point B quelconque et la force F₃ proportionnelle et parallèle au segment AC et qui déplace l'équilibre du solide du point A au point C. Considérons les forces F₁ et F₂ parallèles respectivement aux segments AB et BC et telles que : :

\frac=\frac=\frac

Alors l'application des forces F₁ et F₂ au solide va déplacer l'équilibre de ce dernier du point A au point C. Cette dernière propriété des forces permet de séparer une force en plusieurs composantes et est utilisée par exemple pour décomposer une force de réaction R en ses composantes normale (l'effort d'appui N) et tangentielle (l'effort de frottement T). Décomposition d'une force Enfin, soit un point D tel que ABCD soit un parallélogramme, alors la force F₂, qui déplace l'équilibre du solide du point B au point C, peut aussi déplacer l'équilibre du point A au point D. Il en est de même pour la force F₁ qui peut indifféremment déplacer le solide du point A au point B ou du point D au point C. Le parallélogramme des forces amène naturellement à modéliser celles-ci par un vecteur souvent noté

\vec

. Le sens et la direction du vecteur indiquent respectivement le sens et la direction de l'action, la longueur du vecteur indiquant l'intensité de cette même action. Avec cette notation, le parallélogramme des forces se résume simplement à la relation vectorielle suivante : :

\vec=\vec+\vec

Une force exerce son action en un point appelé point d'application. La connaissance de ce point est importante pour déterminer le moment de la force. L'action d'une force peut être transmise aux autres points de l'objet par déformation élastique, par exemple, si l'on pousse une voiture, la force exercée par la paume de la main est transmise au reste du véhicule.

Un concept très utile

Le concept de force est très utile pour « imaginer » le mouvement d'un objet. Quelle que soit la ou les causes du mouvement (freinage par frottement, accélération par moteur, portance sur une aile par les écoulement de l'air, attraction par la terre, attraction par un aimant etc.), tout se passe comme si on attachait à cet objet des petits élastiques tendus avec la même tension que la force qui s'applique sur l'objet. Qui plus est, il est possible de combiner les forces s'appliquant sur un même point, mais provenant de différentes causes, en une seule force. Pour cela, il suffit de sommer les vecteurs force (cette opération revient à remplacer deux élastiques attachés à un même point, mais tirant peut-être dans des directions différentes, par un seul élastique produisant la même tension). C'est cette capacité à réunir et à combiner dans un même outil des phénomènes aussi variés qui confère toute sa puissance au concept de force. Ainsi, une fois assimilées les lois du mouvement de Newton, on peut comprendre l'effet de n'importe quelle interaction sur un objet. Pourvu toutefois qu'on reste dans les conditions d'application de la mécanique classique:
- Les objets doivent être suffisamment grands par rapport à un atome, pour que la matière paraisse continue (sinon, il faut utiliser la mécanique quantique)
- Les vitesses doivent être relativement faibles par rapport à la vitesse de la lumière (sinon, il faut utiliser la relativité générale ou la relativité restreinte)
- Le champ de gravitation doit être peu variable et d'intensité limitée, afin que l'on puisse négliger ses effets sur la géométrie de l'espace (sinon, il faut utiliser la relativité générale). Dans notre vie quotidienne de terriens humains, les conditions d'application de la mécanique classique sont toujours satisfaites sur les objets que nous pouvons voir sur terre à l'œil nu. Mais les propriétés de ces objets (couleurs, dureté, fonctionnement d'un appareil électronique etc.) s'expliquent en général par des interactions au niveau moléculaire, et nécessitent parfois pour être expliquées, d'avoir recours à la mécanique quantique.

Unité de mesure

L'unité de mesure SI d'une force est le newton, symbole N, en hommage au savant. Le newton équivaut à 1 kg.m.s^-2, c'est à dire qu'un newton est la force qui, appliquée pendant une seconde à un objet d'un kg, est capable d'ajouter (ou de retrancher) un mètre par seconde à sa vitesse. On a utilisé également le kg-force, force exercée par une masse de 1 kg dans le champs de pesenteur terrestre (au niveau de la mer, etc.), et qui vaut donc 9,81 N. L'aéronautique et l'astronautique ont fait un grand usage d'un multiple du kg-force : la tonne de poussée.

