Etranges machines électriques

Last update
2010-11-06

Les origines de la science de l'électricité

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Thalès de Milet (-625 -547), célèbre mathématicien grec, fut parmi les premiers à décrire un phénomène d'électrisation, obtenu en frottant un morceau d'ambre jaune (en grec : elektron) avec une peau de chat. Cet ambre devenait capable d'attirer des corps légers. Ce phénomène resta longtemps une simple curiosité de la nature. Au début du 17ème siècle Otto von Guericke (Magdebourg 1602 - Hambourg 1686, les hémisphères de Magdebourg, c'est lui aussi) remarqua qu'en frottant les mains sur une boule de soufre qu'il faisait tourner, celle-ci devenait capable d'attirer des plumes légères. Cette remarque fondamentale devait donner naissance à une floraison de machines permettant de séparer l'électricité positive de l'électricité négative afin de pouvoir mieux les étudier. Ces machines vont illustrer les livres de physique jusqu'au tournant du 20ème siècle, puis l'électrodynamique et les machines magnétoélectriques prennent la relève. Voici quelques unes de ces machines dites électrostatiques parmi les plus connues, elles se divisent en deux catégories, les machines à frottement (ou triboélectriques) et les machines à influence.

Machine de Nollet

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Apparemment inspiré par les travaux de von Guericke, Jean Antoine Nollet, dit abbé Nollet, (Pimprez, Oise, 1700 - Paris 1770) construisit une machine à frottement dont il donna la description dans son livre Essai sur l'électricité des corps, 1746. Pour entraîner un globe de verre, Nollet suggérait l'utilisation d'une roue de coutelier, celle d'un cordier ou même une vieille roue de carrosse.

La machine de Nollet n'était pas très innovante. Il semble aussi que Nollet répugnait à l'idée d'utiliser des coussins de cuir et de crin pour frotter le globe de verre, sous le prétexte que l'électricité obtenue de cette façon manquait de vigueur. Il préférait le frottement des mains.

Bibliographie : Histoire des Moyens de Télécommunication, Jean-Claude Montagné, 1996, ISBN 2-9505255-2-0

http://fr.wikipedia.org/wiki/Jean_Antoine_Nollet
http://www.electropolis.tm.fr/statique/electrostatique/pages/nolletmach.html

Machine de Nairne

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Edward Nairne (Sandwich, England, 1726 - London, 1806) était opticien et fabricant d'instruments scientifiques. Il fit breveter une machine à frottement comportant un cylindre de verre, un frottoir et un peigne collecteur. Cette machine permettait de recueillir à volonté les deux types d'électricité, positive ou négative. Ayant reçu une formation en médecine, il préconisait son utilisation à des fins médicales dans les cas de désordres nerveux, meurtrissures (bleus), brûlures, desquamation, yeux injectés de sang, maux de dents, sciatique, epilepsie, hystérie, etc... On attribue aussi à Nairne l'invention de la gomme à effacer.

Figure ci-contre extraite de : Cours de Physique, page 478, E. Fernet, Masson Editeur, Paris, MDCCCLXXVIII.


http://www.sparkmuseum.com/FRICTION_HIST.HTM

Machine de Ramsden

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Jesse Ramsden (Salterhebble 1735 - Brighton 1800), opticien anglais, constructeur d'instruments de précision, construisit une machine électrostatique à frottement, à plateau de verre circulaire. Ce plateau, pressé entre quatre coussins de cuir remplis de crin, passe entre deux tubes de laiton courbés en forme de fer à cheval et munis de peignes à dents métalliques. Ceux-ci sont fixés sur deux gros tubes de laiton horizontaux, constituant les conducteurs, isolés par des colonnes en verre. Les conducteurs sont reliés entre eux par un tube transversal muni d'une boule conductrice, par où est recueillie l'électricité. Les montants supportant les coussins de frottement sont reliés à la terre. Cette machine (1766) compte parmi les premières machines à plateau, lesquelles prirent alors la relève des machines à globe. Ramsden figure parmi les pionniers du machinisme industriel.

Figure ci-contre extraite de : Traité Elémentaire de Physique Expérimentale et Appliquée, page 611, Adolphe Ganot, chez l'auteur-éditeur, Paris, 1866.


http://www.patrimoine.polytechnique.fr/instruments/electricite/electrostatique/Ramsden.html
http://www.electropolis.tm.fr/statique/electrostatique/pages/ramsden.html

Machine de Holtz

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Wilhelm Holtz (Saatel bei Barth, Mecklenburg 1836 - 1913), physicien allemand, étudia à berlin, Dijon et Edinburgh. En 1865 il inventa la machine à influence qui porte son nom. Dans sa forme de base, elle comporte un disque mobile B tournant en face d'un disque fixe A un peu plus grand et comportant deux fenêtres en forme de secteur circulaire diamétralement opposées. Son fonctionnement est décrit en détail dans la référence bibliographique ci-dessous.

Figure ci-contre extraite de : Cours de Physique, page 480, E. Fernet, Masson Editeur, Paris, MDCCCLXXVIII.


http://www.coe.ufrj.br/~acmq/holtz.html

Machine de Wimshurst

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James Wimshurst (Londres 1832 - 1903), physicien britannique, créa entre 1880 et 1883 la machine qui porte son nom. C'est une machine à influence comportant deux disques faits de matériau isolant supportant des pastilles métalliques et tournant en sens opposé dans un plan vertical, au voisinage de pointes métalliques. Ces pointes sont reliées à des cylindres de métal utilisés comme condensateurs et auxquels sont reliés des éclateurs, entre lesquels jaillissent les étincelles.

A titre anecdotique : un des sujets proposés au concours du Meilleur Ouvrier de France pour l'année 2000 était une machine de Wimshurst. Parmi les trois postulants qui ont présenté leur oeuvre achevée, Jacques VINCENT et Xavier REMOND ont obtenu cette distinction.

Ci-contre : Photo RLE Billon, Radiofilexpo 2007, collection Bernard Picot. Une machine magnifiquement restaurée.


http://www-physique.u-strasbg.fr/~udp/articles/wimshurst/wimsh2.htm
http://www-physique.u-strasbg.fr/~udp/articles/wimshurst/wimshurst.htm

Tout a une fin...

C'est ainsi que pour épargner au lecteur un document long et fastidieux, je n'ai pas cité les travaux de : Toepler, Adams, Winkler, Van Marum, Armstrong, Jan Ingenhousz, etc... , sur ce même sujet. Qu'ils veuillent bien m'en excuser. Cependant le lecteur intéressé trouvera très probablement dans les références bibliographiques et les liens web, de quoi satisfaire sa curiosité.

-- rleb, Décembre 2007


    

File: em.html, 2001-07-29 - Robert L.E. Billon - Last update: 2010-11-06