L’Histoire de l’Électricité : L’Étincelle

le 14 août 1894 une foule enthousiaste se pressent devant le muséum d’histoire naturelle d’oxford.
Bref, c’est énorme bâtiment gothique accueille la réunion annuelle de l’association britannique pour le progrès de la science plus de deux mille billets ont été vendus et la salle est déjà bondée de passionnés venus écouter l’allocution du professeur oliver lot.
Son nom, vous est probablement inconnu et pourtant ces découvertes dans le domaine de l’électricité aurait dû le rendre célèbre aux côtés d’autres pionniers comme benjamin franklin alessandro volta et le grand michael faraday.
Sans le vouloir oliver loach va déclencher une succession d’événements qui vont révolutionner le monde victorien un monde rempli de laiton et de phily télégraphique sa conférence marquera la naissance de notre civilisation électrique moderne 2 min par le silicium et les outils de communication de masse sans fil dans ce dernier volet, nous allons découvrir comment l’électricité a permis la communication au niveau mondial par le biais de la radio la télévision et des réseaux informatiques et comment, nous avons enfin appris à maîtriser et à exploiter cette énergie au niveau atomique.
Après des siècles d’expérimentation en matière d’électricité s’ouvre une ère nouvelle celle de la compréhension du phénomène thoronet.
Ces tubes ne sont reliés à aucune source de courant et pourtant, ils sont allumés, c’est l’action invisible de l’électricité une action qui ne se limite pas aux câbles dans lesquelles, elles circulent.
Au milieu du 19e siècle une théorie tente d’expliquer ce mystère.
d’après cette théorie autour de n’importe quelle charge électrique est là, elle circule beaucoup d’électricité au dessus de ma tête, il se crée un fort champ magnétique in situ plus hauts récents s’allume donc uniquement sous l’influencé du champ produits par les câbles au dessus de nous.
L’idée que le flux d’électricité crée un champ magnétique invisible avait déjà été avancée par michael faraday mais pour qu’elle soit démontrée, il faudra attendre les travaux d’un jeune écossais du nom de james clark maxwell des travaux n’ont pas expérimentaux mais mathématiques sa méthode était très éloignée de celle employée au 19e siècle pour comprendre le fonctionnement du monde que l’on considéré généralement comme une machine au sens propre ou monsieur.
avant james clark maxwell beaucoup de scientifiques avaient construit des appareils bizarre ou conçu des expériences étranges afin de fabriquer et mesuré l’électricité mais le mathématicien s’intéresse avant tout aux chiffres sa théorie révèle l’existence d’un champ magnétique généré par l’électricité et montre comment le manipuler cela s’avérera une des découvertes scientifiques les plus importantes de tous les temps maxwell était un grand mathématicien, il a abordé l’électricité et le magnétisme d’une manière entièrement nouvelle et a exprimé ses théories en équation très concise.
Le plus important était qu’il avait compris que ces deux phénomènes étaient liés et qu’il pouvait aussi les sous forme d’onde.
maxwell qui lâche ses calculs montrent comment, on peut perturber ses champs un peu comme quand, on effleure du doigt la surface de l’eau en changeant la direction du courant électrique ont créé une ride ou une onde dans les champs électriques et magnétiques le fait d’un verset constamment le sens du courant comme dans un courant alternatif provoque une succession d’onde series voix est douce, il transporte de l’énergie.
Maxwell miles et toujours d’après ses calculs cette inversion de sens a pour effet le déclenchement de grandes ondes d’énergie dans leur environnement des ondes susceptible de se propager éternellement si rien ne les absorbent.
Ces calculs sont tellement compliqué qu’à l’époque seule une poignée de chercheurs est à même de les comprendre les travaux de maxwell ne sont encore que théorique mais, il inspire un jeune physicien allemand heinrich hertz.
Celui ci décide de réaliser une expérience visant à prouver que les ondes de maxwell existe réellement.
Regardez voilà la machine originale de hertz sa beauté réside dans sa très grande simplicité et jeanneau, elle produit un courant alternatif qui circulent le long de ses tiges métalliques et une étincelle été mise dans l’intervalle entre ces deux sphères.
Si maxwell a raison ce courant alternatif devrait générer une onde magnétique invisible autour de l’appareil est filmé plein si, on place un fil sur le trajet de cette onde, on constatera un changement du champ magnétique qui induira un courant électrique dans le fil innovants hertz fabrique donc un anneau métallique qui fait office de récepteur et qu’il pourra déplacer dans la pièce afin de voir s’il détecte la présence d’une onde autorités dame verte ne referme pas complètement la no 4 et nous car, c’est dans ce petit intervalle que devra se produire et net 1 celle ci le courant circule effectivement non étant donné que l’intensité du courant est très faible l’étincelle sera un film se passe donc la plus grande partie de l’année 1887 dans le noir avec une lentille grossissante cherchant à détecter, c’était un seul sport.
Hertz n’est pas le seul à tenter de démontrer l’existence des ondes de maxwell.