Quelques exemples de forces

Les phénomènes qui provoquent l'accélération ou la déformation d'un corps sont très divers, on distingue donc plusieurs types de forces, mais qui sont tous modélisés par un même objet : le vecteur force. Par exemple, on peut classer les forces selon leur distance d'action :
- forces de contact : pression d'un gaz, action de contact d'un objet sur un autre (appuyer, tirer), frottement ;
- forces à distance : poids (attraction gravitationnelle), force électromagnétique.

Forces élastiques

Dans le cas le plus simple de la déformation élastique, l'allongement ou la compression modérée d'un ressort dans son axe engendre une force proportionnelle à l'allongement relatif, soit : :

F=k\cdot \Delta l

où k est la constante de raideur du ressort et Δl est son allongement (longueur finale moins longueur initiale). La déformation des solides est étudiée par la mécanique des milieux continus (MMC).

Pressions

Lorsqu'une force s'exerce sur une surface, il est parfois intéressant de considérer la répartition de la force selon la surface. Par exemple, si l'on enfonce une punaise dans du bois, la punaise s'enfonce car la force est répartie sur une toute petite surface (l'extrémité de la pointe) ; si l'on appuie simplement avec le doigt, le doigt ne va pas s'enfoncer dans le bois car la force est répartie sur une grande surface (l'extrémité du doigt). Pour ce type d'études, on divise l'intensité de la force par la surface sur laquelle elle s'exerce, c'est la pression. Au sein d'un matériau solide, cette pression est appelée contrainte (stress).

Forces conservatives

Certaines forces peuvent dériver d'un potentiel, dans ce cas, il existe un champ U homogène à une énergie tel que la force résultante peut s'écrire sous la forme suivante : :

\vec=-\vec\,U

De telles forces sont conservatives.

Forces volumiques

Il existe des forces qui s'exercent sur la totalité de l'objet, comme le poids, ces forces sont dites volumiques. On démontre, dans le cas des solides indéformables, que l'action de telles forces est équivalente à l'application d'une seule force au barycentre du corps, encore appelé « centre de masse », « centre de gravité » ou « centre d'inertie ».

Force et lagrangien

En mécanique lagrangienne, si l'on note L(q,q) le lagrangien du système avec q la position et q la vitesse du système, on a : :

F = \frac

Force, travail et énergie

L'énergie fournie par l'action d'une force sur une distance donnée est appelée travail. En physique, force et énergie sont deux manières différentes de modéliser les phénomènes. Selon les cas, on préfère l'une ou l'autre expression. Par exemple, on pourra traiter la chute d'un objet avec les forces en se servant des lois de Newton, particulièrement la 2e ( l'accélération est proportionnelle à la force et inversement proportionnelle à la masse), ou avec les énergies (la diminution de l'énergie potentielle de gravité est égale à l'augmentation de l'énergie cinétique).

Mesure d'une force

Tous les appareils servant à mesurer une force reposent dans leur principe de fonctionnement sur la troisième loi de Newton : l'idée est de déterminer l'effort nécessaire qu'il faut opposer à la force à mesurer pour atteindre l'équilibre. Dans le cas particulier, du poids, on peut utiliser une balance qui compare le poids à mesurer au poids d'une masse connue. balance Pour les autres cas, on utilise généralement un dynamomètre qui est en général constitué d'un ressort dont on connaît la raideur k et dont une extrémité est attachée à un point fixe. On applique la force à mesurer sur l'autre extrémité du ressort et l'on mesure la variation de longueur Δl du ressort. On en déduit la force F par la relation que nous avons vue plus haut : :

F=k\cdot \Delta l

La mesure de la longueur Δl est généralement faite par un comparateur. La force F étant directement proportionnelle à Δl, il suffit de graduer le cadran du comparateur en newtons plutôt qu'en mètres. Lorsque la force à mesurer est importante, on peut utiliser une barre massive comme « ressort » (cf. la loi de Hooke). La déformation élastique de la barre est alors mesurée avec un extensomètre ; il s'agit en général d'un fil en zig-zag collé sur la barre, et dont la résistance électrique varie avec l'allongement relatif.

