Tuesday 01 April 2008 à 18:28
LAENNEC et le stéthoscope
On a raconté que le célèbre médecin breton René Laennec (1781-1826), se rendant à Paris chez une jeune femme atteint d'une maladie de coeur un jour de l'année 1816, aperçut, alors qu''il traversait la cour du Louvre, des gamins qui, collant leur oreille aux deux bouts d'une poutre, se transmettaient le bruit, pourtant léger, d'un grattement d'épingle.
Sans doute n'ignorait-il pas le phénomène d'acoustique en cause, qui était bien connu. Mais ce fut alors qu'il pensa en tirer parti pour faciliter l'auscultation. Laennec, tout à l'expérience de la poutre, prend alors un cahier, le roule et le serre fortement, puis en pose une extrémité sur la poitrine de la malade. Mettant l'oreille à l'autre bout, il est surpris et satisfait d'entendre les battements du coeur d'une manière beaucoup plus nette.
Le médecin présume que ce moyen peut devenir une méthode utile et applicable non seulement à l'étude des battements du muscle cardiaque , mais encore à celle de tous les mouvements que peuvent produire quelque bruit dans la cavité de la poitrine et par conséquent, à l'exploration de la respiration, du râle et peut-être même de la fluctuation d'un liquide épanché dans les plèvres ou dans le péricarde.Tel est le principe de l'auscultation médiate, c'est à dire pratiquée par l'intermédiaire d'un instrument.
Cet appareil, Laennec va maintenant chercher à le perfectionner : il en multiplie les variantes, employant un cylindre creux, puis un cylindre plein, essayant la tige d'un hautbois, modifiant la longueur, la largeur, l'épaisseur du conduit, le diamètre du canal central. Il expérimente successivement le bois de tilleul, de cèdre, d'ébène, recourt au jonc, au verre à la baudruche, à divers métaux. Finalement, il s'en tient à un cylindre creux, en bois de hêtre, composé de deux parties qui s'adaptent l'une sur l'autre et s'évasent à leur extrémité. On va l'appeler :cornet médical pectoriloque, mais il gardera le nom que Laennec lui a donné : Stéthoscope.
Perfectionné, l'instrument se compose aujourd'hui d'un récepteur de sons, pourvu d'une membrane flexible et de deux tuyaux souples aboutissant aux oeilles de praticien.
Chateaubriand notait en 1819 : "Cette belle et grande découverte fera époque dans l'histoire de l'art. Si l'on pouvait inventer une machine pour entendre ce qui se passe dans la conscience des hommes, cela serait bien utile au temps où nous vivons".
S'exprimerait-il différemment aujourd'hui ?
Ce message a été modifié par Misslilou2 - Tuesday 01 April 2008 à 18:29.
On a raconté que le célèbre médecin breton René Laennec (1781-1826), se rendant à Paris chez une jeune femme atteint d'une maladie de coeur un jour de l'année 1816, aperçut, alors qu''il traversait la cour du Louvre, des gamins qui, collant leur oreille aux deux bouts d'une poutre, se transmettaient le bruit, pourtant léger, d'un grattement d'épingle.
Sans doute n'ignorait-il pas le phénomène d'acoustique en cause, qui était bien connu. Mais ce fut alors qu'il pensa en tirer parti pour faciliter l'auscultation. Laennec, tout à l'expérience de la poutre, prend alors un cahier, le roule et le serre fortement, puis en pose une extrémité sur la poitrine de la malade. Mettant l'oreille à l'autre bout, il est surpris et satisfait d'entendre les battements du coeur d'une manière beaucoup plus nette.
Le médecin présume que ce moyen peut devenir une méthode utile et applicable non seulement à l'étude des battements du muscle cardiaque , mais encore à celle de tous les mouvements que peuvent produire quelque bruit dans la cavité de la poitrine et par conséquent, à l'exploration de la respiration, du râle et peut-être même de la fluctuation d'un liquide épanché dans les plèvres ou dans le péricarde.Tel est le principe de l'auscultation médiate, c'est à dire pratiquée par l'intermédiaire d'un instrument.