En angleterre un professeur de physique du nom de oliver lodge est fasciné par le sujet depuis des années mais jusque là, il n’a pas eu le temps de réaliser ses propres expériences.
Puis début 1888 au cours d’une expérimentation sur la protection contre la foudre, il remarque quelque chose d’inhabituel une fois son appareil installé quand, il envoie un courant alternatif dans les files, il observe l’apparition de décharge scintillante entre ces derniers et après quelques réglages, il perçoit un schéma récurrent la lueur bleue et les étincelles électrique se produisent sur des portions bien précises, ils sont espacés régulièrement oliver l’odj comprend qu’il s’agit des crêtes et des creux du nom de magnetic invisible, il vient de prouver la théorie de james clark maxwell même si, c’est par hasard que l’ofj a créé les ondes magnétiques de maxwell autour des fils conducteurs, il a répondu à la question fondamentale emballé par sa découverte lunch décide de l’annoncer publiquement lors de l’assemblée de l’association britannique qui a lieu chaque été .
Mais avant, il part en vacances.
Il n’aurait pas pu choisir pire moment car en allemagne heinrich hertz a réussi lui aussi à démontrer la validité de la théorie de maxwell .
En effet le physicien a fini par voir l’étincelle minuscules qu’il guettait à force de déplacer son récepteur dans toute la pièce, il est parvenu à déterminer la forme de l’undd déclenchée par son appareil, il a vérifié soigneusement tous les calculs du mathématicien et les a confirmés par plusieurs expériences, c’est un véritable tour de force.
À oxford la foule se masse dans le bâtiment de l’association britannique de retour de vacances oliver lodge est impatient de commencer sa présentation.
10, il en est certain, il va vivre son heure de gloire quand, il annoncera qu’il a découvert les ondes de maxwell, c’est son ami le mathématicien fitzgerald qui fait le discours inaugural, il est est coupée, il déclare que heinrich hertz vient de publier des résultats extraordinaires, il à détecter des ondes de maxwell en mouvement dans l’espace, nous venons de volé la foudre à jupiter lui-même et d’asservir les cieux déclare fitzgerald j’imagine la réaction de l’odj voyant qu’on venait de lui voler son coup de tonnerre.
pas d’heure de gloire pour le professeur coiffé au poteau par heinrich hertz l’ignoré mais la démonstration des ondes électromagnétiques appelé aujourd’hui ondes radio et provoquera une révolution en matière de communication au 20e siècle.
La théorie de maxwell a montré que des charges électriques crée un champ magnétique autour d’elle et que les ondes se propage à travers ses chants comme les ondulations à la surface d’un étang.
Et hertz à fabriquer un appareil qui permet de générer et de détecter ces ondes circulant dans l’air presque dans la foulée un autre chercheur fait progresser encore d’un cran notre compréhension de l’électricité, c’est une avancée à laquelle oliver loach participent également et cette fois encore, il se fait couper l’herbe sous le pied non tout commence à oxford au cours de l’été plus tôt dans l’année oliver loach prépare une conférence commémorative suivie d’une démonstration destinée à faire connaître la notion d’ onde électromagnétique à un public plus large rock lodge a beaucoup travaillé cherchant des méthodes plus efficaces pour détecter les ondes, il a emprunté à des amis des appareils tout nouveau règne lui même a apporté des améliorations notables aux instruments de détection des ce dispositif produit un courant alternatif qui génère une étincelle entre les deux sphères le courant envoie une onde électromagnétique comme maxwell avait prédit mac soit au public, elle est captée par le récepteur hne et induit un courant électrique d’intensité très faible entre ces deux antennes ça, c’est le système de hertz lojie a ajouté ce tube contenant de la limaille de fer en ligne le courant de faible intensité face à travers la limaille la limaille à ce moment-là s’agrègent tech et en s’agrégeant, elle ferma second circuit électrique qui déclenche la sonnette safak profite donc en appuyant sur ce bouton, je déclenche la sonnette du récepteur sans qu’il y ait la moindre connexion entre les deux appareils, c’est magique imaginé une salle de conférence bondée des gens partout et d’un seul coup que se passe-t-il comme par magie une sonnette qui résonne, c’est incroyable ce n’est peut-être pas la démonstration la plus spectaculaire auquel ce public est jamais assisté mais, elle fait son petit effet l’appareil présenté par oliver lodge ne ressemble plus à un dispositif scientifique expérimental, il rappelle plutôt le telegraph cet appareil qui a révolutionné les communications à la différence qu’il n’ya plus les longs câbles qui relie les stations émettrices et réceptrices les membres les plus éclairés du public le comprennent des sources ce n’est pas uniquement la démonstration de la théorie du grand maxwell mais la naissance d’une méthode de communication révolutionnaire.
Oliver lodge publie le texte de sa conférence sur l’émission et la réception d’ondés électromagnétiques grâce à son système perfectionné un peu partout dans le monde des inventeurs des amateurs et des scientifiques dévore son article et se lancent à leur tour dans des expériences sur les ondes hertziennes.
parmi eux se trouvent deux hommes radicalement différents qui vont contribuer à l’amélioration du télégraphe sans fil ce qui leur vaudra de passer à la postérité contrairement aux livres lodge.