Le concept de force et les théories modernes de la physique

En mécanique newtonienne, la relation entre la force et le mouvement est donné par la 2 loi de Newton ou « principe fondamental de la dynamique » : :

\vec = \frac

où

\vec

est la quantité de mouvement de l'objet, c'est-à-dire le produit de la masse par la vitesse (tandis que l'impulsion est le changement de la quantité de mouvement produit dans un court laps de temps donné), et t est le temps. Si la masse est constante, alors on a :

\vec = m \cdot \vec

où

\vec

est l'accélération. Ernst Mach a fait remarquer dans son ouvrage Die Mechanik in ihrer Entwicklung. Historish-kritisch dargestellt. (1883) que la deuxième loi de Newton contient la définition de la force donnée par Isaac Newton lui-même. En effet, définir une force comme étant ce qui crée l'accélération n'apprend rien de plus que ce qui est dans F=m.a et n'est finalement qu'une reformulation (incomplète) de cette dernière équation. Cette impuissance à définir une force autrement que par des définitions circulaires était problématique pour de nombreux physiciens parmi lesquels Ernst Mach, Clifford Truesdell et Walter Noll. Ces derniers ont donc cherché, en vain, à établir une définition explicite de la notion de force. Les théories modernes de la physique ne font pas appel aux forces en tant que sources ou symptômes d'une interaction. La relativité générale utilise le concept de courbure de l'espace-temps. La mécanique quantique décrit les échanges entre particules élémentaires sous la forme de photons, bosons et gluons. Aucune de ces deux théories n'a recours aux forces. Toutefois, comme la notion de force est un support pratique pour l'intuition, il est toujours possible, aussi bien pour la relativité générale que pour la mécanique quantique, de calculer des forces. Mais, comme dans le cas de la 2 Loi de Newton, les équations utilisées n'apportent pas d'informations supplémentaires sur ce qu'est la nature intrinsèque d'une force.

Les quatre forces de la nature

L'ensemble des interactions de la matière s'explique par uniquement quatre types de forces :
- La force électro-magnétique
- La force gravitationnelle
- L'interaction forte
- L'interaction faible À notre échelle, la plupart des interactions proviennent de la force gravitationnelle (essentiellement, en ce qui nous concerne, le fait qu'on est attiré par la Terre, qu'elle ne se désagrège pas en poussière, les mouvements des astres et les efforts qu'elle crée sur la croûte terrestre, participant à son évolution géologique, les marées), et de la force électro-magnétique, qui est la cause de pratiquement tout ce qu'on peut observer (dureté de certaines matières, réactions chimiques, le feu, état liquide, solide ou gazeux de la matière, frottements, comportement de la lumière, électricité, microprocesseurs, stockage de cet article sur tout type de média connu etc.). Ces phénomènes sont régis par les interactions électro-magnétiques entre les molécules qui composent la matière. L'interaction faible est responsable de la stabilité des atomes, ce qui est beaucoup, puisque c'est une des conditions de notre existence. En dehors de ça, on en voit la manifestation dans les réactions nucléaires et le fait que le soleil, aidé aussi en cela par un bel effort conjoint de la force gravitationnelle (pour créer les conditions des réactions nucléaires en son centre, et aussi pour éviter à notre terre de trop s'éloigner de lui) et de la force électro-magnétique (pour transporter ses rayons lumineux jusqu'à nous) nous chauffe et nous inonde de son énergie vitale. L'interaction forte, beaucoup plus discrète à notre échelle, permet aux particules composées de quarks, comme les protons et les neutrons, de ne pas se désagréger. En dehors des accélérateurs de particules des physiciens, elle se tient suffisamment tranquille pour ne jamais intervenir dans notre vie quotidienne, depuis, tout de même, ce fameux Big Bang, à qui on doit aussi beaucoup. Voir aussi: Interaction élémentaire