Cet appareil, Laennec va maintenant chercher à le perfectionner : il en multiplie les variantes, employant un cylindre creux, puis un cylindre plein, essayant la tige d'un hautbois, modifiant la longueur, la largeur, l'épaisseur du conduit, le diamètre du canal central. Il expérimente successivement le bois de tilleul, de cèdre, d'ébène, recourt au jonc, au verre à la baudruche, à divers métaux. Finalement, il s'en tient à un cylindre creux, en bois de hêtre, composé de deux parties qui s'adaptent l'une sur l'autre et s'évasent à leur extrémité. On va l'appeler :cornet médical pectoriloque, mais il gardera le nom que Laennec lui a donné : Stéthoscope.
Perfectionné, l'instrument se compose aujourd'hui d'un récepteur de sons, pourvu d'une membrane flexible et de deux tuyaux souples aboutissant aux oeilles de praticien.
Chateaubriand notait en 1819 : "Cette belle et grande découverte fera époque dans l'histoire de l'art. Si l'on pouvait inventer une machine pour entendre ce qui se passe dans la conscience des hommes, cela serait bien utile au temps où nous vivons".
S'exprimerait-il différemment aujourd'hui ?
Ce message a été modifié par Misslilou2 - Tuesday 01 April 2008 à 18:29.
Tuesday 01 April 2008 à 21:02
L'ANESTHESIE
Les précurseurs :
Joseph Priestley.(1733-1804).
Pasteur anglais exerçant à Leeds, et passionné de chimie, il réussit tout d'abord à isoler le gaz carbonique, puis l'oxygène de l'air. Aidé par le comte de Shelburne (vivant à Calne près de Leeds), il parvint à produire de l'oxyde d'azote pur, puis le fameux protoxyde d'azote. qui allait rapidement être baptisé " gaz hilarant".
Mais, toutes ces expériences chimiques dans les caves du château ne sont pas du goût de ses concitoyens qui l'accuse rapidement de sorcellerie. Il meurt à l'age de 71 ans, sans avoir pu appliquer les vertus anesthésiques de sa découverte chez l'homme.
Humphrey Davy.(1778-1829).
Michael Faraday.(1791-1867).
En 1818, ce jeune préparateur en pharmacie découvre les pouvoirs narcotiques des vapeurs d'éther.
Henry Hill Hickman.(1801-1830).
Jeune médecin, il va se consacrer à l'étude expérimentale rigoureuse de ces différents gaz sur l'animal. Il va alors décrire" un état d'animation suspendue", permettant d'opérer des animaux sans aucune douleur.
<FONT size=3><U>Les Pionniers :
Horace Wells.(1815-1848).
Dentiste à Hartford, Wells expérimente sur lui-même les effets du protoxyde d'azote lors d'une extraction dentaire effectuée par John Riggs(décembre 1844).. C'est Gardner Quincy Colton, , directeur du cirque du Gaz Hilarant, qui administre à Wells le fameux peroxyde d'azote stocké dans un ballon de soie muni d'un embout. C'est un franc succès, Wells n'a rien senti. Fort de cette expérience, Wells applique la méthode à ses patients. On vient se faire arracher les dents chez Wells.
Mais, ce fut un échec cuisant quand Wells tente de nouveau l'expérience devant le célèbre chirurgien Warren.
William Green Morton.(1819-1868).
Dentiste installé à Boston, il utilise aussi le protoxyde d'azote, mais d'autre part, il avait également remarqué les effets anesthésiants de l'éther, appliqué localement sur une dent douloureuse. Le 30 septembre 1846,il effectue avec succès et sans douleur, une extraction dentaire sous éther.
Le 16 octobre 1846, contrairement à son homologue Wells, Morton pratique une anesthésie générale par inhalation d'éther sulfurique pour un patient du chirugien Warren, le jeune Edward Gilbert Abbott. Celui-ci souffre d'une tumeur du cou.
L'intervention se déroule parfaitement, le patient n'a rien senti. C'est un succès sans précédent.
Jackson.
Ce message a été modifié par Misslilou2 - Tuesday 01 April 2008 à 21:31.
