Histoire du moteur électrique

Qu'y a-t-il de commun entre une locomotive de TGV, une machine à coudre et une AX Citroën électrique ? Le moteur électrique, bien sûr ! Sur le chemin qui nous mène de la découverte de l'électricité aux moteurs de TGV, nous rencontrons Benjamin Franklin parti, paratonnerre en main, à la conquête de la foudre, Alessandro Volta présentant sa pile à Bonaparte ou le bonhomme d'Ampère établissant les lois de l'électromagnétisme entre deux sonnets(1).

(C.Perrot)
La "Jamais contente", dont l'original se trouve à l'université technologique de Compiègne, a été reconstruite à l'identique, en 1994, à l'initiative du Lions Club international.

L'électron, cet inconnu

Vers l'an 600 avant notre ère, Thalès de Millet remarque que l'ambre jaune frotté à sec attire les fétus de paille. Il en déduit que l'ambre (elektron en grec) a une âme, qui attire les objets comme par un souffle. Du temps de Charlemagne (8e siècle), on plante des pieux dans les récoltes pour les protéger de la foudre. Cette pratique païenne, qui déplaît au clergé, est interdite en 789. Le pape Sylvestre II (940-1002) accepte de la rétablir "à condition qu'elle soit accompagnée de prières chrétiennes".
À partir des 17e et 18e siècles, les phénomènes électriques excitent la curiosité, telle celle de Jean-Antoine Nollet, abbé et professeur de physique. En 1760, Benjamin Franklin imagine le paratonnerre. À cette époque, les seules sources connues d'électricité sont les décharges de foudre et le frottement.

L'Europe des savants

La pile d'Alessandro Volta (1800), alternant des rondelles de zinc et de cuivre avec des morceaux de drap humide, génère des phénomènes électriques à ses deux extrémités : c'est la première source de courant continu. En 1820, le Danois Hans Oersted découvre qu'un courant électrique dévie une aiguille aimantée. Cette expérience, refaite par François Arago à l'Académie des sciences, inspire à André-Marie Ampère toutes les lois de l'électromagnétisme moderne. En 1831, le Britannique Michael Faraday découvre le phénomène de l'induction : le mouvement d'un aimant dans un circuit fermé génère, dans celui-ci, un courant électrique. Cette découverte, montrant la possibilité de produire un courant à partir du mouvement, ouvre la voie aux applications pratiques de l'électricité.

Place aux ingénieurs

C'est vers la production d'électricité, notamment pour l'éclairage, que s'orientent les recherches des ingénieurs. Parmi ceux-ci, citons Hippolyte Pixii, Edward Clarke, Florise Nollet... Mais c'est un bricoleur de génie, Zénobe Gramme, ébéniste chez l'orfèvre Christofle, qui met au point la première dynamo industrielle. La "machine de Gramme" permet de déposer, par électrolyse, 600 g d'argent en 1 h sur des couverts en laiton. L'avenir de la dynamo aurait été limité sans la découverte, par Hippolyte Fontaine, de sa réversibilité. De génératrice de courant électrique, elle peut devenir productrice d'énergie mécanique, capable de remplacer la machine à vapeur.

Tout s'accélère

À partir de 1887, les moteurs utilisant un courant alternatif, mis au point grâce aux travaux de Nicolas Tesla, font brillamment leur entrée dans l'industrie. L'utilisation de ce type de courant, et un travail sur les matériaux (aimants et bobines) permet d'augmenter la puissance et le rendement des machines. L'entrée du moteur électrique dans l'usine marque aussi les débuts du taylorisme.
En 1895, la première ligne ferroviaire électrique est ouverte entre la gare d'Austerlitz et la gare d'Orsay. En 1899, naît la première voiture électrique(2) : la "Jamais contente" bat le record du monde de vitesse en atteignant les 105,850 km/h ! Citons aussi le grand savant de cette époque, André Blondel (1863-1938), qui permit des avancées considérables notamment dans la production d'électricité (couplage des alternateurs dans les centrales). Ainsi, dès le début du 20e siècle, le moteur électrique a déjà livré la plus grande partie de ses secrets. Les améliorations suivantes porteront sur les matériaux, l'isolation, l'utilisation de l'électronique...

Épilogue : mon quotidien électrique

En me levant, j'allume la lumière (centrale à alternateurs électriques), prépare un café fraîchement moulu (moulin à café) et je mets des vêtements (machine à coudre) propres (machine à laver le linge). Avant de sortir, je sèche mes cheveux (séchoir électrique), et fais rapidement briller mes chaussures (cireuse électrique). Dans ma voiture (électrique), un ventilateur (électrique) apporte un agréable courant d'air. Je me rends à la gare pour monter dans un TGV et je dis merci à Franklin, Volta, Ampère, Faraday, Gramme et tous les autres !

                                                                                                                                                   C.P.

Notes :

(1) La poésie fut la passion la plus profonde et la plus durable d'André-Marie Ampère.

(2) Supplantée par la voiture à moteur thermique à partir de 1905.

Pour en savoir plus

Histoire du moteur électrique,

Guide expo, 50 pages, 20 F, disponible auprès de Giselle Vaqué,

tél. 99 28 76 76.