Voir aussi

Articles connexes

- Mécanique statique;
- Moment (mécanique);
- Peson;
- Travail d'une force

Liens externes

- [http://pohl.home.cern.ch/pohl/pgb_04.pdf La dynamique], Martin Pohl (Cern)

Coulomb

Le coulomb (symbole : C) est l'unité de charge électrique dans le système international (SI). C'est une unité dérivée. Son nom vient du nom du physicien français Charles de Coulomb. C'est la quantité d'électricité traversant une section d'un conducteur parcouru par un courant d'intensité de 1 ampère pendant 1 seconde (1 As).

Charge élémentaire

La charge élémentaire |e| vaut

|e| \approx 1,602.10^ \mathrm

. La charge de l'électron vaut -|e|, celle du proton +|e|

Autres unités de charge

Elle a remplacé l'unité franklin (noté Fr), du nom du physicien américain Benjamin Franklin. Cette unité était en usage dans le système CGS. :: 1 franklin valait 0,3336 × 10^-9 C. On utilise aussi, en électrochimie, le faraday (noté F), du nom du physicien anglais Michael Faraday. C'est le produit de la charge élémentaire par le nombre d'Avogadro. :: 1 faraday vaut 96 485 C. En technologie, on utilise également une unité plus grande l'ampère-heure (A.h). :: 1 A.h = 3600 C

Ordres de grandeur

D'après la loi de Coulomb, deux charges ponctuelles chacune d'un coulomb et séparées d'un mètre dans le vide exercent l'une sur l'autre une force de 9 × 10⁹ N, c'est-à-dire approximativement le poids de neuf cent mille (900 000) tonnes. Le coulomb est donc une unité beaucoup trop grande pour exprimer les quantités de charge statiques et on utilise donc généralement ses sous-multiples tels que le millicoulomb (mC), le microcoulomb (μC) ou le nanocoulomb (nC).

Voir aussi

- Électrostatique Catégorie:Unité SI Catégorie:Unité de mesure électromagnétique ja:クーロン ko:쿨롱

600

Catégorie:600 | | Années 580 | Années 590 | Années 600 | Années 610 | Années 620 ../.. | 595 | 596 | 597 | 598 | 599 | 600 | 601 | 602 | 603 | 604 | 605 | ../.. ---- Cette page concerne l'année 600 du calendrier julien.

Événements

- La population de la Terre s'élève à quelque 208 millions d'hommes.

Asie

- Au Japon, Le régent Shôtoku Taishi envoie une ambassade en Chine.

Proche-Orient

- Début de la construction de l'église du monastère de Sainte-Catherine dans le Sinaï.

Inde

- Mahendra-varman roi des Pallava de Kanchi (600-630). Il s’affirme comme architecte, musicien et poète. Il fait sculpter les premiers temples de la future Mamallapuram, port déjà mentionné par Ptolémée et connu pour son commerce avec Rome, le Sud Est asiatique et l’Indonésie.

Europe occidentale

- L'Église réclame sa part sur la fortune laissée par les esclaves affranchis.
- Théodebert II, entraîné par les leudes d’Austrasie, prive sa grand-mère Brunehaut de toute influence. Elle se réfugie en Bourgogne chez son autre petit-fils Thierry II.
- 3% de la population de la Gaule vit dans des villes de plus de 2000 habitants.
- Isidore de Séville est choisit comme évêque de la métropole de Bétique et met en chantier un grand projet qui devait permettre à son peuple de connaître toute la culture classique dans sa propre langue.

