Michael Faraday

Apprenti relieur, Michael Faraday travaille avec ses mains. Les livres qui passent à l’atelier lui ouvrent aussi un laboratoire sur le papier. Pour aller plus loin, il lui manque les instruments et une place auprès de ceux qui savent s’en servir.

Né dans une famille modeste, il ne passe pas par l’université. Son apprentissage de relieur lui donne accès à des ouvrages et à un métier manuel, deux ressources importantes de ses débuts.

En 1812, Faraday entend le chimiste Humphry Davy. Il rassemble et relie ses notes de cours, puis les lui envoie. En 1813, il devient assistant de laboratoire à la Royal Institution.

Préparer les expériences de Davy, ranger les instruments, noter les résultats. Le poste donne à Faraday une pratique de la chimie et du travail expérimental qu’un livre seul ne peut fournir.

Faraday enroule deux groupes de fils sur un même anneau de fer. Du coton isole les tours de cuivre. Un circuit recevra le courant d’une pile. L’autre sera relié à une aiguille qui peut signaler un courant.

Le 29 août 1831, l’anneau est prêt. Les deux circuits sont électriquement séparés. Le fer facilite le passage du champ magnétique associé au courant de la première bobine.

À la fermeture du circuit, l’aiguille du second circuit dévie, puis revient au repos. À l’ouverture, elle dévie en sens contraire. L’effet se produit précisément quand quelque chose change.

Le champ magnétique créé par le courant de la première bobine s’établit puis disparaît. La variation du flux magnétique à travers la seconde y induit une tension. Si son circuit est fermé, un courant transitoire y circule.

Une autre expérience donne le même indice sans l’anneau de fer. Quand un aimant entre dans une bobine ou en sort, un courant apparaît brièvement dans le circuit fermé. L’aimant arrêté ne produit plus cet effet.

Le mouvement relatif est une façon de modifier le flux magnétique qui traverse les spires. L’expérience de l’anneau en montrait une autre, par variation du courant voisin sans déplacement des bobines.

Faraday fait aussi tourner un disque de cuivre dans un champ magnétique. Un contact près de l’axe et un autre près du bord permettent de recueillir du courant. Le mouvement mécanique peut ainsi alimenter un circuit.

Ce disque de 1831 compte parmi les premiers générateurs électromagnétiques. Les grandes dynamos ultérieures auront d’autres formes, mais elles aussi transforment de l’énergie mécanique en énergie électrique.

Pour comprendre l’anneau de Faraday, il faut regarder l’aiguille au bon moment.

On ferme le premier circuit. Le courant s’établit et l’aiguille du second circuit dévie.

Une fois le premier courant stabilisé, l’aiguille revient au voisinage de zéro.

On ouvre le circuit. La déviation brève se fait dans l’autre sens.

L’objet tient sur une table. On distingue encore le fer, le fil de cuivre et l’isolant qui sépare les tours. Il est conservé à la Royal Institution.

Ces matériaux ordinaires suffisent à distinguer deux circuits dans une même expérience. Leur disposition compte autant que leur nature.

Une aiguille qui revient à zéro peut donner l’impression que rien ne s’est passé. Faraday consigne aussi le moment où elle s’écarte.

Son carnet de laboratoire aide à reconstruire une suite d’essais, avec leurs conditions et leurs résultats, plutôt qu’un récit recomposé après la découverte.

Dans beaucoup de centrales, une turbine entraîne un alternateur. L’eau, la vapeur ou le vent fournit le mouvement de départ.

Des aimants ou des électroaimants et des bobines y jouent des rôles que les expériences de Faraday permettent de comprendre. La construction industrielle demande bien d’autres inventions.

Faraday naît près de Londres.

Il devient assistant à la Royal Institution.

Il réalise des mouvements de rotation électromagnétique.

Il observe l’induction et construit un disque générateur.

Faraday meurt en Angleterre.