Depuis la nuit des temps, l'un des phénomènes électriques le plus fascinant et le plus terrifiant exerce son pouvoir sur les hommes : la foudre.
Les Grecs de l'antiquité n'avaient aucun soupçon sur l'origine électrique de la foudre. Pour eux, elle indiquait que Zeus, le roi des dieux était en colère et
cette interprétation divine de la foudre était partagée par toute les civilisations de l'antiquité.
Pourtant, c'est à Thalès un mathématicien et philosophe grec, habitant Millet une petite cité d'Asie Mineure, a qui l'on doit la première découverte scientifique d'un phénomène électrique.
En effet, Thalès, connu de tous les collégiens par son célèbrissime théorème, observe vers 600 avant J.-C. que l'ambre jaune, résine fossile dont on fait des bijoux,
frottée à une peau de chat attire de petits corps léger tels des brins de pailles ou des barbes de plumes. Il convient de préciser à cet instant de l'histoire que l'ambre jaune
se nomme en Grec : êlektron. Evidemment, Thales ne disposait pas à l'époque des informations nécessaires pour interpréter correctement le phénomène observé,
il affecta à l'ambre un pourvoir divin : "tout est plein de dieu, affirmait-il, l'ambre frotté a un âme puisqu'il possède une puissance attractive."
On peut aisémment reprendre l'expérience de Thalès en frottant, par exemple, un bâton de verre avec de la fourrure de chat ou de la laine. Le verre se charge alors positivement, des électrons qui lui
appartiennent sont arrachés par le fourrure qui se charge négativement. Quand on approche le bâton de verre de petite objet léger, comme des bouts de papier, ceux-ci,
par l'intermédiaire de leurs électrons périphériques sont attirés par le baton de verre.
L'expérience de von Guericke.
Des charges de mêmes signes se repoussent et des charges de signes contraires s'attirent.
Benjamin Franklin
Charles Coulomb
L'un des premier électroscope.
L'instrument permet de déceler les
charges électriques et d'en déterminer
le signe.
Il faudra attendre le tout début du XVIIème siècle pour que l'électricité apparaisse en tant que science. Le précurseur est anglais, natif de Colchester et se nomme William Gilbert (1544-1603).
Il reprend les expérience des grecs et compare les forces électriques et magnétiques. Alors que l'ambre frottée attire tous les corps légers, il remarque que l'aimant n'attire que le fer ou d'autres aimants.
En 1600, il publie ses travaux dans un ouvrage qui fera longtemps référence De Magnete. C'est à lui que l'on doit l'utilisation du mot êlektron
pour qualifier les phénomène associés à l'électricité, il en découlera par la suite tout les termes donnés aux phénomènes électriques : électron, électrique, électronique, électrotechnique ...
Plus tard, le fameux bourgmestre de Madgebourg (Allemagne), Otto von Guericke (1602-1686) invente la première machine électrostatique,
générateur d'électricité : Il frotte avec ses mains une boule de soufre en rapide rotation.
Il observe qu'a l'aide de cette boule il pouvait, par contact, électriser une autre boule et, ensuite, que les deux boules se repoussaient lorsqu'il
les approchait l'une de l'autre. Il obtint ainsi la première étincelle électrique. La machine de von Guericke sera successivement
améliorée et permettra l'obtention de découvertes majeures.
Ainsi Stephen Gray (1666-1736) fait en 1729 la distinction entre conducteur et isolant. Comme souvent la découverte est fortuite.
Il souhaitait réaliser des expériences sur la transmission de l'électricité. Il relia une corde chanvre à une machine
électrique, la corde étant suspendue au plafond par des cordonnets de soie. L'extrémité de la corde de chanvre continu
a attirer des duvets de plume, l'électricité se transmet, mais soudain un cordonnet de soie casse. Alors Gray le remplace par un fil de
cuivre plus résistant. L'extrémité de la corde de chanvre n'attire plus le duvet. Gray comprend que l'électricité
s'échappe par le fil de cuivre. Gray distingue
les corps isolants qui s'électrise par frottement tel le verre, le diamant, les huiles,
les oxydes métalliques... de ceux conducteurs qui ne s'électrise pas comme les métaux, les solutions acides, l'eau, le corps
des animaux...
Peut près, le botaniste français Charles du Fay (1698-1739) reprend les expériences de Gray pour étudier les interactions des corps chargés.
Il observa que deux objets du même matériau et électrisés de la même façon se repoussent.
Deux tiges de verre frottées avec de la soie se repoussent, tous comme deux morceaux d'ambres frottés avec la fourrure.
Par contre, le verre attire à la fois, l'ambre et la soie chargés. Vers 1934, du Fay conclut qu'il existe deux "sortes" d'électricités,
c'est à dire deux sortes de charges électriques.
deux charges électriques identiques se repoussent et deux charges électriques différentes s'attirent.
Pour Benjamin Franklin (1706-1790), inventeur du paratonnerre, le fluide électrique apparaît sous deux états, notés + et -
et ainsi la décharge d'un corps électrisé correspond à la remise à l'équilibre d'un excès d'une des deux charges du corps. Il développe cette notion à partir de 1750,
énonce le principe de conservation de la charge électrique, et interprète l'attraction exercée par un corps électrisé sur un corps léger par une action à distance.
Principe de conservation de la charge :
Un objet neutre, c'est-à-dire ne portant aucune charge, peut être électrisé en perdant ou en gagnant des charges ;
la tige de verre perd des électrons, la soie utilisée à la frotter en gagne. La charge électrique est totalement conservées. La charge totale (somme algébrique
des charges positives et négatives) dans un système isolé reste constante. Chaque fois qu'une charge positive apparaît, une charge négative doit apparaître dans son voisinage.
C'est Charles Augustin Coulomb (1736-1806), né à Angoulême, qui énoncera la loi la plus importante de l'électrostatique, dit loi de Coulomb, et donnera la forme mathématique de la force électrique qu'exercent deux charges
électriques l'une sur l'autre. Cette loi portera le nom de Coulomb à la postérité, car il sera attribué à l'unité de charge électrique.
L'unité de charge électrique s'exprime en Coulomb, symbole : C.
Malgré ces progrès importants de la nouvelle science électrique, celle-ci ne fournit pas d'application pratique au contraire de la mécanique, de l'optique ou de la chimie.
C'est parce que l'électricité générée par les machines du XVIIème XVIIIème siècles est de forme "statique". Cela signifie que, sauf lors des brusques décharges, la charge
électrique générée reste immobile. Il faudra attendre la révolution que fut la pile Volta pour voire l'électricité sortir des expériences amusantes des salons des cours d'Europe,
comme celles réalisées par ce grand vulgarisateur et promoteur de l'électricité que fut l'abbé Nollet (1700-1770).
Expérience d'électrostatique : on remarque une
machine électrostatique de type Masden, l'isolant
sous les pieds de l'expérimentateur et la décharge
entre les deux pointes.
Expérience d'électrostatique de l'Abbé Nollet.
L'Abbé Nollet administre une décharge éle-
ctrique aux religieux d'un couvent de chartreux.