Le premier s’appelle guglielmo marconi.
Marconi était un homme très intelligent et très séduisant, ils étaient idéales aux irlandais est presque tout le monde était sensible à son charme les jeunes femmes comme les scientifiques de renommée internationale.
Marconi n’est pas un scientifique mais, il a lu tout ce qu’il a pu trouver sur les travaux d’autres chercheurs dans le but de construire son propre système de telegraaf sans fil, il avait grandi pas très loin de la côte adriatique, c’est peut-être pour ça qu’il a compris très tôt l’intérêt pour la marine qu’une d’un système de communication sans fil.
À 22 ans, il vient s’installer à londres avec sa mère irlandaise afin de commercialiser ce système l’autre homme séduit par l’article de l’odj les professeurs au président n 6 collèges de calcutta, il s’appelle jack adi chandra boss.
Malgré des diplômes obtenus à londres et cambridge, il a dû se battre contre les préjugés raciaux pour se faire embaucher comme professeur dans son pays.
Hindi, on prétend alors que les indiens n’ont pas les qualités de rigueur qu’exige les travaux scientifiques buzz mais boss est déterminé à prouver le contraire ces archives montrent qu’il s’est mis très rapidement au travail.
Repro voici le compte rendu de la 66e réunion de l’association britannique à liverpool en septembre 1896 et voilà l’intervention de bosses le premier indien à présenter devant l’association ses travaux et l’appareil qui l’a conçu.
Il a construit une version améliorée du détecteur de l’odj mais que des mini robe steak en inde où le climat est chaud et humide la limaille de fer dont le savant britannique s’était servi pour détecter les ondes électromagnétiques rouillé et s’agglomérer, c’est pourquoi boss avait dû remplacer le tube à l’émail par une bobine est le résultat de son travail fait sensation et le détecteur s’avère extrêmement fiable et fonctionne à bord des navires offrant des possibilités énormes à la marine de guerre britannique la grande bretagne était le coeur d’un immense réseau de télécommunications qui s’étendait pratiquement dans le monde entier ce projet qui servait un réseau tout aussi important de navires marchands et de bâtiments de guerre soutien de l’ empire britannique.
On boss qui est un pur scientifiques ne s’intéresse pas aux possibilités commerciales des signaux sans fil contrairement à marco ni tf1 news, c’était un domaine extrêmement novateur mais n’étant pas scientifique de formation mark o’neill a abordé de manière très différente, c’est peut-être pour ça qu’il a fait des progrès aussi rapide de plus, il était très doué pour nouer des relations avec les gens dont, ils avaient besoin pour mener ses travaux à bien tous n’a eu besoin que bitam marconi utilise ses relations pour s’adresser directement aux seuls services publics qui dispose des ressources nécessaires .
Le british post office est alors une institution extrêmement puissante quand marconi arrive à londres en 1896 ces bâtiments flambant neufs sont le centre névralgique des activités des services postaux étaient les graphiques de lempire marconi apporte l’appareil qui l’a mis au point en italie affirmant qu’il peut transmettre des signaux à des distances incroyables sans aucun câble william crise l’ingénieur en chef du post office et tout de suite conscient du potentiel de cette technologie.
Ce point au fait qu’il met à la disposition de marconi les moyens techniques et financiers conséquents du post fils les essais commencent sur ce toit, on off met au fond l’ancien siège des services pose tout se trouve juste en face entre ces deux toits marconi les ingénieurs du post fils s’exerce à envoyer et recevoir des ondes électromagnétiques.
Les ingénieurs aide marconi à perfectionner son système puis prix, c’est lui en font la démonstration devant des personnalités influentes du gouvernement et de la marine.
Mépris s’ignorent une chose alors même qu’il annonce fièrement la réussite du partenariat entre marconi et le post office marconi poursuit d’autres projets secrets.
Il a fait une demande de brevet en grande bretagne pour tout le domaine de la télégraphie sans fil et s’apprête à monter sa propre société lorsque le brevet lui est accordé, c’est un véritable tollé dans la communauté scientifique en soit ce brevet révolutionnaire.
À l’époque, on ne pouvait déposer un brevet que pour des choses nouvelles et par une manoeuvre devenus célèbres marconi avait dissimulé son appareil dans une boîte .
La voici quand son brevet lui est accordé marconi louvre cérémonieusement devant un public avide de découvrir cette invention à l’intérieur des piles qui forma circuit complété par un tube de limaille qui déclenché une sonnette autrement dit rien qu’on ait déjà vu et pourtant marconi a fait breveter le tout si marconi et célèbres ce n’est pas pour cette invention, il n’a pas inventé la radio mais, il en a fait un système de communication contrairement à lodz, c’est pour ça qu’aujourd’hui, on se souvient de marconi mais pas de l’ogs sans, vous les scientifiques sont furieux contre ce jeune homme qui ne connaît à peu près rien à la recherche mais qui va faire fortune grâce à leurs travaux.
