Coulomb
lott martin 2°9 - Novembre 2005
Charles Augustin de Coulomb est l’une des personnalités les plus importantes et marquantes de l’histoire des sciences et des techniques. Ses travaux ont contribué à une meilleure connaissance des phénomènes de l’électricité, du magnétisme et de la mécanique appliquée à l’étude des frottements et des torsions.
Son histoire - Charles Augustin de Coulomb est né à Angoulême le 14 juin 1736. Il suivit les cours du collège Mazarin et du Collège de France avec le désir de devenir mathématicien. En 1757, Charles devint membre adjoint de la Société de sciences de Montpellier puis quatre ans plus tard, il ressortait de l’école du génie de Mézières avec la grande de " lieutenant en premier ".
Le savant - En 1773, grâce à un important mémoire de mécanique appliquée, il fut admis à l’Académie des sciences comme correspondant de Charles Bossut. Son mémoire avait pour titre : Sur une application des règles de maximis et de minimis à quelques problèmes de statique relatifs à l’architecture.
En 1777, il fut l’heureux gagnant du premier prix de l’Académie des sciences pour un mémoire intitulé Recherches sur la meilleure manière de fabriquer les aiguilles aimantées. Coulomb poursuivit une longue série d’expériences sur les frottements, qui lui permirent d’établir une théorie des frottements, ce qui lui valut en 1781 un nouveau premier prix de l’Académie des sciences.
Le physicien - Après avoir reçu le prix de l’Académie en 1777, Charles de Coulomb entreprit des recherches sur la torsion et présenta ses résultats en 1784. Il décrivit la balance à torsion, instrument qui permet de mesurer avec précision les forces exercées par les charges électriques, magnétiques ou gravitationnelles. Son pendule à torsion possède un bras pivotant sous l’effet de la force étudiée, jusqu’à ce qu’un équilibre s’instaure entre cette force et la force de torsion étudiée. Avec l’aide de la valeur de l’angle entre les deux positions du bras, on peut en conclure l’intensité de la force à mesurer.
Coulomb est surtout connu pour ses travaux sur l’électricité et le magnétisme, qui marquèrent une étape majeure de l’histoire de ces deux sciences. Il fut le fondateur de l’électrostatique avec le chimiste et physicien britannique Henry Cavendish. Il étendit la conception newtonienne des forces centrales attractives et répulsives aux domaines de l’électricité et du magnétisme. Dans sa célèbre série de sept mémoires (1785-1791), Coulomb détermina les lois quantitatives d’attractions électrostatiques et magnétiques. On les connaît sous les formes :
où F est la force s’exerçant entre deux charges électriques q1 et q2 (ou deux pôles magnétiques m1 et m2) séparées par une distance r, et où K est une constante (elle est appelée constante diélectrique, fonction du milieu environnant les charges).
Coulomb vérifia expérimentalement ces lois de diverses façons mais toujours à l’aide de la balance de torsion. Dans des études plus poussées, il introduisit la notion de " masse électrique ", étudia les déperditions de charges électriques et leur distribution à la surface des conducteurs (appelé théorème de Coulomb).
Grâce à l’invention de la balance de torsion, Coulomb fut capable de formuler le principe, maintenant connu sous le nom de loi de Coulomb, qui gouverne l’interaction entre les charges électriques. D’après cette loi, la force électrostatique est proportionnelle au produit de charges divisé par le carré de leur distance.
Dans le domaine du magnétisme, Charles de Coulomb expliqua le fonctionnement de la boussole, en mettant en évidence les couples qui s’appliquent aux aimants dans le champs magnétique terrestre. Il définit également, sans le nommer, le concept d’aimantation.
Finalement, après la Révolution, Coulomb quitta sa retraite pour aider le nouveau gouvernement à concevoir un système métrique pour les poids et mesures. Comme nous le savons bien, en électrostatique, l’électricité se caractérise par les forces de répulsion et d’attraction entre deux charges. Celles-ci sont mesurées en coulomb, unité nommée en référence au physicien français. Voici la définition du coulomb : Unité S.I. (symbole C) de charges électriques, définie par la quantité d’électricité transportée par un courant d’intensité égale à un ampère, pendant une seconde.
Un homme-
Charles Augustin de Coulomb mourut à Paris en 1806. Nous lui devons une invention importante et une multitude de découvertes et de théories. Il a découvert plusieurs phénomènes inexpliqués et nous a fourni des informations sur des notions encore peu explorées. Ce fut un des plus grands physiciens qui apporta une aide inestimable à la science.
biographie