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- | ====== Histoire de l’électricité. Au sujet du sens conventionnel du courant électrique, | + | {{:5eme:l_energie_et_ses_conversions:4e43f2a4f07ab49d87485c8d5bb43be6.png}} |
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- | mercredi 23 janvier 2013, | + | |
- | par | + | |
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- | Les théories scientifiques conservent parfois de visibles cicatrices héritées d’anciens accidents de parcours. La définition du sens du courant électrique en est une. | + | |
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- | A peine le professeur de physique a-t-il enseigné que le courant électrique circule du pôle plus du générateur vers son pôle moins dans un circuit électrique extérieur, qu’il lui faut ajouter, qu’en réalité, ce " | + | |
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- | Mais, doit-il ajouter, nous conserverons comme "sens conventionnel" | + | |
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- | (première mise en ligne 18 octobre 2009) | + | |
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- | Nous avons déjà raconté cette histoire dans un article du **[[http:// | + | |
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- | Résumons. | + | |
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- | ==== Deux électricités ou une seule ? | + | |
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- | C’est **le Français Charles-François de Cisternay Dufay** (1698-1739) qui, en frottant du verre et de l’ambre, constate la différence de comportement électrique de ces deux corps. Chacun repoussant ce qui a été mis en contact avec lui même (le verre) et attirant ce qui a été mis en contact avec l’autre (l’ambre). | + | |
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- | Il en déduit l’existence de **deux espèces d’électricité** qu’il nomme " | + | |
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- | **deux corps portant la même espèce d’électricité se repoussent, deux corps portant des électricités différentes s’attirent.** | + | |
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- | Loi fondamentale de l’électricité qui mériterait bien d’être énoncée comme étant la **"loi de Dufay" | + | |
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- | **L’Américain Franklin (1706-1790)**, | + | |
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- | Le frottement fait simplement passer ce fluide d’un corps dans l’autre. Le corps qui en a reçu est alors chargé positivement, | + | |
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- | Ainsi, propose Franklin, le verre frotté prend de l’électricité au corps qui le frotte. Il se charge **" | + | |
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- | **L’écossais Robert Symmer (1707-1763)** associe les deux théories. Il considère, comme Dufay, qu’il existe bien deux espèces d’électricité, | + | |
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- | ==== Deux courants ou un seul ? | + | |
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- | La théorie des deux fluides s’impose en Europe continentale. Celle du fluide unique de Franklin conserve la faveur des britanniques. | + | |
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- | Tant qu’il ne s’agit que d’étudier les propriétés statiques de l’électricité, | + | |
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- | En effet cette pile produit, en continu, un " | + | |
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- | Pour les partisans de Franklin, aucun problème : la pile ne fournit qu’une seule espèce d’électricité. Le courant circule donc nécessairement du pôle qui porte le plus, le pôle positif, vers celui qui en porte le moins, le pôle négatif. | + | |
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- | Pas de problème non plus pour les partisans de Dufay qui ont une explication : la pile produit les deux espèces d’électricité. Dans le conducteur il existe deux courants. Le courant de fluide positif circule du pôle + au pôle -, celui d’électricité négative du pôle - au pôle +. | + | |
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- | Comme la théorie des deux espèces d’électricité, | + | |
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- | ==== Le sens " | + | |
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- | C’est au moment où, en 1820, Oersted découvre l’effet magnétique des courants qu’une convention est proposée par Ampère (lui même partisan des deux courants). | + | |
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- | On conviendra dit-il, d’appeler // **sens du courant** //, celui dans lequel circule le fluide positif et on se souviendra, dit-il, que le fluide négatif circule en sens contraire. Par cette convention, partisans de Franklin et de Dufay se rencontrent à nouveau. Pour les uns le sens " | + | |
- | ==== Le sens réel de circulation des électrons. | + | |
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- | La découverte de l’électron par Thomson et Perrin en 1897, puis celle de la structure de l’atome, révèle l’erreur initiale de Franklin : le verre ne gagne pas d’électricité dans le frottement, il en perd ! Il faut donc attribuer une charge négative à ces porteurs d’électricité que sont les particules que l’on désignera ensuite par le terme d’électrons. | + | |