Même son principal soutien williams pressée déçue et blessée quand, il apprend que marconi a décidé de faire cavalier seul en fondant sa société réaction oliver lodge et d’autres scientifiques déposent des brevets pour le moindre détail et la moindre amélioration apportée à leurs appareils liquidnet.
Lorsqu’il retourne en grande bretagne jag adige boss est scandalisé par ce climat nouveau.
Éc uré parce qu’il découvre en angleterre, il écrit à sa famille en inde l’argent l’argent, il n’ya que l’argent qu’elle cupidité dévorante dommage que, vous ne puissiez voir à quel point cela rend les gens fous, on sent combien, il est désillusionné par ces changements qui touchent un pays qu’il vénérait pour son intégrité et son excellence scientifique mais finalement ses amis le convaincre de déposer son seul et unique brevet pour un nouveau détecteur d’onde une innovation qui va aboutir à une révolution scientifique encore plus importante.
Boss a découvert le pouvoir des cristaux.
Les cristaux, vous remplacez la limaille de fer qui et salissante et ne fonctionne pas toujours, c’est un outil nouveau de détection des ondes radio qui va se retrouver au coeur de l’industrie radio électronique.
Malgré sa simplicité la découverte de boss va littéralement façonner le monde moderne quand, on touche des cristaux avec un morceau de métal pour mesurer leur conductivité électrique certains ont un comportement bizarre.
Prenez celui ci par exemple si, je le touche exactement aux points sensibles avec la pointe de ce fils électriques inde n est que, je le met en contact avec une pile et il laisse passer un courant non négligeable en revanche si, je change de bornes afin de faire passer le courant dans l’autre sens l’intensité est plus faible.
Le cristal est ce qu’on appelle un semi conducteurs , c’est un matériau dont, on a d’abord commencé à se servir pour détecter les ondes électromagnétiques one boss décide d’utiliser un cristal comme celui ci à la place du tube de l’émail, il s’aperçoit que, c’est beaucoup plus efficace pour la détection d’ondés électromagnétiques.
C’est étrange propriété qui se manifeste lors du contact entre le fil surnommé moustache de chat et le cristal n’a fait que le courant passe plus facilement dans un sens que dans l’autre et grâce à, elle on peut extraire un signal à partir d’ondés électromagnétiques.
À l’époque personne ne peut expliquer ce comportement de certains cristaux mais pour les scientifiques et des ingénieurs, il a des conséquences révolutionnaire est presque magique week with ton nom en employant des cristaux, on peut désormais transmettre et détecter le son de la voix humaine où la musique maurice en musique.
au cours de sa conférence à oxford en 1894 oliver loach avait ouvert la boîte de pandore l’universitaire qu’il était n’avait pas prévu que les découvertes scientifiques auxquels, il avait contribué offrirait de telles possibilités commerciales lodge a déposé un seul et unique brevets concernant les méthodes de réglage d’un récepteur sur un signal radio précis.
Mais ce brevet lui a par la suite été racheté par la société de marconi et le pire est encore à venir en 1909 marconi et récompensé par le prix nobel de physique pour ses travaux sur la télégraphie sans fil est efficace et il est difficile d’imaginer une humiliation plus terrible pour le physicien qui s’était fait coiffer au poteau par hertz dans la découverte des ondes radio et qui avait ensuite mis au point un système de transmission et de réception.
malgré cela oliver lodge se montre beau joueur, il utilise même la technologie issue de ses propres travaux pour en attribuer le mérite à d’autres comme, on peut le voir sur ces images .
aujourd’hui, on imagine difficilement un monde sans radio ni télévision et encore moins un monde où, on ne connaissait même pas les ondes radio.
les ingénieurs n’ont cessé de perfectionner les techniques de transmission et de réception des ondes électromagnétiques.
Mais au final la découverte initiale a marqué le triomphe de la science pure incarné par maxwell hertz loges.
Malgré cela la véritable nature de l’électricité reste un mystère qu’est ce qui crée les charges électriques et les courants les chercheurs apprennent à exploiter l’électricité mais, ils n’ont toujours pas défini sa nature.
des expériences réalisées sur la circulation de cette force dans différents matériaux fournis cependant peu à peu des réponses parc signés dans les années 1850 à une riche geissler était un grand expérimentateurs allemand et un souffleur de verre talentueux, c’est lui qui a créé ces objets magnifiques.
, il est parvenu à obtenir des vides très poussée dans ses tubes en verre complexe puis à injecter à l’intérieur de faibles quantités de différents gaz lorsqu’il fait passer un courant électrique dans ces gaz ces derniers prennent des couleurs magnifiques donnant l’impression que le courant qui circulent à l’intérieur est tangible.
