Théorie de l'électromagnétisme
Quelques physiciens et dates clés (en cours de construction, plutôt en vrac pour le moment) :
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-600 ? |
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Thalès : Constate qu'en frottant de la laine contre un morceau d'ambre, celui-ci attire ou repousse des petits corps (de la poussière, du sable). L'ambre se dit electron en grec, et c'est ce qui donnera le terme électricité employé pour la première fois par Gilbert en 1600.
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-600 |
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Gilbert : Écrit le traité De Magnete. Somme importantes d'expériences (aimantation induite, désaimantation par chauffage, ...). Il distingue bien force électrique et magnétique. Invente un électromètre. Toutefois les interprétations font appel à une "effluve" magnétique.
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1600 |
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Généralités : Perfectionnement des machines à produire de l'électricité statique et des étincelles. Dufay, Franklin, ... On découvre des comportements d'attraction ou de répulsion entre les corps électrisés, on en déduit deux types d'électricité. Théorie de l'électricité comme un ou deux fluides électriques.
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1670 et après |
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1747 |
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1785 |
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Volta : Reprend les expériences de Galvani. Aboutit à la conception de la première pile, par empilement de rondelles de cuivre et de zinc séparées de plaques de carton imbibées d'eau salée. Ceci ouvre la voie aux expériences avec un courant continu.
Il invente la notion de tension électrique et de force électromotrice.
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1800 |
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1773 puis 1813 |
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1820 |
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Biot et Savart : (avec aussi Laplace) reprennent les expériences d'Ørsted afin d'en tirer des lois mathématiques : expression de la direction du champ magnétique en fonction de celle du courant, et de son intensité. Mène à ce que l'on appelle aujourd'hui la loi de Biot et Savart. Il est très contre-intuitif à l'époque de trouver une loi de force en $1/r$, et perpendiculaire au courant qui la cause.
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1820 |
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Ampère : Suite aux expériences d'Orsted, expérimente sur la nature de l'interaction entre un fil et une aiguille aimantée, puis entre deux fils. Invente la notion de courant électrique (en tant que nouvelle grandeur propre au circuit fermé conducteur-pile), et définit la tension électrique. Invente le galvanomètre (1er ampèremètre, il prouve ainsi que le courant est le même le long du circuit).
Explique l'attraction par le fait qu'un aimant est parcouru par des équivalents de spires de courants (interprétation microscopique sera donnée par Fresnel). Ampère unifie ainsi électricité/électrostatique et magnétisme, en opposition frontale à la théorie de Biot. Il nomme cette unification l'électrodynamique (pas au sens actuel donc, mais en opposition à l'électrostatique : ici les charges, les mêmes que celles de l'électrostatique, bougent). Il y a alors l'électrodynamique (d'Ampère : théorie des aimants et courants électriques) et l'électrostatique (notamment la loi de Coulomb) qui ont sont basées sur les mêmes phénomènes mais cherchent encore des lois unificatrices (Maxwell).
Expérimente, établit la loi d'attraction entre deux éléments conducteurs (de laquelle se déduit celle entre deux circuits ou aimants quelconques, et donc celle de Biot et Savart).
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1820 à 1826 |
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1822 |
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Faraday : Découvre expérimentalement le phénomène d'induction (aimant bougeant dans un circuit, courant variant dans le temps...). Réalise des expériences avec de la limaille de fer pour visualiser les effets magnétiques. Propose la notion de champ pour l'expliquer ("ligne de forces magnétique" dans son vocabulaire).
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1831 |
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1845 |
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Fresnel, Stokes, ... : Les observations d'aberration ne parviennent pas à mettre en évidence un mouvement par rapport à l'éther. Les scientifiques imaginent alors diverses théories de l'éther qui expliquent ceci (et qui impliquent toutes que l'éther est mis partiellement en mouvement par un corps qui bouge). Elles expliqueront même l'expérience de Michelson et Morley.
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1850 à 1890 |
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Kirchhoff : Mesure la vitesse de propagation du courant électrique dans un circuit, et trouve une valeur très proche de celle de la lumière dans le vide. Ceci, et l'effet Faraday, tend à montrer un lien entre électrostatique, magnétostatique, électrocinétique, optique et électromagnétisme.
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1857 |
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Maxwell : Formulation des lois de l'électromagnétisme, équations de Maxwell. Synthèse entre électrostatique, magnétostatique, électricité et optique. La grande nouveauté est la prédiction, via ces équations, de l'existence d'ondes électromagnétiques qui doivent notamment se propager à $c$. Il reste encore à les observer.
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1861 |
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1887 |
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1888 |
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1889 |
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Maxwell : Acceptation assez large de la théorie de Maxwell. Il est très difficile de changer cette théorie pour qu'elle s'accorde avec un entrainement de l'éther par les objets mobiles, ce qui serait nécessaire pour expliquer les observations d'aberration ou l'expérience de Michelson et Morley. Ceci engendre un état de crise, qui sera résolu par le rejet de l'éther et la théorie de la relativité d'Einstein.
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1890 |
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1895 |
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Lorentz : Les équations de Maxwell ne sont pas invariantes par changement de référentiel galiléen, Lorentz montre qu'elles le sont pour un autres type de changement de référentiel, dit transformation de Lorentz.
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1904 |
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1905 |
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