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1 • Comprendre et maîtriser les effets dynamiques de l’électricité
de la structure (géométrie, propriétés des milieux constitutifs, etc.), ils fourniront une
base solide pour aborder la problématique de conception des machines et actionneurs
électromécaniques modernes.
1.1.3 Comprendre pour innover
La diversification des applications de l’électromécanique (du microsystème aux
trains à sustentation magnétique) suscite un certain nombre de ruptures technologiques ouvrant aujourd’hui la voie à des concepts relativement variés (actionneurs
répartis, matériaux électroactifs etc.). L’intégration fonctionnelle qui caractérise ces
concepts, de même que la recherche de solutions optimisées au niveau système,
poussent le concepteur à remettre progressivement en question le triptyque « moteurtransmission-charge » à la base des entraînements classiques. Au-delà des solutions
pérennes disponibles « sur étagère » (machines tournantes « à courant continu »,
« synchrone » ou « asynchrone », etc.), il s’agit peu à peu de raisonner à l’échelle
de fonctions électromécaniques globalement optimisées, grâce à une combinaison
judicieuse de cellules de conversion élémentaires.
Dès lors, la conception d’objets innovants repose davantage sur la connaissance et
la maîtrise des phénomènes physiques potentiellement exploitables, que sur l’application de théories standards élaborées autour de structures préexistantes. Cette tendance
justifie donc pleinement le recours systématique à l’électrodynamique en tant que
science de référence. Les fondements de l’électromécanique, si magistralement introduits par ses pères fondateurs, se retrouvent ainsi propulsés au coeur de l’innovation.
Aussi, les progrès scientifiques et technologiques majeurs que l’on doit à cette displine constituent une puissante motivation pour en retracer brièvement les prémices.
1.2 AUX ORIGINES
Si les Égyptiens peuvent être considérés comme les pionniers de la mécanique appliquée, eu égard aux démonstrations aussi monumentales qu’astucieuses que nous
livre leur art de bâtisseurs, c’est aux Grecs de l’antiquité que l’on attribue généralement la mise à jour des premiers effets d’attraction électrique
(1) et magnétique
(2) .
Pourtant, malgré la précocité de ces découvertes, deux millénaires devront encore
s’écouler avant que l’histoire de l’électrodynamique ne subisse l’accélération décisive (au cours du XIX
e siècle notamment) qui ouvre la voie aux progrès scientifiques
et technologiques que l’on sait. L’histoire de ces développements sans précédent est
retracée, avec la rigueur historique et épistémologique qui convient, dans de nombreux ouvrages et publications de références [9][10][11][12]. Aussi, notre propos se
(1) L’électricité trouve son éthymologie dans le mot grec êlektron qui désigne l’ambre jaune. Résultant de la
fossilisation d’une résine de conifère de l’ère tertiaire, cette substance possède la propriété de s’électriser par
frottement.
(2) C’est également au VI e siècle avant Jésus-Christ que l’effet attractif des pierres de Magnésie sur le fer est
noté par les Grecs.
1 • Comprendre et maîtriser les effets dynamiques de l’électricité
de la structure (géométrie, propriétés des milieux constitutifs, etc.), ils fourniront une
base solide pour aborder la problématique de conception des machines et actionneurs
électromécaniques modernes.
1.1.3 Comprendre pour innover
La diversification des applications de l’électromécanique (du microsystème aux
trains à sustentation magnétique) suscite un certain nombre de ruptures technologiques ouvrant aujourd’hui la voie à des concepts relativement variés (actionneurs
répartis, matériaux électroactifs etc.). L’intégration fonctionnelle qui caractérise ces
concepts, de même que la recherche de solutions optimisées au niveau système,
poussent le concepteur à remettre progressivement en question le triptyque « moteurtransmission-charge » à la base des entraînements classiques. Au-delà des solutions
pérennes disponibles « sur étagère » (machines tournantes « à courant continu »,
« synchrone » ou « asynchrone », etc.), il s’agit peu à peu de raisonner à l’échelle
de fonctions électromécaniques globalement optimisées, grâce à une combinaison
judicieuse de cellules de conversion élémentaires.
Dès lors, la conception d’objets innovants repose davantage sur la connaissance et
la maîtrise des phénomènes physiques potentiellement exploitables, que sur l’application de théories standards élaborées autour de structures préexistantes. Cette tendance
justifie donc pleinement le recours systématique à l’électrodynamique en tant que
science de référence. Les fondements de l’électromécanique, si magistralement introduits par ses pères fondateurs, se retrouvent ainsi propulsés au coeur de l’innovation.
Aussi, les progrès scientifiques et technologiques majeurs que l’on doit à cette displine constituent une puissante motivation pour en retracer brièvement les prémices.
1.2 AUX ORIGINES
Si les Égyptiens peuvent être considérés comme les pionniers de la mécanique appliquée, eu égard aux démonstrations aussi monumentales qu’astucieuses que nous
livre leur art de bâtisseurs, c’est aux Grecs de l’antiquité que l’on attribue généralement la mise à jour des premiers effets d’attraction électrique
(1) et magnétique
(2) .
Pourtant, malgré la précocité de ces découvertes, deux millénaires devront encore
s’écouler avant que l’histoire de l’électrodynamique ne subisse l’accélération décisive (au cours du XIX
e siècle notamment) qui ouvre la voie aux progrès scientifiques
et technologiques que l’on sait. L’histoire de ces développements sans précédent est
retracée, avec la rigueur historique et épistémologique qui convient, dans de nombreux ouvrages et publications de références [9][10][11][12]. Aussi, notre propos se
(1) L’électricité trouve son éthymologie dans le mot grec êlektron qui désigne l’ambre jaune. Résultant de la
fossilisation d’une résine de conifère de l’ère tertiaire, cette substance possède la propriété de s’électriser par
frottement.
(2) C’est également au VI e siècle avant Jésus-Christ que l’effet attractif des pierres de Magnésie sur le fer est
noté par les Grecs.