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ELEMENTS DHISTOIRE DES SCIENCES LES SCIENCES Laventure scientifique a une histoire qui sinscrit dans lhistoire de lhumanité, il faut donc bien la relier.

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2 ELEMENTS DHISTOIRE DES SCIENCES

3 LES SCIENCES Laventure scientifique a une histoire qui sinscrit dans lhistoire de lhumanité, il faut donc bien la relier à lépoque considérée afin de ne pas faire des erreurs dinterprétation.

4 INTERET DE LHISTOIRE DES SCIENCES Au niveau de la culture générale : elle sadresse à tous et pas seulement aux scientifiques. Elle permet de lutter contre le dogmatisme en montrant que la science évolue. Elle montre le parallélisme entre le développement de lesprit humain et le processus historique de constitution de la pensée scientifique.

5 QUELQUES CITATIONS Au niveau de la culture générale : « pour contribuer à la culture générale et tirer de lenseignement des sciences tout ce quil peut donner pour la formation de lesprit, rien ne saurait remplacer lhistoire des efforts passés, rendue vivante par le contact avec la vie des grands savants et la lente évolution des idées ». P. Langevin, la valeur éducative de lhistoire des sciences.

6 QUELQUES CITATIONS (2) Elle permet de lutter contre le dogmatisme en montrant que la science évolue : « Comme tout individu chaque science porte en elle les traces ineffaçables dun long passé héréditaire….Par la superposition et la convergence de leurs efforts, des générations de savants aux prix derreurs, dinsuccès et de détours sans nombre sont parvenues à construire limmense édifice de la science humaine ». L. De Broglie, Nouvelles perspectives en microphysique

7 Ce quil est possible de faire avec les élèves Utilisation dun dictionnaire pour rechercher doù vient le nom dune loi, dune unité….. Réalisation dune frise chronologique (relation avec lhistoire, interdisciplinarité). Étude de textes avec questionnaire, résumé (relation avec le français, interdisciplinarité). Recherche documentaire à faire en classe (informatique par exemple), à la maison conduisant à une production écrite et/ou orale, à une affiche…. Questionnaire à compléter lors de la projection dune vidéo. Visite dun musée scientifique (choix du musée).

8 LES MANIFESTATIONS DE LA PENSEE AU COURS DE L'EVOLUTION DE L'HUMANITE annéesClassification archéologique Types humainsManifestation de la pensée ansPré-chelléenaustrolopithèques Antérieur à Paléolithique inférieur Pithécanthrope Sinanthrope à Paléolithique moyen néanderthal inhumations à Paléolithique supérieur CromagnonGravures, peintures et sculptures à Mésolithiqueactuels Agriculture, élevage à -5000NéolithiqueactuelsCivilisations urbaines de la proto-histoire 0 à -2500métauxactuels 0Début de notre èreactuels

9 ELECTRICITE ET MAGNETISME

10 LA GRECE THALES de Milet ( av.J. C.) constate : Qu'un aimant attire le fer, Que l'ambre frotté attire les corps légers. Ce mot «ambre» se dit en grec «électron» d'où le terme d'électricité. "La magnétite possède une âme car elle attire le fer".

11 MAGNETISME (1) La boussole, découverte en Chine, apparaît en Europe à la fin du XIIème siècle, elle est apportée par les Arabes. Deux phénomènes sont remarqués : L'attraction et la répulsion des aimants et du fer, L'orientation particulière que prend spontanément l'aimant vis à du ciel ou de la terre. C'est ce phénomène d'orientation de laimant par rapport à la terre qui a amené les auteurs à introduire le mot «POLE». Le premier qui ait donné un nom à ces points particuliers de l'aimant est Vincent de BEAUVAIS ( ). Il appelle « angulus» ces régions de l'aimant qui ont la propriété d'attirer ou de repousser le fer et de s'orienter, l'un vers le nord, l'autre vers le sud. Il donne les caractéristiques physiques du pôle en lui donnant un nom, montre l'importance qu'il lui accorde.

12 MAGNETISME (2) Pierre de MARICOURT ( ) introduit le mot «POLE» dans sa lettre sur l'aimant. Il détermine : L'existence de deux pôles pour un aimant, La loi des attractions et des répulsions, L'existence de l'aimant brisé, La position prise par la boussole Dans Epistola Petri Peregrini de Maricourt ad sygerem de Foucancourt militem de magnete en 1269, il écrit : "Le pôle nord d'une pierre (d'aimant) peut attirer le pôle sud de l'autre, et le pôle sud son pôle nord. Si au contraire (on) approche le pôle nord du pôle nord, (on) voit la pierre…. fuir…. De même si (on) approche le pôle sud du pôle sud".

13 MAGNETISME (3) Giambattista Della PORTA ( ) remarque que : –la limaille de fer «s'arrange » en un certain ordre autour d'un aimant (spectre magnétique), –la chaleur désaimante le fer.