Les précurseurs :
Joseph Priestley.(1733-1804).
Pasteur anglais exerçant à Leeds, et passionné de chimie, il réussit tout d'abord à isoler le gaz carbonique, puis l'oxygène de l'air. Aidé par le comte de Shelburne (vivant à Calne près de Leeds), il parvint à produire de l'oxyde d'azote pur, puis le fameux protoxyde d'azote. qui allait rapidement être baptisé " gaz hilarant".
Mais, toutes ces expériences chimiques dans les caves du château ne sont pas du goût de ses concitoyens qui l'accuse rapidement de sorcellerie. Il meurt à l'age de 71 ans, sans avoir pu appliquer les vertus anesthésiques de sa découverte chez l'homme.
Humphrey Davy.(1778-1829).
Michael Faraday.(1791-1867).
En 1818, ce jeune préparateur en pharmacie découvre les pouvoirs narcotiques des vapeurs d'éther.
Henry Hill Hickman.(1801-1830).
Jeune médecin, il va se consacrer à l'étude expérimentale rigoureuse de ces différents gaz sur l'animal. Il va alors décrire" un état d'animation suspendue", permettant d'opérer des animaux sans aucune douleur.
<FONT size=3><U>Les Pionniers :
Horace Wells.(1815-1848).
Dentiste à Hartford, Wells expérimente sur lui-même les effets du protoxyde d'azote lors d'une extraction dentaire effectuée par John Riggs(décembre 1844).. C'est Gardner Quincy Colton, , directeur du cirque du Gaz Hilarant, qui administre à Wells le fameux peroxyde d'azote stocké dans un ballon de soie muni d'un embout. C'est un franc succès, Wells n'a rien senti. Fort de cette expérience, Wells applique la méthode à ses patients. On vient se faire arracher les dents chez Wells.
Mais, ce fut un échec cuisant quand Wells tente de nouveau l'expérience devant le célèbre chirurgien Warren.
William Green Morton.(1819-1868).
Dentiste installé à Boston, il utilise aussi le protoxyde d'azote, mais d'autre part, il avait également remarqué les effets anesthésiants de l'éther, appliqué localement sur une dent douloureuse. Le 30 septembre 1846,il effectue avec succès et sans douleur, une extraction dentaire sous éther.
Le 16 octobre 1846, contrairement à son homologue Wells, Morton pratique une anesthésie générale par inhalation d'éther sulfurique pour un patient du chirugien Warren, le jeune Edward Gilbert Abbott. Celui-ci souffre d'une tumeur du cou.
L'intervention se déroule parfaitement, le patient n'a rien senti. C'est un succès sans précédent.
Jackson.
Ce message a été modifié par Misslilou2 - Tuesday 01 April 2008 à 21:31.
Tuesday 01 April 2008 à 22:11
Le casse noix
(parfois appelé casse-noisettes)
(parfois appelé casse-noisettes)
Cet ustensile est formidable et indispensable, car il fait appel à 3 principes physiques selon les modèles :
• la percussion : procédé le plus ancien qui nous vient des primates (réalisé entre 2 pierres)
• la démultiplication de la force : principe du bras de le levier (tout comme entre les paumes des mains et qui nous vient aussi des primates)
• la pression par une vis : procédé d'origine médiévale (salles de tortures)
Voilà ! D'ailleurs j'envisage de débuter une collection pour devenir un cassanuxiphile (ou brise-noix de service) 
Tuesday 01 April 2008 à 23:36
aureliano
Le casse noix
(parfois appelé casse-noisettes)
(parfois appelé casse-noisettes)
Cet ustensile est formidable et indispensable, car il fait appel à 3 principes physiques selon les modèles :
• la percussion : procédé le plus ancien qui nous vient des primates (réalisé entre 2 pierres)
• la démultiplication de la force : principe du bras de le levier (tout comme entre les paumes des mains et qui nou
s vient aussi des primates)• la pression par une vis : procédé d'origine médiévale (salles de tortures)
Voilà ! D'ailleurs j'envisage de débuter une collection pour devenir un cassanuxiphile (ou brise-noix de service) Superbe , que serait-on sans le casse-noix ?