Bien que l’étude de geissler été conçu à l’origine pour amuser le public pendant 50 ans, ils permettent aux scientifiques d’étudier la circulation de l’électricité les chercheurs s’efforcent d’obtenir un vide de plus en plus poussée curieux de savoir si un courant électrique pourrait passer dans du rien du vide et devait rouler voici des images très rare du chercheur britannique qui a créé un vide suffisant pour répondre à cette question ça donne quoi son nom william crooks kro kro kro fabrique des tubes comme ceux ci et aspire le plus possible l’air qui est à l’intérieur afin d’obtenir un vide aussi poussée que possible et quand, il fait passer un courant électrique à l’intérieur.
Il remarque un rougeoiement très vif à l’autre bout du tube comme si un faisceau lumineux se former dans ce dernier est allé frapper son extrémité pour la première fois, on peut voir l’électricité j’étais ce faisceau a été appelée rayons cathodiques et ce tube est le précurseur des tubes cathodiques qui seront utilisés dans nos téléviseurs pendant des décennies.
Puis le physicien joseph john thompson découvre que ces faisceaux lumineux sont composés de minuscules particules chargées négativement comme, ils transportent l’électricité, ils sont baptisés électrons puisque les électrons ne se déplace que dans un seul sens depuis cette électrode de métal chauffée jusqu’à l’autre qui est chargée positivement ses tubes se comporte exactement de la même manière que les semi conducteurs de christophe mais alors que ces derniers sont naturellement capricieux puisqu’il faut trouver leur point sensible les tubes eux peuvent être usines et selon un cahier des charges constante qu’il s’estimait tv crime ap les lampes à cathode chaude, elle ne tarde pas à remplacer les cristaux dans les postes radio.
Cette découverte va provoquer un véritable boom d’avancée technologique au début du 20e siècle le domaine de l’électronique est dominé par les lampes à cathode les radios fonctionnent avec ce système de même que les premiers postes de télévision et les premiers ordinateurs, c’est le fondement même du monde électronique les chercheurs savent désormais comment les électrons peuvent circuler dans le vide, il se demande donc comment, ils pourraient circuler à travers d’autres matériaux.
Mais pour cela, ils vont devoir étudier les constituants fondamentaux de la matière les atomes .
C’est au début du xxème siècle que, nous avons compris de quoi les atomes et effet comment, ils se comportaient est ce qu est l électricité à l’échelle atomique .
À l’université de manchester l’équipe d’ernesto rutherford étudier la structure interne de l’atome, on propose une représentation un modèle ceci va contribuer à expliquer certaines des caractéristiques de l’électricité en 1913 l’atome est représenté ainsi au milieu un noyau chargée positivement entouré d’électrons chargées négativement qui gravitent autour de lui en décrivant des orbites et surveillé chaque orbite ne peut accueillir que des électrons doté d’un certain niveau d’énergie, il reçoit une quantité supplémentaire d’énergie l’électron peut sauter sur une orbite supérieure à condition que sa quantité d’énergie soit exactement la bonne sinon l’électron reste où, il est cette excitation est temporaire l’électron fini par revenir sur son orbite initial rive gauche a à z était à ce moment précis, il libère ce surplus d’énergie sous la forme d’un photon et l’énergie de chaque photon dépend de sa longueur d’onde ou comme, nous le percevons de sa couleur .
Une fois la structure de l’atome connu, on a pu expliquer les magnifique spectacle de lumière électrique de la nature comme à l’intérieur des tubes de geissler, c’est le type de gaz traversée par l’électricité qui définit sa couleur les éclairs sont bleus à cause de la zot contenus dans l’atmosphère.
Dans les couches supérieures les gaz sont différents de même que la couleur des photos qu’ils produisent, c’est à cela qu’on doit les aurores polaires .
Comprendre la structure des atomes leur agencement dans la matière et le comportement de leurs électrons étaient ceux qui allaient permettre de comprendre la nature fondamentale de l’électricité.
Voici une machine de windsor sts qui sert à générer une charge électrique.
Des électrons sont arrachés à des disques, ils font circuler un flux d’électricité à travers les bras métalliques de la machine les métaux son conducteur parce que leurs électrons sont liés très faiblement à l’intérieur des atomes, ils peuvent se balader facilement et être amené à créer un courant électrique en revanche les matériaux isolants ne sont pas conducteur parce que leurs électrons sont liés très fortement à l’intérieur de l’atome ce ne sont pas des électrons libres de flower électronique les scientifiques savaient désormais comment circulait le flux d’électrons et l’électricité à travers les matériaux ce qui expliquait qu’il y ait des conducteurs et des isolants les étranges propriété des semi conducteurs restait une énigme.
Les semi conducteurs sont les fondements de notre civilisation électroniques modernes sans eux, elle s’effondrerait.
Jag adige chandra boss avait découvert leurs propriétés dans les années 1890 mais personne n’avait prévu l’importance qu’ils allaient prendre , c’est avec le déclenchement de la seconde guerre mondiale que tout change .
À oxford le tout nouveau laboratoire de physique est immédiatement affectés aux recherches contribuant à l’effort de guerre ici les scientifiques travaillent à l’amélioration du système radar britannique .
