JEAN-FRANÇOIS THÉRIAULT. ÉNIGME 51 Qui a inventé le solénoïde ?

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1 JEAN-FRANÇOIS THÉRIAULT

2 ÉNIGME 51 Qui a inventé le solénoïde ?

3 André-Marie Ampère 1775-1836

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5 AUTODIDACTE « Il n’a jamais eu d’autres maitre que lui-même, dit son père »

6 AVIDE DE CONNAISSANCES Il se passionne pour les mathématiques À 13 ans, il renouvela les exploits de Blaise Pascal Refaire des démonstrations d’algèbre et de géométrie S’en inventèrent des nouvelles démonstrations Cependant, il ne comprit pas pourquoi le « d » devant x,y L’abbé Daburon lui a montré le calcul différentiel À 13 ½, l’élève dépasse le maitre, il s’adresse à l’Académie des Sciences, Belles-Lettres et Arts de Lyon

7 Mémoire sur la rectification d’un arc de cercle

8 INFLUENCÉ PAR… Alessandro Volta 1800 Il inventa la pile électrique

9 NOTIONS DE COURANT Double courant L’un dit électricité positive, l’autre électricité négative Sens opposés des points où la force électromotrice a lieu (pile) Les courants s’accélèrent jusqu’à l’inertie des fluides électriques Parle de résistance du courant par une imperfection Courant va à une vitesse constante tant que la force conserve la même intensité.

10 DIRECTION DU COURANT 2 courants : 1.Électricité positive : le sens du courant passe dans l’électrode où il y a produit d’oxygène, passe dans la solution, puis en sort par l’électrode où il y a dégagement d’hydrogène. 2.Électricité négative : qui va au contraire de l’extrémité où se produit l’oxygène vers la pile, puis vers l’électrode où il y a un dégagement d’hydrogène. Ancienne convention : + au – Nouvelle convention : - attirés par +, et + attirent

11 INFLUENCÉ PAR… Appuyé Gay-Lussac et Thénard Démontré que la décomposition de l’eau, des sels, n’est pas produite par la différence de tension. Ampère plonge deux fils conducteurs dans l’eau pure = décomposition presque nulle Il mêle à l’eau un acide ou une dissolution saline = décomposition de l’eau est rapide Ampère dit: l’eau pure est un mauvais conducteur, mais conduit bien mélangé avec quantité de substance. Il observe qu’en augmentant la tension, la décomposition de l’eau n’est pas plus rapide Il déduit que c’est par le COURANT que la décomposition de l’eau se fait.

12 INFLUENCÉ PAR…

13 Très excité à refaire l’expérience Aiguille aimantée sur une pile dans le sens méridien = Pas de déviation Lorsqu’il place un fil conducteur au-dessus Aiguille dévie et reste tant et aussi longtemps Lorsqu’il interrompt le contact, aiguille revient Il place le fil sous l’aiguille, même chose La tension n’a PAS D’INFLUENCE

14 LA FORCE MAGNÉTIQUE ENTRE DEUX FILS PARALLÈLES

15 VARIANTES DE LA RÈGLE DE LA MAIN DROITE 3 FONDEMENTS D’AMPÈRE

16 INFLUENCÉ PAR…

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18 THÉORÈME D’AMPÈRE ET DE GAUSS

19 DÉMONSTRATION DU THÉORÈME D’AMPÈRE

20 EH, LE THÉORÈME D’AMPÈRE AU SECONDAIRE ?

21 INVENTION DU SOLÉNOÏDE ET ÉLECTRO-AIMANT À la suite de sa découverte de la force magnétique agissante sur deux fils conducteurs S’intéresse sur un fil en cuivre enroulé en forme hélice. Il a fait passer un courant dans ce fil et observa que le champ était pratiquement nul à l’extérieur, mais intense à l’intérieur. En plaçant un cylindre en fer doux à l’intérieur, l’intensité du champ magnétique est plus grande.

22 LE DISQUE D’ARAGO En 1824, François Arago, un collègue d’Ampère, s’aperçut que les oscillations d’un barreau aimanté suspendu étaient amorties en présence d’une feuille conductrice. Arago suspendit un électroaimant au-dessus d’un disque tournant et observa sa déviation. Pour Ampère, cela vient confirmer sa théorie selon les courants étaient la source ultime du magnétisme (et non la tension). Dans un article publié en 1822, Ampère parla explicitement de « petits courants électriques » Autrement dit, il savait parfaitement qu’il s’agissait de courants induits.

23 POURQUOI AMPÈRE NE DÉCOUVRIT PAS L’INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE ? 1.Il lui était difficile d’admettre l’existence de macrocourants parce que son explication des explications de Faraday l’avait fixé sur un modèle microcourant. 2.Il pensait comme tout le monde qu’un courant continu devait induire un courant continu. Ampère reconnut qu’il ne s’était pas aperçu du rôle essentiel joué par le facteur temps dans les phénomènes d’induction magnétique. Ampère était aveuglé par ses idées préconçues et croyait fortement en sa théorie.

24 INSTRUMENT DE MESURE L’ampèremètre Instrument dérivé du galvanomètre (Luigi Galvani) 1820, Ampère contribue au développement Perfectionné par Arsène Arsonval (selon la loi de Hooke) Mesurer le courant en un point précis L’ampèremètre se branche en série Pour limiter les effets de sa présence sur ce qu’on mesure La résistance interne de l’appareil soit très petite par rapport au circuit

25 Bureau international des poids et mesures (BIPM) Système international d’unités (SI) 7 unités fondamentales Le mètre (m) Le kilogramme (kg) La seconde (s) Le kelvin (K) La mole (mol) Le candela (cd) L’ampère (A)

26 ONOMASTISME

27 PERTINENCE AU SECONDAIRE

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29 CONCLUSION ET QUESTIONS Croyez-vous que les concepts en électricité et magnétisme devraient être plus enseignés au secondaire ? Primaire 4 e Secondaire Cégep

30 MÉDIAGRAPHIE http://depris.cephes.free.fr/autodidactes/plaque_ampere.jpg http://www.ateliergraphisme.be/SiteGrandDire/images/atome002.jpg http://www.ampere.cnrs.fr/bibliographies/pdf/1802-P002.pdf http://www.ampere.cnrs.fr/parcourspedagogique/agora/IMG/pdf/etude-math.pdf https://fr.wikipedia.org/wiki/Électrolyse_de_l%27eau https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/Carl_Friedrich_Gauss.jpg http://lenergeek.com/wp-content/uploads/2013/02/volta_photoAlessandroVolta.png https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/H._C._Ørsted_(C._A._Jensen).jpg http://www.alloprof.qc.ca/BV/Pages/s1178.aspx http://images.slideplayer.fr/10/2763709/slides/slide_2.jpg http://www.alloprof.qc.ca/ImagesDesFiches/6000-6999-Sciences-et-technologie/6302/6302i13.jpg http://static.comicvine.com/uploads/original/0/40/4322731-dsc00160.jpg

31 MÉDIAGRAPHIE http://www1.mels.gouv.qc.ca/progressionSecondaire/domaine_mathematique/science/index.asp?pag e=universMateriel http://www1.mels.gouv.qc.ca/progressionSecondaire/domaine_mathematique/science/index.asp?pag e=universMateriel http://i.stack.imgur.com/gH50Z.png http://jcsocialmarketing.com/wp-content/uploads/2014/08/facebook_like_logo_1.jpg https://image.freepik.com/icones-gratuites/cinq-doigts-silhouette_318-39194.png http://lempel.pagesperso-orange.fr/geomag/solenoide_R.jpg