Article ELECTRICITE de l'Encyclopédie. Exercice 1 : "traduire"
Par Christine Blondel et Bertrand Wolff
"Traduire" quelques extraits de l'article ELECTRICITE de l'Encyclopédie de Diderot et d'Alembert
[Pour situer cet exercice dans un contexte plus large, on peut se reporter à la présentation de cet article, et plus généralement au Parcours historique.]
Quelques informations préalables :
A notre époque, le mot électricité est inséparable de l'idée de courant électrique. C'est ce courant, transmis par des fils conducteurs, qui fait briller les lampes, chauffer les radiateurs et tourner les moteurs.
Mais avant 1820, le terme courant évoque simplement un bref mouvement de matière électrique. Or l'article ELECTRICITE de l'Encyclopédie est paru en 1755. Les seules propriétés alors désignées par ce terme sont celles qu'ont certains corps frottés d'attirer et de repousser des corps légers, et, parfois, de faire jaillir des étincelles. Ces propriétés constituent ce que les e xtraits suivants nomment la "vertu" (électrique) de ces corps.
Q1 : Le premier dispositif permettant de faire circuler un courant durable (et non celui, de durée extrêmement courte, véhiculé par une étincelle ou par la foudre) a été créé en 1800. Quel est son inventeur? Quels en sont les constituants?
Q2 : mais l'idée que ce dispositif est bien la cause, dans un circuit fermé, de la circulation d'un courant, n'a été établie qu'en 1820, par Ampère. Quelle expérience, réalisée cette même année, fut à l'origine de sa réflexion?
Quant aux notions qui vous sont plus ou moins familières sur la nature de l'électricité et du courant (porteurs de charge microscopiques, mobiles ou liés, …) elles ne s'imposeront qu'à partir de la fin du XIXe siècle!
1er extrait : corps électriques et non électriques
"En examinant à quel degré tous les corps de la nature deviennent électriques par l'effet du frottement, on voit que l'on peut descendre par une infinité de nuances de ceux qui s'électrisent beaucoup et facilement, à ceux dont la vertu se rend à peine sensible, jusqu'à ce qu'on arrive aux métaux sur lesquels, comme on vient de le dire, le frottement n'a aucun effet ; c'est pourquoi on a partagé en deux classes générales tous les corps de la nature, suivant qu'ils sont plus ou moins susceptibles d'électricité."
"On a compris dans la première classe, ceux qui s'électrisent très facilement après avoir été un peu chauffés et frottés, et on les appelle simplement corps électriques."… les diamants, le verre, le soufre, les cheveux et "tous les poils des animaux morts ou vivants".
"La seconde classe contient les corps qui ne s'électrisent pas du tout par le frottement, ou du moins très peu, et que l'on nomme pour cet effet non électriques"... "l'eau et toutes les liqueurs aqueuses" – il s'agit des solutions aqueuses -, tous les métaux, … "tous les animaux vivants, à l'exception de leurs poils".
Q3 : Vous avez eu l'occasion de réaliser vous-même des expériences d'électrisation de diverses substances par frottement. Mais vous avez aussi réalisé des expériences sur leurs propriétés isolantes ou conductrices. Elles montrent que les corps que l'on appelle aujourd'hui isolants sont ceux que l'on rangeait au XVIIIe siècle dans la classe des . . . . . . . . . . . . . tandis que les conducteurs étaient en général nommés . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2ème extrait : comment électriser les non électriques ?
" … quoique les métaux et les liqueurs ne puissent pas devenir électriques par la voie du frottement, ils le deviennent très bien, comme nous le verrons dans la suite, dans la simple approche (*) d'un autre corps électrisé. Il est vrai que ces corps ne peuvent manifester la vertu qu'ils reçoivent, que dans de certaines circonstances, et qu'ils la perdent avec la même facilité qu'ils la reçoivent, si on ne prend pas quelque précaution pour la leur conserver, et la fixer, pour ainsi dire, dans leur étendue. Cette précaution, pour le dire d'avance, consiste à les poser sur des corps électriques un peu élevés, et à les éloigner suffisamment de ceux qui pourraient leur enlever les courants de matière électrique, à mesure qu'on les répandrait sur eux."
"Ainsi une barre de fer deviendra électrique par l'approche (*) d'un tube de verre frotté, si elle est soutenue horizontalement par deux autres tuyaux de verre bien secs, ou suspendue par des cordons de soie, ou enfin posée sur un pain de résine de quelques pouces d'épaisseur ; et on électrisera de même l'eau et les autres métaux, ainsi que tous les autres corps qui ne pouvant être électrisés que très peu par le frottement, sont rangés dans la classe des non-électriques. Ceux-ci acquerront même beaucoup plus d'électricité par le moyen que nous venons d'indiquer, qu'on ne leur en pourrait jamais exciter en les frottant."
Q4 : en utilisant le vocabulaire moderne (isolants, conducteurs) résumez ces deux passages en indiquant par quel moyen électriser un métal ou autre non électrique, et quelles précautions prendre quant au choix de ses supports.
(*) "Approche" : dans d'autres passages de l'article, il s'agit d'une "application", c'est-à-dire d'un contact. Dans la question posée vous commenterez donc l'électrisation d'un métal par contact. Il est vrai que l'approche peut suffire si la distance est faible et si le corps est fortement électrisé. L'article précise en effet que "la matière électrique passe librement au-travers d'une médiocre quantité d'air". L'air, bien qu'isolant par nature, peut alors s'ioniser et permettre le transfert de charges électriques.
3ème extrait : un "électrique" perd bien vite sa "vertu", si on le relie à la terre par un "non-électrique"
"Leur application immédiate [l'application de non-électriques] sur le tube, diminue très promptement l'électricité qu'on a produite par le frottement, en sorte qu'on éteint presque en un moment toute sa vertu, en l'empoignant dans l'endroit où il a été frotté, ou bien en le présentant par cet endroit à du métal ou à quelque autre corps aussi peu électrique."
"Cette propriété qu'ont les métaux d'éteindre presque en un instant la vertu d'un corps électrique frotté, n'a lieu qu'autant qu'ils établissent une communication entre le corps électrique et la terre, au moyen de laquelle les émanations qu'il répand se dirigent et se transmettent promptement à notre globe ; car si l'on applique à l'extrémité d'un tube un corps non électrique quelconque, comme un morceau de métal, et qu'on frotte le tube à l'ordinaire, en prenant garde que ce corps qu'on aura attaché au tube ne touche point à aucun autre, non seulement ce métal ne diminuera pas la vertu du tube, parce qu'il n'établit plus de communication avec la terre, mais il deviendra lui même électrique, et sera capable d'attirer et de repousser les petits corps légers."
Q5 : en termes modernes, on ne parlera pas d'émanation répandue par le corps électrisé. Quels sont, dans le métal, les " porteurs de charge" mobiles qui circulent entre la terre et le tube de verre frotté ? Et dans quel sens, si l'on admet que ce tube avait acquis une charge positive ?
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