Le radar est une technologie qui utilise les ondes électromagnétiques afin de repérer les bombardiers et demi à mesure qu, elle s’affine, on s’aperçoit que les lampes à cathode ne font plus la faire.
Chercheurs ont alors recours à une technologie plus ancienne, c’est long au lieu de lampes accatone, ils reviennent aux cristaux semi conducteurs des lignes mais ces derniers n’ont rien à voir avec ceux de jag a dit, je bosse, ils sont en silicium ce petit objet est un récepteur au silicium composé d’un minuscule fils de tungstène en contact avec la surface d’un petit cristal de silicium, c’est les cristaux, il s’est avéré d’une importance incroyable.
C’est la première fois qu’on utilise du silicium comme semi conducteurs mais pour que cela fonctionne le cristal doit être extrêmement pur les deux camps investissent alors des moyens énormes afin d’atteindre cet objectif en fait les britanniques fabriquer de meilleurs appareils au silicium, il avait déjà réussi à fabriquer des bobines au silicium alors qu’à berlin, on commençait tout juste à travailler dessus.
Les semi conducteurs au silicium des britanniques sont plus efficaces parce que ces derniers ont reçu l’aide de laboratoires américains en particulier les célèbres laboratoires bell très vite les physiciens se rendent compte que si les semi conducteurs peuvent remplacer les lampes à cathode dans les radars, ils peuvent peut-être aussi les remplacer dans d’autres appareils comme les amplificateurs sempot d’aquila simple lampe à cathode avec son flux à sens unique d’électrons a été modifié en plaçant une grille métallique sur la trajectoire des électrons et en y faisant circuler un courant de faible intensité, on obtient une augmentation spectaculaire de l’intensité du faisceau ces langues font office d’amplificateur transformant un signal électrique faible en un signal plus puissant un amplificateur est un appareil très simple qui transforme un courant faible en un courant plus fort mais, il a transformé le monde car dès lors qu’on peut qu’amplifier un signal, on peut le transmettre partout dans le monde.
Dès la fin de la guerre herberth matar et et son collègue heinrich mulcair se lance dans la fabrication d’un appareil à semi conducteurs pouvant servir d’amplificateur voici le premier modèle réalisé par matt arrêts et belcaire fils hawkins à l’intérieur, on peut voir le minuscule cristal et les fils qui y sont reliés au net et france ce mot quand, on fait passer un courant de faible intensité par l’un des fils, c’est un courant plus puissant qui circulent dans le second, c’est donc bien un amplificateur de signal.
Ces minuscules composants électroniques vont pouvoir remplacer les lampes à cathode plus grosses et plus coûteuses dans les réseaux téléphoniques à grande distance les radios et toutes les autres installations nécessitant l’amplification d’un signal matsui et demi des young, il m’apparaît comprend immédiatement la portée de son invention les employeurs ne sont pas intéressés jusqu’à la publication d’un article annonçant une découverte des laboratoires bell labs discovery.
Une équipe de chercheurs est arrivée aux mêmes résultats que ma tara et belcaire et vient de les publier, elle a baptisé son composant le transistor.
Ils ont finalisé en décembre 1947 et nous début 1948 mais bon, c’est la vie, ils y sont arrivés un tout petit peu plus tôt que, nous battent mais en fait leur transistor ne valait rien même si le composant européens et plus fiable que le modèle plus expérimental des laboratoires bell aucun des deux ne tient vraiment ses promesses certes, il fonctionne mais, ils sont trop fragiles.
Les recherches reprennent afin de trouver un amplificateur de signaux électriques plus solide une étape qui sera franchie tout à fait par hasard dans les laboratoires bell le spécialiste des cristaux russell hall s’aperçoit qu’un lingots de silicium est doté d’une propriété très curieuse, il semble capable de générer de lui même une certaine tension quant aux le temps de la mesure et avec un oscilloscope, il remarque que la tension changent constamment, elle semble dépendre de la quantité de lumière dans la pièce quand, il projette une ombre sur le cristal, il constate que la tension faibli, ils sont devant 6 juin et quand la lumière augmente la tension est plus forte.
De plus quand, il alluma ventilateur placé entre la lampe et le cristal l’attention se mettent à osciller à la même fréquence que celle à laquelle l’ombre est projetée par les pales de l’appareil sur le cristal.
Un des collègues de russell hall observe dans le lingot la présence d’une fissure qui forment une jonction naturel cette minuscule zone de transition dans le bloc agi de la même façon que la jonction beaucoup plus délicate découverte par bosse entre l’extrémité d’un fils est un cristal.
La différence est qu’elle est sensible à la lumière.
Le lingot s’était fissuré parce que chaque partie contenaient des quantités légèrement différente d’impuretés d’un côté, il y avait plus de phosphore et de l’autre une plus grande quantité d’une autre à pureté le bord les électrons paraissait capable de passer du côté riches en phosphore à celui riche en bord mais pas l’ inverse les photons de la lumière tombons sur le cristal noir et j’écoutais des électrons des atomes mais, c’étaient les atomes des impuretés qui générait ce flux électrique le phosphore comporte sur son orbite la plus extérieure un électron qui est faiblement liés et le bord ne demande qu’à le récupérer les électrons sont donc enclins à passer du phosphore ou bord mais ce déplacement ne se fait qu’à sens unique.
