S’il est possible de retracer l’histoire de l’exploitation de l’énergie électrique et d’identifier les personnes responsables de diverses percées en cours de route, il est difficile de mettre un nom sur celui qui a découvert l’électricité en premier. Très tôt dans l’histoire de l’humanité, les gens auraient été témoins de la foudre, une manifestation naturelle évidente, mais auraient été incapables de l’expliquer. L’histoire connue de l’électricité remonte à au moins 620-550 avant notre ère, lorsque, dans la Grèce antique, il a été découvert que le frottement de la fourrure sur l’ambre provoquait une attraction entre les deux. Cette découverte est attribuée au philosophe Thalès de Milet. Il faudra plusieurs siècles avant que quiconque puisse relier ce phénomène à la foudre, et un siècle de plus avant que les courants électriques ne soient mis en pratique.
Premières expériences
Au 17ème siècle, de nombreuses découvertes liées à l’électricité avaient été faites, telles que l’invention d’un premier générateur électrostatique, la différenciation entre les charges positives et négatives et la classification des matériaux en tant que conducteurs ou isolants. En 1600, le médecin anglais William Gilbert fit pour la première fois le lien entre l’attraction d’objets de charge opposée et le magnétisme. Il a inventé le terme électrique, du grec elektron — qui signifie ambre — pour identifier la force qu’exercent certaines substances lorsqu’elles sont frottées les unes contre les autres.
Benjamin Franklin
Benjamin Franklin est peut-être le nom le plus associé à l’électricité. En 1750, il chercha à prouver que la foudre était causée par l’électricité en décrivant une expérience dans laquelle un conducteur électrique serait utilisé pour extraire de l’énergie d’un nuage d’orage. Il semble qu’avant de pouvoir effectuer cela, un expérimentateur français nommé Thomas-Francois Dalibard, qui avait lu les écrits de Fraklin sur le sujet, a réussi à obtenir une décharge électrique d’un nuage d’orage à l’aide d’un poteau métallique de 40 pieds (12.2 mètres) en mai. 1752. Franklin est crédité d’avoir mené une expérience similaire en juin de la même année, dans laquelle il a fait voler un cerf-volant avec une clé métallique attachée à celui-ci dans un nuage approprié. Les détails historiques précis ne sont pas clairs, mais il a peut-être ensuite récupéré la clé et en a déchargé l’électricité.
Bien qu’il ne soit pas clair exactement quand, comment ou même si Franklin a réellement réalisé son expérience sur la foudre, il est à juste titre crédité de l’idée qui la sous-tend. La relation entre l’éclairage et l’électricité ayant été confirmée, il a ensuite inventé le paratonnerre, un poteau métallique qui conduit en toute sécurité l’électricité loin d’un bâtiment pendant un orage. Franklin a observé et documenté d’autres phénomènes électriques, mais il a été laissé à d’autres de déterminer la vraie nature de l’électricité et d’exploiter sa puissance.
Galvani, Volta et l’invention de la batterie
Les scientifiques italiens Luigi Galvani et Alessandro Volta ont tous deux joué un rôle dans le développement de la première batterie à la fin du XVIIIe et au début du XIXe siècle. En 18, Galvani découvrit ce qu’il appelait l’électricité animale lorsqu’il découvrit qu’une patte de grenouille se contracterait si elle était connectée à deux métaux différents. Volta a démontré plus tard que la partie «animale» n’était pas nécessaire et que des paires de métaux différents, tels que le zinc et le cuivre, pouvaient produire un courant s’ils étaient immergés dans un électrolyte, tel que l’eau salée. Cet appareil est connu sous le nom de cellule galvanique.
Volta a ensuite créé une pile voltaïque constituée de couches alternées de cuivre et de zinc séparées par du papier imbibé d’eau salée. Cela a généré un courant plus important et est crédité comme la première batterie. Ces dispositifs fonctionnent parce que le zinc a une plus grande tendance à perdre des électrons que le cuivre, de sorte que lorsqu’ils sont connectés par un électrolyte, les électrons passent de l’un à l’autre, formant une cellule galvanique. Une série de cellules galvaniques reliées entre elles, comme dans une pile voltaïque, constitue une batterie.
Il a été émis l’hypothèse qu’un artefact découvert en Irak, et qui daterait d’entre 224 et 640 de notre ère, aurait pu être un type de batterie. Il se composait d’un petit pot en terre cuite contenant un tube de cuivre entourant une tige de fer. S’il est rempli d’un électrolyte, comme du jus de raisin, il peut produire un courant électrique. La plupart des scientifiques, cependant, pensent que les pots étaient utilisés pour stocker des parchemins et que leur capacité à générer un courant est purement fortuite.
Michael Faraday
En 1831, le scientifique anglais Michael Faraday découvrit qu’un courant électrique pouvait être induit dans un fil de cuivre par un champ magnétique en mouvement. Cela a conduit à deux inventions cruciales : la dynamo et le moteur électrique. Une dynamo génère un courant électrique par le mouvement relatif de bobines de fil de cuivre et d’aimants et est la principale méthode utilisée aujourd’hui pour générer de l’électricité à usage domestique et industriel. Le moteur électrique exploite le même principe : un courant circulant dans un champ magnétique produit un mouvement.
Thomas Edison et Nicola Tesla
Suite à l’invention en 1860 de l’ampoule électrique par le physicien britannique Joseph Swan, l’inventeur américain Thomas Edison a eu l’idée, à la fin des années 1800, de transmettre l’électricité via des câbles à chaque foyer pour fournir de l’éclairage. Edison prévoyait d’utiliser le courant continu (DC) produit par les générateurs disponibles à l’époque. Cependant, cela aurait nécessité de placer des générateurs à intervalles fréquents, car une grande partie de l’énergie était perdue à cause de la résistance des câbles.
Nicola Tesla, un ingénieur et inventeur d’origine serbe qui a travaillé avec Edison pendant un certain temps, a développé un nouveau type de générateur qui produisait un courant qui changeait de direction plusieurs fois par seconde, connu sous le nom de courant alternatif (AC). Cela avait l’avantage que la tension et le courant pouvaient être modifiés à l’aide d’un transformateur. La perte de puissance pourrait être minimisée en transmettant l’électricité à faible courant et à haute tension, puis en réduisant la tension et en augmentant le courant à usage domestique. Malgré l’opposition farouche d’Edison, le courant alternatif a été adopté, et c’est le genre de courant qui est utilisé dans les maisons aujourd’hui.