LES TRANSMISSIONS RADIO-ÉLECTRIQUES

« Mais cette découverte contenait en elle, implici ­ tement, celle des ondes.

En effet, en poussant les études théoriques sur l'électricité, le savant anglais Maxwell se mit à étu­ dier les différentes applications possibles d'une loi connue sous le nom de « Théorème d'Ampère ».

Nous ne détaillerons pas son énoncé, assez com­ plexe : il lie le travail effectué par la force du champ magnétique dû à un courant passant dans un fil (pour un parcours autour du fil) à une somme de courants .

Or, si ce théorème s'applique fort bien dans le cas des courants produits par les piles, il y a un cas, que Maxwell mit en évidence, dans lequel il ne s'applique pas bien : on trouve le théorème en défaut si le courant est produit par une « décharge de condensateur ».

Un condensateur, c'est un ensemble de deux conducteurs (les « armatures » du condensateur) séparés par un isolant.

On peut le charger, c'est-à-dire y entasser des charges électriques.

Il peut les restituer ensuite sous forme de « décharge », pendant un temps assez court (c'est ce que l'on fait, par exemple, dans les lampes éclair électroniques, dites « flash », pour la prise de vue photographique).

Maxwell eut alors l'idée d'introduire une sorte de « correction mathématique » au ·théorème d'Ampère : en ajoutant, à la formule qui énonce ce théorème, un terme qui disparaît si le courant est constant, il pouvait « corriger » le théorème, le rendant valable dans tous les cas.

Précisons bien qu'il ne s'agissait que d'une « astuce de matheux », le génie de Maxwell n'était pas encore dans cette idée.

Notre physicien se mit alors à raisonner sur le théorème « corrigé » et à en tirer des conclusions.

La première qu'il tira fut la suivante : En admettant que ce « théorème corrigé » soit vrai, si l'on fait passer un courant variable dans un petit morceau de fil électrique situé au point A l'effet magnétique et électrique de ce courant ne se fait pas sentir instantanément en un point B, situé à la distance d de A.

Le raisonnement de Maxwell montra que ce « retard à l'action » était proportionnel à la dis­ tance d, exactement comme si les effets électriques et magnétiques du courant se propageaient de A vers B avec une certaine vitesse v.

Maxwell, poussant plus loin son calcul, déter­ mina cette vitesse v, que l'on pouvait déduire des grandeurs physiques déjà connues de son temps.

Il trouva une valeur voisine de 300 000 km/s.

Or, à ce moment, on connaissait déjà une première approximation de la vitesse de la lumière : c'était le même ordre de grandeur que la valeur calculée.

Ce fut alors qu'intervint le trait de génie de ce grand physicien; il énonça donc les deux proposi­ tions suivantes : 1 .

La lumière est un phénomène électro­ magnétique; 2.

Si l'on fait varier un courant dans un fil, un phénomène analogue à la lumière, se propageant à la vitesse de la lumière, part de ce fil dans toutes les directions .

Une autre déduction que Maxwell tira de ses calculs est qu'il existe une sorte de réciproque à la loi de l'induction : la variation d'un champ élec­ trique doit faire apparaître un champ magnétique.

Toute la base théorique des ondes était trouvée.

Il n'y avait plus qu'à les mettre en évidence prati­ quement.

La preuve expérimentale Les découvertes de Maxwell ont été publiées en 1855 et surtout 1864.

Mais il fallut attendre vingt­ trois ans pour en obtenir la confirmation.

Ce fut le physicien allemand Hertz qui, à Karls­ ruhe, réalisa en 1887 la première expérience d'ondes « Hertziennes » (ce nom leur fut donné par la suite et c'est justice).

Il employait une bobine d'induction donnant des tensions très éle­ vées (très analogue aux bobines d'allumage qui équipent nos automobiles) pour faire éclater des étincelles entre deux pointes, reliées à des conduc­ teurs en forme de boules .

Cette disposition était essentielle.

Car, la pré­ sence des boules jouant le rôle d'un condensateur, ce dernier, associé à ce que l'on appelle le « coefficient de self-induction » (nous en verrons la définition précise plus loin), donnait un circuit dit« résonnant ».

Un tel circuit, quand il est exci­ té, tend à produire un courant alternatif, dont la fréquence peut être très élevée, d'une amplitude qui décroît d'elle-même par les différentes pertes.

Tout se passe comme dans un balancier ramené à sa position de repos par un ressort spiral : si on le soumet à un choc, il se met à osciller, par échange d'énergie entre la forme « statique » (la tension du ressort) et la forme « dynamique » (l'élan du balancier) .

Ce « résonateur » électrique de Hertz provo­ quait donc une oscillation du courant, excitée par chaque décharge, puis amortie rapidement.

La détection des ondes produites de cette façon était réalisée par une boucle de fil, dans laquelle la tension induite était assez forte pour produire une étincelle.

Il se trouve, fort curieusement, que cette « première » des ondes utilisait des fréquences très élevées correspondant à une longueur d'onde de quelques décimètres.

Ce domaine devait alors. »