Dans les laboratoires bell william shockley le chef de l’équipe de recherches sur les semi conducteurs comprend les possibilités qu’offre cette jonction à sens unique dans un cristal serait-il possible de créer un cristal à double jonction qu’on pourrait utiliser comme amplificateur .
Justement un de ses collègues gordon t-il étudie une technique qui pourrait le permettre , il a découvert une méthode de production de monocristaux d’un semi conducteurs appelés germanium nbsples siège dans cet institut de recherche, on cultive des cristaux semi conducteurs selon les mêmes méthodes que gordon t-il dans les laboratoires bell à la différence qu’ici, ils sont beaucoup beaucoup plus gros gain au fond de cette cuve se trouve un conteneur rempli de germanium liquéfié et incandescent aussi pure que possible, il contient juste quelques atomes des impuretés nécessaire pour modifier ses propriétés conductrices à l’extrémité du bras rotatif immergé dans le germanium en fusion, il y à un germe de cristal que l’on va remonter petit à petit.
à mesure que le germanium durci en refroidissant, ils forment un long trait stahl semblable à un glaçon juste sous le germe un magnifique mono cristal de germanium gordon qui l’avait noté que pendant le processus de culture, on pouvait ajouter des impuretés aux matériaux de cette façon, on obtenait un mono cristal contenant de fines couches de différentes impuretés qui créait des jonctions à l’intérieur du cristal est ce un cristal à double fonction comme celui ci, c’était ce dont rêvait shockley en faisant passer un courant de faible intensité dans la partie centrale la moins épaisse, on obtenait un courant plus forts à travers les trois couches du sandwich.
Dans un mono cristal géants de ce type, on peut découper des centaines de petites tranches chacune contenant la double fonction qui permet de contrôler avec précision le passage des électrons .
Désormais ces composants minuscule et fiables peuvent être utilisés dans toutes sortes d’appareils aucun de nos appareils électriques n’existerait sans ses composants est paradoxalement plus, ils sont petits plus, ils sont fiables, on est gagnant sur tous les tableaux.
Cette invention révolutionnaire vaut le prix nobel de physique à l’équipe des laboratoires bell tandis que l’équipe européenne sombre dans l’oubli.
William shockley quitte les laboratoires bell en 1955, il fonde sa propre société de production de semi conducteurs non loin de san francisco recrutant les meilleurs jeunes diplômé en physique du pays mais l’enthousiasmé est de courte durée du fait du caractère exécrable de chocques l’est et pour n’être ses employés ont tous démissionné parce qu’il ne supportait pas la façon dont, il était traité, c’est parce que choquenet était un cocon que la silicon valley est né, on a assisté à la création d’une multitude de sociétés indépendantes et de nouvelles entreprises tout ça parce que choquenet était un sale type.
Ces nouvelles sociétés se font concurrence afin de mettre au point les modèles les plus performants de semi conducteurs, elle fabrique des transistors tellement miniaturisés qu’on peut en intégrer un nombre prodigieux dans un circuit électrique imprimé sur une seule tranche de semi conducteurs cristal à.
ces minuscules puces sont utilisés dans toutes sortes d’appareils électroniques et plus particulièrement dans les ordinateurs, c’est l’avènement d’une nouvelle ère.
aujourd’hui les puces électroniques sont omniprésentes, elles ont révolutionné presque tous les secteurs de la vie moderne des communications au transport en passant par l’industrie du spectacle et nos ordinateurs sont devenus si puissants qu’ils, nous aident à comprendre la complexité infinie de l’univers.
singh microchip une seule puce comme celle ci contient environ 4 milliards de transistors et c’est dire à quel point la science a progressé en 60 ans.
Au vu des avancées remarquables dans la compréhension et l’exploitation de l’électricité, on pourrait penser qu’il ne, nous reste plus grand chose à apprendre.
On aurait tort rolling stones avec la fabrication de circuits de plus en plus miniaturisés, on s’est rendu compte qu’une caractéristique de l’électricité qu’on connaissait depuis plus d’un siècle poser des problèmes croissants un mot la résistance reste une puce électronique d’ordinateurs doit être constamment refroidi si, on coupe le ventilateur voici ce qui se passe au sein grimpe 100° 120 130.
À 200 degrés ça fume en quelques secondes la micro puce est complètement cramé ici à ses lèvres voici pourquoi en circulant dans la puce les électrons ne se déplace pas sur une trajectoire dégager, ils se cognent aux atomes de silicium ce faisant, ils perdent de l’énergie ce qui produit de la chaleur, c’était avéré utile pour la fabrication de radiateurs et de four électrique ou dans l’invention de l’ampoulé à incandescence par exemple mais le phénomène de résistance dans un appareil électronique et dans les lignes à haute tension entraîne une perte d’énergie énorme, c’est un gros problème.