D'autant que serions nous sans marteaux 
Wednesday 02 April 2008 à 16:14
La musique.. mais par qui? et quand?
Ce message a été modifié par printemps - Wednesday 02 April 2008 à 16:16.
Ce message a été modifié par printemps - Wednesday 02 April 2008 à 16:16.
Wednesday 02 April 2008 à 16:20
Question difficile car la musique est un mode d expression qui semble exister depuis l aube des Temps...et elle n a cessé d evoluer suivant les civilisations et les époques!
Wednesday 02 April 2008 à 17:22
je vais chercher si je trouve des infos sur les premiers instruments de musique.. à moins que ce soit hors sujet?
Wednesday 02 April 2008 à 19:06
non c est une invention également !On n avait pas encore vraiment parlé des inventions artistiques justement!
Ce message a été modifié par sandie72 - Wednesday 02 April 2008 à 19:16.
Ce message a été modifié par sandie72 - Wednesday 02 April 2008 à 19:16.
Thursday 03 April 2008 à 22:18
Bon, j'ai cherché.
Les premiers instruments de musique apparaissent avec l'Homo Sapiens Sapiens, il y a plus de 25 000 ans. Ce sont des flûtes en os de vautours ou d'aigles, des sifflets en phalanges de rennes perforées, des rhombes en ivoire de mammouth. Les premiers agriculteurs du Néolithique posséderont des instruments de musique en os, en bois mais aussi en terre cuite : sifflets, trompes et probablement tambours.
La petite histoire des Instruments
Le mot instrument vient de la traduction du mot grec organon qui signifie outil ou instrument. La musique occupe une place majeure dans la vie des Grecs de l'Antiquité dès le VIIème siècle avant notre ère.
Bien que les instruments de musique les plus anciens dateraient de 6000 ans avant notre ère, la musique a véritablement pris une dimension nouvelle chez le peuple grec, elle est pratiquée en de multiples occasions et fait partie de l'éducation des enfants dès l'age de 13 ans, une grande partie du vocabulaire du monde de la musique trouve ses racines à cette époque. Accompagné du mot "musique", il sert à identifier la destination d'un objet utilitaire parmi d'autres.
Aujourd'hui le terme "instrument de musique" détermine une famille d'objets, la plupart des objets destinés à produire un son portent un nom spécifique (flûte, violon...), seul l'instrument des instruments que l'on appelle l'orgue a conservé son appellation grecque d'origine longtemps considéré comme machine à faire de la musique, il est reconnu "instrument de musique" à la Renaissance.
Ce problème de terminologie étant dit, un autre problème apparaît à chaque nouvelle découverte. Un objet qui émet un son, est-il un instrument de musique ? La réponse était oui à l'origine, la réponse est non aujourd'hui, ère de la normalisation où la science des instruments s'appelle l'organologie.
Mais commençons par le commencement qui se situe simultanément quelque 4000 ans avant notre ère en Chine, en Amérique, en Afrique, en Europe, dans la Grèce Antique, aux quatre coins de la planète, l'homme va inventer ses instruments de musique en fonction de ce que la nature lui propose comme matière première.
Percussion
La première préoccupation de l'homme est de se trouver en bon terme avec les Divinités, pour vivre en harmonie avec la nature et la terre nourricière.
La danse rituelle sera accompagnée d'un fond sonore pour montrer ses bonnes intentions aux Esprits honorés. Cet accompagnement sonore est obtenu par le choc d'objets entre eux ou en frappant sur un objet avec la main, un bâton, ou un autre outil, ou encore, en raclant avec un bâton sur un objet cranté. C'est ainsi que vont naître les premiers instruments de musique ancêtres de nos percussions.
La musique n'est pas véritablement née, mais des instruments sonores, destinées aux rituels, sont confectionnés dans un premier temps, avec ce que la faune et la flore de chaque coin du monde proposent, puis ils deviendront de plus en plus ouvragés, décorés, de véritables objets d'art seront ainsi réalisés.
