L’année 1820 a vu le commencement de l’histoire de l’électromagnétisme, tout d’abord avec le physicien et chimiste danois Hans Christian Oersted qui a observé qu’expérimentalement un fil relié à une pile influe sur le mouvement de l’aiguille d’une boussole. L’existence de cette influence et les forces électriques correspondantes étaient ainsi révélées, mais sans être éclairées par des explications.
C’est le 18 septembre 1820 qu’André Marie Ampère allait lui aussi entrer dans l’histoire : il comprit le phénomène et établit la base mathématique permettant d’expliquer les travaux d’Oersted. Il présenta ses résultats à l’Académie des sciences, démontrant que la direction du déplacement de l’aiguille est dépendante de la direction d’une grandeur qu’il baptisa courant. Dans le même temps, il a mis en évidence et a expliqué que deux conducteurs traversés par des courants exercent l’un sur l’autre des forces.
C’est grâce à ses connaissances en mathématiques qu’Ampère a pu démontrer que ces forces qui s’exercent entre 2 conducteurs parallèles (ce qui a longtemps servi de définition à l’unité « ampère ») est fonction de l’intensité du courant et de leur éloignement.
Les différents domaines où Ampère excellait ont vu ici leur application pratique ; rappelons qu’il enseignait les mathématiques à l’École Polytechnique.
Ainsi, en associant l’électricité et le magnétisme, Ampère a introduit l’électrodynamique. Ampère peut être considéré comme l’un des découvreurs de la structure électronique de la matière : il a permis de concevoir la notion de courant électrique, un concept qui trouvera sa justification quelques décennies plus tard.
Ce qui est aussi remarquable c’est que ces travaux sur l’électrodynamique sont le fruit d’un épisode de sa vie où il n’a consacré que quelques mois de septembre 1820 à janvier 1821 pour s’investir pleinement dans ce domaine. On lui doit les termes tension et courant, et il est l’initiateur de nombreux dispositifs expérimentaux et d’appareils de mesure, comme le galvanomètre, le solénoïde, l’électroaimant, le télégraphe voire le moteur électrique….
C’est entre le 18 septembre 1820 et le 15 janvier 1821 qu’Ampère a fait à l’Académie des sciences douze communications qui ont été publiées en un mémoire récapitulatif.
Extraits écrits d’André-Marie Ampère * sur les interventions qu’il a faites à l’Académie des Sciences :
Séance du 18 septembre 1820.
« …Je réduisis les phénomènes observés par M. Œrsted à deux faits généraux. Je montrai que le courant qui est dans la pile, agit sur l’aiguille aimantée comme celui du fil conjonctif. Je décrivis les expériences par lesquelles j’avais constaté l’attraction ou la répulsion de la totalité d’une aiguille aimantée par le fil conjonctif. Je décrivis les instruments que je me proposais de faire construire, et, entre autres, des spirales et des hélices galvaniques. J’annonçais que ces dernières produiraient, dans tous les cas, les mêmes effets que les aimants. J’entrai ensuite dans quelques détails sur la manière dont je conçois les aimants, comme devant uniquement leurs propriétés à des courants électriques dans des plans perpendiculaires à leur axe, et sur les courants semblables que j’admets dans le globe terrestre ; en sorte que je réduisis tous les phénomènes magnétiques a des effets purement électriques… »
*Les écrits d’Ampère figurent dans les Annales de chimie et de physique, le Bulletin des sciences, le Journal de physique, de chimie, d’histoire naturelle et des arts, le Journal de l’Ecole Polytechnique, les Mémoires de l’Académie des Sciences…. La présentation la plus complète et détaillée de ces textes se trouve dans l’ouvrage de Christine Blondel « A.M. Ampère et la création de l’électrodynamique (1820-1827) » et sur le site : http://www.ampere.cnrs.fr/.