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- | Par ailleurs, les partisans de Dufay et des deux courants ne peuvent pas, eux non plus, triompher. Il existe bien deux espèces d’électricité mais dans un conducteur métallique seul un fluide circule. L’électricité positive portée par les noyaux des atomes est fixe. Seule l’électricité négative portée par les électrons peut circuler. | + | |
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- | **Ainsi il existe bien un seul courant, mais, constitué d’électrons, | + | |
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- | Noter que dans une solution d’électrolyte ou dans un sel fondu, il existe bien deux courants en sens contraires de porteurs de charges positives et négatives. | + | |
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- | Noter surtout que, en 1900, l’industrie de l’électricité construite sur les conventions du début du siècle s’est développée. Aucune tentative ne sera faite pour inverser le sens du courant conventionnel. Les signes + et - des charges, ainsi que le sens du courant ne sont plus que des conventions mathématiques | + | |
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- | ==== Du sens du courant et du Bonhomme d’Ampère. | + | |
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- | Cette histoire nous ramène à l’expérience de Oersted : une aiguille aimantée placée sous un fil parcouru par un courant tend à se placer perpendiculairement à ce fil. Par ailleurs le sens de la déviation dépend du sens du courant. | + | |
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- | Ampère, qui est inspecteur de l’Instruction Publique, et donc préoccupé de pédagogie, propose alors la règle connue comme celle de son " | + | |
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- | **Le bonhomme d’Ampère, | + | |
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- | **Le bonhomme d’Ampère vers 1870** | + | |
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- | ==== ** Concours de bonhommes au lycée de l’Elorn à Landerneau.** ** ==== | + | |
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- | Le bonhomme d’Ampère nous donne l’occasion de conclure notre cours d’électricité sur le magnétisme d’un façon ludique en proposant aux volontaires de nous dessiner un bonhomme d’Ampère de leur choix. | + | |
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- | Nous proposons ci-dessous quelques-unes des œuvres réalisées par des élèves landernéens des années 80/90 du siècle déjà passé. | + | |
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- | Nous serions d’ailleurs heureux de [[http:// | + | |
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- | voir par exemple : | + | |
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- | **Premier réflexe : caricaturer le prof.** | + | |
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- | **Le même dans une nouvelle version.** | + | |
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- | **En Bretagne, c’est la période Plogoff. Les lycéens de Landerneau ont été nombreux à y aller faire un tour. Les lance-pierres des manifestants échangent leurs projectiles avec les fusils lance-grenades des gardes mobiles. L’auteur de ce dessin choisit le "peace and love". Faites l’amour et pas le nucléaire !** | + | |
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- | **Fin de la guerre froide. Le mur de Berlin est tombé. George Bush converti ?** | + | |
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- | **Symbole de la fin des idéologies ?** | + | |
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- | **Le MLF se réveille. Assez de la domination des mâles dans les sciences. ! Et pourquoi pas une " | + | |
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- | **Et la défense des animaux ? Ne faudrait-il pas aussi rendre à la grenouille ce qui n’appartient pas au seul Galvani ?** | + | |
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- | **Encore une bonne-femme d’Ampère directement sortie de sa bande-dessinée.** | + | |
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- | **La BD inspire** | + | |
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- | **Quatre Daltons pour un bonhomme** | + | |
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- | **La tête de qui sur le billot ?** | + | |
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- | ==== Du Bonhomme au Tire-bouchon. | + | |
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- | Après Ampère et son bonhomme place à Maxwell et sa vis : le sens positif des lignes de champ circulaires qui entourent un fil parcouru par un courant est celui dans lequel tourne une vis qui avance dans le sens du courant. | + | |
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- | Les français, peuple de " | + | |
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- | **Concilier " | + | |
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- | Ces dessins figurent aussi sur le site Ampère/ | + | |
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- | **On peut trouver un développement de cet article dans ouvrage paru en septembre 2009 chez Vuibert** : | + | |
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