Certains instruments sont utilisés par les danseurs, certaines percussions font même partie du costume comme le collier de coquillage, le collier de perles, les grelots aux chevilles et aux poignets, c'est le choc des coquillages, des perles, des grelots lors de l'évolution des danseurs qui sera l'accompagnement sonore.
Le tambourin est un instrument traditionnel réservé aux femmes dans l'Antiquité, dans les pays islamiques et dans l'Europe Médiévale.
L'ingéniosité de l'homme n'ayant pas de limite, des milliers d'instruments de musique à percussion existent à travers le monde. Ils sont répertoriés selon deux grandes familles :
1 - Les idiophones, instruments qui produisent leur son par la percussion de leur propre matière comme les castagnettes.
2 - Les membranophones, instruments qui produisent leur son par une peau tendue comme le tambour.
Chaque famille pouvant être composée de deux catégories d'instruments :
- Les instruments à son défini, comme les cloches ou le xylophone
- Les instruments à son indéfini, comme le tambour ou le gong.
Le rôle des instruments de musique à percussion est de donner le rythme des danses, puis des musiques consacrées aux rites religieux ou aux festivités païennes.
Les percussions ne seront pas intégrées au développement des musiques orchestrales de l'époque baroque elles resteront réservées aux musiques et danses folkloriques.
Quelques siècles plus tard, la création des grandes symphonies va faire entrer la percussion dans les orchestres pour jouer un rôle particulier destiné aux effets sonores des musiques romantiques.
Hector Berlioz présente largement les percussions dans son Traité d'instrumentation et d'orchestration Pour Berlioz, la place du son est importante, il pense en orchestrateur passionné de recherche acoustique. Chaque instrument est analysé, décrit et étudié en fonction de sa place dans l'orchestre. Je vous propose de découvrir un extrait du Traité concernant : le tambour:
... Les tambours proprement dits, appelés aussi caisses claires, sont rarement bien placés ailleurs que dans les grands orchestres d’instruments à vent. Leur effet est d’autant meilleur et s’ennoblit d’autant plus qu’ils sont en plus grand nombre; un seul tambour, surtout quand il figure au milieu d’un orchestre ordinaire, m’a toujours paru mesquin et vulgaire.
... Mais huit, dix ou douze tambours et plus, exécutant dans une marche militaire des accompagnements rythmés ou des crescendo en roulements, peuvent être pour les instruments à vent de magnifiques et puissants auxiliaires. De simples rythmes, sans mélodie, ni harmonie, ni tonalité, ni rien de ce qui constitue réellement la musique, destinés seulement à marquer le pas des soldats, deviennent entraînants, exécutés par une masse de quarante ou cinquante tambours seuls. Et c’est peut être l’occasion de signaler le charme singulier autant que réel qui résulte pour l’oreille de la multiplicité des unissons, ou de la reproduction simultanée par un très grand nombre d’instruments de même nature, du bruit quelconque qu’ils produisent.
... On emploie les tambours voilés comme les timbales; mais, au lieu de couvrir la peau d’un morceau de drap, les exécutants se contentent souvent de lâcher les cordes du timbre, ou de passer une courroie entre elles et la peau intérieure, de manière à en empêcher les vibrations. Les tambours prennent alors un son mat et sourd, assez analogue à celui qu’on produirait en voilant la peau supérieure et qui les rend propres aux compositions d’un caractère funèbre ou terrible...
Dès lors la percussion est reconnu comme instrument de musique à part entière et entre tout à la fois comme instrument rythmique des musiques folkloriques anciennes et des musiques sociales du XXème siècle mais également comme instrument d'orchestre de musique classique.
Le XXème siècle avec le jazz et le rock, va donner un essor nouveau aux percussions, qui fonctionneront en batteries de plusieurs instruments commandés par un seul musicien.
Cordes
L'instrument le plus vieux du monde daterait d'environ 9000 ans avant notre ère. Il s'agit du rhombe, instrument primitif, constitué d’une planchette de bois, d’os ou de métal attachée par une ficelle de cheveux. On le fait tourner au dessus de la tête, ce qui fait vibrer l’air et crée un vrombissement plus ou moins aigu selon la taille de la planchette. Liée aux cérémonies rituelles, la pièce du rhombe, souvent en bois, est peinte de dessins sacrés. Le rhombe est utilisé par de nombreuses tribus lors du déroulement d'un rituel sacré.
