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André-Marie Ampère
André-Marie Ampère (1775-1836), physicien et mathématicien français, a fondé l’électrodynamique en montrant que deux courants électriques exercent une force l’un sur l’autre. L’unité d’intensité porte son nom.
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En septembre 1820, en quelques semaines, Ampère transforme une observation isolée, la déviation d’une boussole par un courant, en une science nouvelle. Il établit que le magnétisme est un effet des courants électriques et formule la loi mathématique des forces entre courants. Maxwell l’appellera le « Newton de l’électricité ».
Repères chronologiques
| Date | Événement |
|---|---|
| 20 janvier 1775 | naissance à Lyon ; enfance à Poleymieux, près de Lyon |
| années 1780 | autodidacte : lit l'Encyclopédie et les œuvres d’Euler et de Lagrange |
| novembre 1793 | son père, juge de paix, est guillotiné à Lyon pendant la Terreur |
| 1799 | épouse Julie Carron, qui meurt en 1803 |
| 1802 | professeur de physique à Bourg-en-Bresse ; mémoire sur la théorie mathématique du jeu |
| 1804 | répétiteur à l’École polytechnique, professeur d’analyse en 1809 |
| 1814 | élu à l’Académie des sciences |
| 11 septembre 1820 | assiste à la répétition de l’expérience d’Ørsted à l’Académie |
| 18 septembre - octobre 1820 | expose ses découvertes en une série de mémoires |
| 1824 | professeur de physique au Collège de France |
| 1826 | Théorie des phénomènes électrodynamiques, uniquement déduite de l’expérience |
| 1834 | Essai sur la philosophie des sciences, classification des sciences |
| 10 juin 1836 | mort à Marseille, lors d’une tournée d’inspection universitaire |
Septembre 1820 : la naissance de l’électrodynamique
En juillet 1820, le Danois Hans Christian Ørsted observe qu’un fil parcouru par un courant fait dévier l’aiguille d’une boussole. Ampère découvre l’expérience à Paris le 11 septembre et, une semaine plus tard, présente à l’Académie des résultats décisifs :
- deux fils parallèles parcourus par des courants de même sens s’attirent, de sens contraires se repoussent ;
- une bobine de fil parcourue par un courant, qu’il nomme solénoïde, se comporte comme un aimant ;
- le magnétisme des aimants s’explique par de minuscules courants circulaires dans la matière : il n’y a pas de « fluide magnétique » distinct.
Il invente pour ses expériences un dispositif de fils mobiles, la « table d’Ampère », et propose la règle du « bonhomme d’Ampère » pour trouver le sens de déviation de l’aiguille. Voir le magnétisme.
Les lois d’Ampère
| Résultat | Contenu |
|---|---|
| loi de force d’Ampère (1820-1826) | force entre deux éléments de courant, qui dépend de leurs intensités, de leur orientation et de l’inverse du carré de leur distance |
| théorème d’Ampère | la circulation du champ magnétique autour d’une boucle est proportionnelle au courant qui la traverse ; intégré aux équations de Maxwell |
| vocabulaire | il distingue tension et courant et emploie le mot « électrodynamique » |
Il propose aussi le principe du galvanomètre, instrument qui mesure un courant par la déviation d’une aiguille, et suggère dès 1820 un télégraphe électrique à aiguilles.
L’unité ampère
L'ampère (A) est l’unité d’intensité du courant électrique, adoptée en 1881 et l’une des sept unités de base du Système international. Jusqu’en 2019, elle était définie par la force entre deux fils parallèles, directement issue de ses travaux ; elle est désormais définie par la valeur fixée de la charge élémentaire. Voir l’électricité et la loi d’Ohm.
Autres travaux
- Chimie : il défend en 1814 l’hypothèse, formulée par Avogadro en 1811, selon laquelle des volumes égaux de gaz contiennent le même nombre de molécules ; il reconnaît le chlore et le fluor comme des éléments.
- Mathématiques : probabilités, équations aux dérivées partielles.
- Philosophie des sciences : son Essai propose une classification générale des connaissances et forge le mot « cybernétique », au sens d’art de gouverner.
Une vie marquée par les drames
La mort de son père guillotiné, puis celle de sa première femme, le plongent dans de longues dépressions. Son second mariage est malheureux. Sa correspondance et son journal témoignent d’une foi catholique tourmentée. Son fils, Jean-Jacques Ampère, est un historien de la littérature, membre de l’Académie française.
Héritage
Ampère a ouvert la voie à Faraday, qui découvre l’induction en 1831, puis à la synthèse de Maxwell. Son nom figure parmi les 72 savants inscrits sur la tour Eiffel. Sa maison de Poleymieux-au-Mont-d’Or abrite un musée de l’électricité.
Questions fréquentes
Qu’a découvert André-Marie Ampère ?
Que deux courants électriques exercent une force l’un sur l’autre, attractive ou répulsive selon leur sens, et que le magnétisme des aimants s’explique par des courants électriques. Il a fondé ainsi l’électrodynamique.
Qu’est-ce qu’un ampère ?
L’unité d’intensité du courant électrique dans le Système international. Un courant de 1 ampère correspond au passage d’environ 6,24 × 10¹⁸ charges élémentaires par seconde.
Quelle est la différence entre Ampère et Ørsted ?
Ørsted a observé en 1820 qu’un courant fait dévier une boussole. Ampère a expliqué le phénomène, découvert l’action mutuelle des courants et en a donné la théorie mathématique.