2-ème Chapitre:
Découverte des principaux effets
D’autres travaux sont menés au XVIIe siècle et au début du XVIIIe siècle par Otto von Guericke, Robert Boyle, Stephen Gray et Charles François de Cisternay du Fay. Plus tard, Benjamin Franklin mène des recherches approfondies sur l’électricité, vendant ses biens pour financer ses travaux. En juin 1752, il aurait attaché une clé métallique au bas de la corde d’un cerf-volant humidifié et aurait fait voler l’ensemble dans un oragea. Une succession d’étincelles sautant de la clé au dos de sa main démontre alors que la foudre était de nature électrique. Il explique également le comportement apparemment paradoxal de la bouteille de Leyde en tant que dispositif de stockage de grandes quantités de charges électriques positives et négatives
En 1791, Luigi Galvani publie sa découverte du bioélectromagnétisme, démontrant que l’électricité est le moyen par lequel les neurones transmettent des signaux aux muscles. La pile voltaïque d’Alessandro Volta en 1800, constituée de couches alternées de zinc et de cuivre, fournit aux scientifiques une source d’énergie électrique plus fiable que les machines électrostatiques utilisées auparavant. La reconnaissance de l’électromagnétisme, l’unité des phénomènes électriques et magnétiques, est due à Hans Christian Ørsted et André-Marie Ampère en 1819-1820. Michael Faraday invente le moteur électrique en 1821, et Georg Ohm analyse mathématiquement les circuits électriques en 1827. L’électricité et le magnétisme sont définitivement liés par James Clerk Maxwell, notamment dans son ouvrage On Physical Lines of Force en 1861 et 1862.
En 1887, Heinrich Hertz découvre que des électrodes éclairées par un rayonnement ultraviolet créent plus facilement des étincelles électriques. En 1905, Albert Einstein publie un article expliquant les données expérimentales de l’effet photoélectrique comme étant le résultat de l’énergie lumineuse transportée en paquets quantifiés discrets, dynamisant les électrons.
Industrialisation et arrivée de l’électronique
Si le début du XIXe siècle a vu des progrès rapides dans le domaine de la science électrique, c’est la fin du XIXe siècle qui voit les plus grands progrès dans le domaine de l’électrotechnique. Grâce à des personnes telles qu’Alexander Graham Bell, Ottó Bláthy, Thomas Edison, Galileo Ferraris, Oliver Heaviside, Ányos Jedlik, William Thomson, Charles Algernon Parsons, Werner von Siemens, Joseph Swan, Reginald Fessenden, Nikola Tesla et George Westinghouse, l’électricité passe du statut de curiosité scientifique à celui d’outil essentiel de la vie moderne, et participe également à la deuxième révolution industrielle.
Le premier dispositif à semi-conducteurs est le « détecteur de crystal », utilisé pour la première fois dans les années 1900 dans les récepteurs radio. L’électronique à l’état solide s’impose ensuite avec l’émergence des transistors. Le premier transistor fonctionnel, un transistor à contact ponctuel à base de germanium, est inventé par John Bardeen et Walter Houser Brattain aux laboratoires Bell en 1947, suivi par le transistor bipolaire en 1948. Ces premiers transistors sont des dispositifs relativement volumineux et difficiles à fabriquer en masse. Ils sont suivis par le transistor à effet de champ à grille métal-oxyde (MOSFET) à base de silicium, inventé par Mohamed M. Atalla et Dawon Kahng aux laboratoires Bell en 1959. Il s’agit du premier transistor véritablement compact qui peut être miniaturisé et produit en masse pour une large gamme d’utilisations, ce qui conduit à la révolution du silicium et à ce qui est défini par certains comme une nouvelle époque historique : l’ère de l’information. Le MOSFET est depuis devenu le dispositif le plus fabriqué de l’histoire. L’électronique participe ainsi activement à la troisième révolution industrielle, notamment grâce au développement de l’automation mais aussi grâce aux progrès qu’elle a permis dans la communication.