L'usage de la corde pour émettre un son par vibration va évoluer plus tard. L'homme de plus en plus inventif et à la recherche perpétuelle de sonorités nouvelles pour plaire aux divinités ou pour chasser les mauvais esprits, va imaginer d'autres outils sonores à base de boyau, cheveux humains, crin de cheval, rotin, lianes.... pour accompagner les danses ou pour être joué en soliste.
C'est ainsi qu'apparaît la cithare dont la première s'appellera cithare-en-terre. Sur une fosse spécialement creusée pour servir de caisse de résonance et recouverte d'une plaque, est tendue une tige de rotin, fixée aux extrémités par deux piquets en bambou, pouvant atteindre 4 mètres de longueur, le son est obtenu en frappant le rotin à l'aide de deux baguettes Apparaît simultanément, l'arc musical fabriqué à l'aide d'une tige en rotin tendue sur un demi arc planté dans le sol, le son est obtenu en pinçant ou en frottant la tige en rotin. Répandu aux quatre coins de la planète, l'arc musical donnera naissance à la harpe arquée vers le troisième millénaire avant notre ère.
Cithares, lyres, harpes et leurs différentes variantes sont les instruments à cordes, souvent joués en solistes, de l'antiquité égyptienne, puis grecque, puis romaine, jusqu'à l'arrivée de l'ère chrétienne.
Dès le début de l'ère chrétienne, les Pères de l'Église vont rejeter les instruments de musique. Au Ier siècle, les musiciens doivent changer de métier pour obtenir le baptême. Au IVème siècle, le concile d'Arles excommunie les acteurs et gens de théâtre dont les organistes et les citharistes. Au Vème Siècle Saint Jérôme écrit à l'une de ses paroissiennes : "Efforcez-vous de donner à votre fille une éducation digne de son rang................. Elle doit être sourde aux instruments de musique et ignorer à quoi servent les flûtes ou les cithares."
Il faudra attendre le Moyen Âge, dans les pays christianisés, pour retrouver une évolution des instruments de musique et particulièrement des instruments à cordes. C'est l'apparition des troubadours, c'est aussi le début de l'écriture musicale sur la portée qui va évoluer pendant plusieurs siècles (voir chapitre écriture) et donc inciter à développer l'imagination des compositeurs à la recherche de sonorités nouvelles.
Dans le domaine des instruments à cordes, tout a été découvert dès l'Antiquité, les cordes tendues sur un plan horizontal ou vertical, muni d'une caisse de résonance, dont le son est obtenu en frappant, en pinçant ou en frottant, sont les bases des instruments à corde inventés il y a plus de 5000 ans.
Les instruments contemporains, sont issus des aménagementseffectués au fil des millénaires, en fonction des nouveaux matériaux découverts, de l'apport d'accessoires, de modification des formes, de l'augmentation du nombre de cordes, permettant ainsi de multiplier à l'infini la palette des sonorités d'une corde en vibration.
En ce qui concerne les instruments à cordes frottées, entre le rebab qui remonterait au Vème siècle, considéré comme l'ancêtre du violon apparu au XVème siècle, des milliers d'instruments sont créés aux formes étroites, ou larges, longues ou courtes, à la caisse bombée ou plate, droite ou cintrée, en recherchant les bois les plus musicaux à travers le monde avec 1 ou 20 cordes en différents matériaux.
A partir du Moyen Âge de grandes familles d'instruments à cordes frottées vont se succéder :
les vièles au Xème siècle
les violes au XIIIème siècle
les violons au XVème siècle
Si les violons, vièles, violes ont eu leurs groupes d'instruments spécifiques, il en est de même en ce qui concerne les instruments à cordes pincées où la lyre a évolué en luth, guitare, balalaïka, banjo et autres dérivés.