Europe orientale

- Le roi des Wisigoths Récarède Ier saisit des biens de l’Église.
- Famines dans l'empire byzantin (600-603).
- Formation de l’empire des Khazars entre le Don et l’Oural.
- Les Slaves occupent la Macédoine. ko:600년

Ambre

Processus de transformation

Histoire

Symbolique et croyances

Fossiles

Références

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

Peau

La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus qui joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps. Chez l'homme, elle est l'un des organes les plus importants du corps en regard de sa surface et de sa masse : chez l'adulte, environ 2m² pour 5kg. La dermatologie est la spécialité médicale qui traite des affections de la peau.

Histologie

Sur le plan anatomique, la peau comprend 2 parties principales. La partie superficielle mince s'appelle l'épiderme, rattachée à une partie interne plus épaisse : le derme. Une troisième couche, plus profonde, constitue l'hypoderme mais n'est classiquement pas assimilée à une couche de peau.
L'ensemble peau et ses phanères (ongles, cheveux, poils) se nomme le tégument.

Physiologie

Maintien de la température corporelle

La sécrétion de sueur aide à réguler la température corporelle. Elle augmente avec la température et provoque un rafraichissement grace à son évaporation en surface de la peau, et diminue lorsque la température s'affaiblit.
Les mammifères ont souvent une peau recouverte de poils servant principalement à isoler le corps du froid, et ce en créant une couche d'air chaud entre la peau et les poils.

Protection

La peau constitue une barrière physique qui protège les tissus et organes sous-jacents des agressions extérieures.

Perception

Les terminaisons nerveuses contenues dans la peau, et notamment au bout des doigts, permettent à l'homme d'explorer son environnement par le toucher.

Immunité

Certaines cellules épidermiques jouent un rôle important dans la protection immunitaire du corps humain.

Réservoir sanguin

Le derme contient un réseau de vaisseaux sanguins représentant environ 10% du sang chez l'adulte. Durant l'exercice physique, les vaisseaux sanguins de la peau se contractent pour favoriser l'apport sanguin aux muscles.

Synthèse de la vitamine D

Durant l'exposition aux rayons ultraviolets, la peau participe à la synthèse de la vitamine D nécessaire à l'équilibre calcique du corps humain.

Voir aussi

Liens internes

- Derme
- Épiderme
- Mélanine
- Albinisme
- Eczéma
- Psoriasis

Liens externes

- [http://www.infovisual.info/03/036_fr.html Voir un schéma détaillé de la coupe de la peau]
- [http://www.dermatonet.com Informations sur la peau et ses problèmes] Catégorie:histologie Catégorie:Dermatologie ja:皮膚 simple:Skin

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

Benjamin Franklin

Texte de sous-titre

Cet article est tiré d'une publication du département d'État américain, et a subi pour l'instant peu de modifications. Il peut légitimement être soupçonné de biais. ---- Benjamin Franklin (17 janvier 1706 à Boston - 17 avril 1790 à Philadelphie) est, entre autres, un écrivain et physicien américain. C'est aussi le premier ambassadeur des États-Unis.

Biographie

Enfance et adolescence

Benjamin Franklin est né le 17 janvier 1706 à Boston, dans le Massachusetts. Il est mort à 84 ans. Il est devenu très connu dans le monde scientifique en Europe grâce à ses travaux sur l'électricité. Il a aussi commencé une longue carrière politique. Il commença à travailler très tôt dans le magasin de son père, artisan en bougies et savons. À l'âge de 12 ans, il aide son demi-frère James, imprimeur à Boston. C'est là qu'il commence à lire et écrire. En 1721, il écrit des articles pour le journal New England Courant. À 17 ans, il quitte Boston pour aller à New York, mais il ne trouve pas d'emplois. Il s'établit alors à Philadelphie, où il trouve une place d'apprenti-imprimeur.

Hommages

En tant que « père fondateur » du pays, son effigie a figuré sur plusieurs