On estime que la résistance fait perdre jusqu’à 20% de l’ensemble de notre production électrique, c’est l’un des principaux problèmes de notre époque un problème que, nous cherchons encore à résoudre .
Ce que, nous appelons température est en réalité une mesure de la quantité d’atomes en vibration dans un matériau et quand, il vibre, ils ont plus de chances d’entrer en collision avec les électrons qui circulent en général plus le matériau est chaud plus la résistance électrique est élevé plus, il est froid plus la résistance et faible coût mais que se passe-t-il quand, on abaisse la température d’un matériau à un niveau proche du zéro absolu, c’est à dire moins 273 degrés Celsius au zéro absolu comme, il n’y a aucune chaleur les atomes ne bouge pas alors comment réagit le flux d’électricité le flux d’électrons.
Pour le savoir, nous avons besoin d’un appareil spécial appelé cryostat qui réalisent des températures proches du zéro absolu, elle s’en était à l’intérieur du cryostat cette bobine qui contient du mercure liquide fait partie d’un circuit électrique ces appareils la mesure la résistance dans le mercure le coin regardez ce qui se passe quand, je fais descendre le mercure dans la partie la plus froide du cryostat.
Bercy ce voile à la résistance est tombée pratiquement à zéro comme beaucoup d’autres éléments que, nous connaissons aujourd’hui le mercure à la propriété de devenir un supraconducteur autrement dit, il ne présente aucune résistance aux flux d’électricité mais cela fonctionne uniquement quand ces éléments sont extrêmement froid.
Si, on parvenait à fabriquer des lignes à haute tension et des appareils électroniques avec des matériaux supraconducteurs, on limiterait la perte de notre précieuse énergie électrique due au phénomène de résistance.
Le problème est que ces supraconducteurs doivent être maintenus à des températures particulièrement basses veine mais la solution a été trouvée en 1986 mais voici un blogue du matériau découvert par les chercheurs du laboratoire IBM, il n’a l’air de rien comme ça mais sur le refroidi avec de l’azoté liquide, il se produit un phénomène particulier.
Il devient un supraconducteur et comme l’électricité le magnétisme sont étroitement liés cela lui confère des propriétés magnétiques étonnante laisse cet aimant lévis au dessus du supra conducteur.
or bien que le matériau soi froid, il est largement au dessus du zéro absolu les champs magnétiques enjeux sont tellement puissants qu’ils peuvent soutenir le poids de l’aimant et qu’il devrait soutenir le mien en plus oui, je vais l’éviter la bataille.
C’est une sensation très étrange.
La découverte de ce matériau en 1986 a été une véritable révolution dans la ou les personne n’avait supposer que, c’était un supraconducteur surtout, il fonctionnait comme tel à une température bien plus élevé qu’on ne l’aurait imaginé, on est à deux doigts de créer des supraconducteurs à température ambiante, on n’y est pas encore mais un jour, on découvrira un matériau nouveau qu’on pourra intégrer dans nos appareils électroniques et on pourra bâtir un monde meilleur plus économes et plus durable.
Aujourd’hui, on fabrique des matériaux qui acquiert cette qualité à la température d’un congélateur domestique mais les théoriciens ne s’explique pas complètement le fonctionnement de ces nouveaux supraconducteurs or tant qu’ils ne comprennent pas exactement un phénomène les expérimentateurs sont plus souvent guidés par la chance que par la science.
Il y a peu à l’occasion d’une petite fête les chercheurs d’un laboratoire au japon se sont amusés à plonger des supraconducteurs dans divers alcools expekt et ils ont constaté que le vin rouge augmentait la supraconductivité de ces matériaux électriques au ruisseau aujourd’hui la recherche sur l’électricité a de nouveau l’occasion de révolutionner notre civilisation et il suffirait qu’on découvre des supraconducteurs à température ambiante.
notre dépendance à l’électricité ne fait qu’augmenter.
Quand, nous aurons enfin compris tout le potentiel des supraconducteurs une nouvelle ère électrique s’ouvrira s’ensuivra une époque passionnante fait de découvertes et d’invention.
Une fois de plus, nous disposerons de tout un éventail de nouvelles techniques et de nouveaux outils qui, nous permettront de transformer notre environnement .
L’électricité a bouleversé notre monde, il y à quelques siècles à peine, on la considérait comme un phénomène mystérieux et magique.
Puis après une longue succession d’étrangers merveilleuse expérience sa puissance a été maîtrisé et elle est sortie des laboratoires .
Elle a révolutionné les communications d’abord grâce au câble puis aux ondes électromagnétiques , elle a éclairé et alimenter le monde entier aujourd’hui comment imaginer notre existence sans l’électricité, elle définit notre époque sans, elle nous serions perdus et pourtant, elle a encore bien des choses à, nous offrir et nous voici de nouveau à l’aube d’un nouvel âge d’une nouvelle révolution .
Tous les chercheurs et les ingénieurs qui se passionne pour la science de l’électricité le sable son histoire est loin d’être achevée .
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