The electromagnet

Par Emre Yıldırım

Joseph Henry naît en 1797 à Albany, dans l'État de New York, de pauvres immigrants écossais, et semblait promis à la scène — enfant, il était mordu de théâtre, jusqu'à ce qu'une rencontre fortuite avec un livre de philosophie naturelle le tourne vers la science. Il devint instituteur, puis professeur à l'académie d'Albany, où à la fin des années 1820 il s'empara de l'électroaimant — alors un jouet chétif soulevant quelques onces — et en fit un géant. En enroulant de nombreuses spires de fil isolé serrées autour d'un noyau de fer (il isolait le fil avec la soie de sa femme, laquant chaque couche), il construisit des aimants soulevant des centaines de livres, puis une tonne. Il en fit la démonstration en public, des fers à cheval de fer soulevant des enclumes, et l'âge de l'électroaimant pratique commença.

En 1831 — la même année où Faraday découvrait l'induction de l'autre côté de l'Atlantique — Henry la découvrit indépendamment, et poussa plus loin l'application. Il construisit un petit moteur électromagnétique à balancier, l'un des premiers, puis le dispositif qui rendit le télégraphe possible : le relais. Un faible courant arrivant par un long fil était trop faible pour faire claquer un récepteur — mais Henry montra qu'il pouvait exciter un électroaimant qui fermait un second circuit, une pile locale actionnant le récepteur. Signal faible en entrée, action forte en sortie : l'amplification par relais, le principe qui permettrait aux lignes télégraphiques d'enjamber les continents. Samuel Morse rendit visite à Henry, étudia ses travaux et bâtit le système télégraphique américain sur les électroaimants et les relais de Henry ; Henry, fidèle à lui-même, ne breveta jamais le relais et n'intenta jamais de procès.

En 1846, Henry devint le premier secrétaire de la Smithsonian Institution, qu'il dirigea pendant trente-deux ans, bâtissant la science américaine presque à lui seul — le service météorologique naquit de son réseau télégraphique d'observateurs. L'unité d'inductance, le henry, porte son nom. Il mourut à Washington en 1878. Il fut le grand artisan de l'ombre derrière les noms célèbres : sans ses aimants, pas de télégraphe de Morse ; sans son relais, pas de lignes à longue distance du tout. À l'académie d'Albany, il construisit ses aimants dans une salle de classe reconvertie, enroulant de ses propres mains le fil isolé de soie tout en enseignant à plein temps ; à Princeton, où il s'installa en 1832, il tendit un mille de fil autour du campus et fit sonner une cloche par électroaimant — le premier télégraphe électrique en miniature, des années avant la ligne de Morse. Comme secrétaire de la Smithsonian, il bâtit le musée, la bibliothèque et le programme de recherche de l'institution, et organisa 600 observateurs météorologiques bénévoles rapportant par télégraphe — l'ancêtre du service météorologique national. Il correspondit avec chaque grand physicien de l'époque et ne demanda rien. Le henry, unité d'inductance, fut nommé pour lui par accord international en 1893 : le nom de l'homme discret, frappé sur chaque bobine.

Impact sur la civilisation

L'électroaimant est l'un des dispositifs les plus utilisés de la civilisation : il claque dans chaque relais, serre dans chaque grue, entraîne chaque moteur électrique, focalise chaque accélérateur de particules et soulève la ferraille dans chaque casse de la planète. Henry le rendit pratique — des onces à la tonne — et donna ainsi au XIXe siècle son muscle électrique fonctionnel. Le relais fut la révolution la plus subtile : il résolut le problème fondamental de la signalisation à distance, la mort des signaux avec la distance, en permettant à un courant mourant d'en convoquer un frais. Ce principe — régénération, amplification — sous-tend les réseaux télégraphiques qui câblèrent les premiers les continents, les centraux téléphoniques qui suivirent et, en esprit, chaque répéteur et amplificateur des communications modernes. Henry publia librement et ne breveta rien, si bien que son nom est moins connu que celui de Morse ; mais le système télégraphique, premier réseau de l'âge électrique, fut construit avec ses pièces.