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15 ELECTRICITE (1) RienRien de nouveau depuis THALES, souvent on confond magnétisme et électricité. Jérôme CARDAN ( ) sefforce de distinguer les deux types dattraction électrique et magnétique. Il écrit dans « De Subtilitate », en 1551 : "L'attraction de l'aimant et celle de l'ambre n'ont pas la même cause car l'ambre attire tout ce qui est léger et l'aimant le fer seul. L'ambre ne meut pas la paille à travers un corps interposé, l'aimant le fait. L'ambre n'est pas attiré réciproquement par la paille, l'aimant l'est par le fer. La paille n'est dirigée d'aucun côté par l'ambre, le fer est dirigé vers le nord et le sud par le contact de l'aimant."

16 MAGNETISME (4) En 1600, William GILBERT ( ) fait paraître un ouvrage : «De Magnete magnetecisque corpiribus et magno magnete tellure» qui est un peu l'acte de naissance de l'histoire du magnétisme, il fut d'ailleurs surnommé par ses contemporains «Père de la philosophie magnétique». Il est influencé par Pierre de Maricourt. L'action directive est prépondérante sur l'action attractive qui n'est quun effet occasionnel.

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18 MAGNETISME (5) René DESCARTES ( ) présente une théorie ambitieuse dans laquelle il y a peu d'expériences et point de calcul. En 1644, dans les «Principes Philosophiques» publiés à Amsterdam, il dénombre les propriétés de l'aimant : Un aimant libre de ses mouvements prend une direction définie dans lespace. Lune de ses extrémités tend toujours, quel que soit le lieu, à se diriger vers le Nord. On nomme pôles les extrémités de laimant. Quand deux pôles de noms contraires sont tournés lun vers lautre, ils sattirent et peuvent ne former quun seul aimant. Un aimant aimante par contact un morceau de fer, cette aimantation est instable. Il étudie le magnétisme à partir du spectre magnétique, les lignes du spectre dessinent le trajet des parties cannelées qui traversent laimant, il en donne lun des premiers dessins.

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20 ELECTRICITE (2) OEUVRE RUDIMENTAIRE AU XVIIème s. William GILBERT fait la distinction nette entre électricité et magnétisme : cest un acquis pour la science. Il fait cette découverte grâce à linvention du premier électroscope. Otto de GUERICKE ( ), bourgmestre de Magdebourg de 1646 à 1681, invente la première pompe pneumatique vers 1650, effectue des expériences sur le vide dont la fameuse expérience «des hémisphères de Magdebourg» en Stephan GRAY ( ) découvre la conduction de lélectricité et que certains corps ne possèdent pas cette propriété. Charles-François de CISTERNAY DU FAY (ou Dufay) ( ) «J'appellerai l'une électricité résineuse, l'autre électricité vitrée».

21 XVIII ème siècle Grande évolution grâce à : –Des expérimentateurs, –Des vulgarisateurs, –Des théoriciens.

22 ELECTRICITE (3) Abbé Jean-Antoine NOLLET ( ) est à la fois démonstrateur et propagandiste de la science. Le perfectionnement des machines électriques à partir de 1743 permet des expériences brillantes. Lélectricité est à la mode. Cest lépoque des expériences spectaculaires.

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24 Benjamin Franklin ( ) introduit la notion de charge électrique, le principe de la conservation de lélectricité et fait lhypothèse dun fluide unique. Les autres penchent pour deux fluides. XVIII ème siècle

25 Henry Cavendish ( ) et Charles- Augustin Coulomb ( ) réalisent des expériences et établissent des lois. Cavendish introduit la capacité dun conducteur et son degré délectrification (potentiel). Coulomb énonce la loi F = kq 1 q 2 /r 2

26 ELECTRICITE (4) Dans cette atmosphère, la découverte de lélectricité dynamique grâce à la pile va être un fait inattendu aux conséquences encore plus surprenantes. Alexandro VOLTA ( ) Anthony CARLISLE ( ) et William NICHOLSON ( ) décomposent leau à laide de la pile Humphry DAVY ( )

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28 DE 1800 A 1850 Hans Christian OERSTED ( ) André-Marie AMPERE ( ) Georg Simon OHM ( ) Michael FARADAY ( ) Joseph HENRY ( ) James PRESCOTT JOULE ( ) Gustav Robert KIRCHHOFF ( ) Heinrich Fredrich Emil LENZ ( ) énonce en 1834 le principe suivant : « Le courant généré par induction dans un circuit à des effets tels quil soppose aux causes qui le créent. »

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32 XIX ème siècle Vers 1840, lère des grandes découvertes expérimentales est close pour quelque temps. Il faut attendre 1850 pour que le modèle circulatoire dun seul courant simpose, jusque là cest le double courant, lun positif, lautre négatif qui est le plus répandu.

33 LES LAMPES

34 TRANSPORT DE LENERGIE ELECTRIQUE En 1869, Zénobe Gramme ( ) invente le collecteur et réalise la première dynamo. En 1882, Marcel Deprez ( ) effectue la première démonstration de transport de lénergie électrique en courant continu à lexposition de Munich. En 1882, Lucien Gaulard ( ) et John Dixon Gibbs déposent un brevet relatif à un « générateur secondaire », ancêtre du transformateur. En 1884, lors de lexposition de Turin, Gaulard réalise la première transmission électrique en courant alternatif entre lexposition et la gare de Lanzo distante de 37 kilomètres. En 1891, Nikola Tesla( ) effectue le premier transport de lénergie électrique en courant triphasé à lexposition de Francfort sur 175 km.


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