La grande innovation par rapport à l'héritage reçu de l'Antiquité, c'est l'invention du clavier. Lorsque le premier clavier fut inventé pour l'orgue au XIIème siècle, le premier instrument à corde sur lequel un clavier est appliqué est la vielle à roue. Une main tourne la roue, l'autre joue du clavier, pour que les deux mains jouent du clavier, et fassent vibrer les cordes grâce à l'action d'un mécanisme, il faut attendre encore un peu.
Trois à quatre siècles plus tard, apparaît l'ancêtre du piano : le clavicorde C'est véritablement la création innovante des instruments à cordes et la naissance d'une nouvelle famille d'instruments: les claviers.
C'est ainsi que deux grandes familles d'instruments à claviers et à cordes vont apparaître au XVIème siècle :
le clavicorde à cordes frappées
le clavecin à cordes pincées
L'évolution du clavicorde est abandonnée au profit du clavecin pendant 2 siècles, ce n'est qu'au XVIIIème siècle que le piano à cordes frappées est inventé.
Et bien sûre pour chacun, de nombreuses variantes souvent plus esthétiques que techniques.
Les instruments à cordes sont répertoriés dans la famille des cordophones.
Dès l'apparition de la musique orchestrale ce sont les cordes qui prédominent. Aujourd'hui dans l'orchestre classique les cordes sont divisés en sous-catégories :
les contrebasses, les violoncelles à droite du chef d'orchestre
les premiers et seconds violons à gauche
les harpes au fond avec les violons
Seule absente: la famille des luths, comme la guitare et autres instruments à cordes pincées
Vents
L'accompagnement sonore des danses rituelles étant bien engagé avec les percussions, l'homme va découvrir plus tard, d'autres possibilités sonores en soufflant dans un roseau, un coquillage, un os ou une corne d'animal. C'est ainsi que va naître, il y a environ 4 à 5000 ans, toute une collection d'instruments à vent. Ils vont évoluer avec les idées originales des bergers et des musiciens.
Tout d'abord une petite flûte sans trou, puis la petite flûte sera percée de 3, 6, 10 trous, on obtient une flûte à 3, 6 ou 10 tons c'est la découverte de la tonalité, la flûte s'agrandit, elle peut mesurer de 25 cm à un mètre, puis on va placer une fine languette de roseau à la sortie de l'air de la flûte pour obtenir encore un son différent, on obtient ce qu'on appelle un instrument à anche. Puis on va réaliser des instruments en plaçant plusieurs flûtes différentes ensemble :
- sur le même instrument, on obtient la flûte de Pan
- sur une réserve d'air, on obtient la cornemuse et l'orgue.
Seront également inventés des instruments aux formes coniques, courbées, arrondies et des instruments en métal , principalement en cuivre, on obtient des sons nouveaux, plus puissants, tels ceux du cor ou de la trompette. Toutes ces transformations ont été réalisées il y a environ 2000 ans tant en Orient qu'en Occident.
Le début de l'ère chrétienne, qui va interdire la pratique de la musique puis les invasions Barbares en Occident (V et VIème siècle) vont stopper le développement et la création de nouveaux instruments de musique.
Une seconde évolution des instruments à vent commence 1000 ans plus tard avec l'apparition des troubadours vers 1100 de notre ère. C'est aussi le début de l'écriture musicale sur la portée
qui va évoluer pendant plusieurs siècles (voir chapitre écriture) et donc inciter à développer l'imagination des compositeurs à la recherche de sonorités nouvelles.
Dans le domaine des instruments à vent, tout a été inventé, le tuyau , les trous et les anches dès l'Antiquité. Ce ne sont que des aménagements supplémentaires, mais non négligeables qui vont multiplier les flûtes en leur donnant des noms spécifiques pour s'y retrouver parmi cet univers de tuyaux sonores. La Renaissance, puis l'époque Baroque, puis le Romantisme et le Jazz vont largement faire appel aux instruments à vent. Leur état primitif limite les possibilités sonores pour un seul homme. On va donc ajouter de la mécanique à ces tuyaux sonores pour jouer des 10 doigts dans un maximum de tonalités possibles et avec un maximum de notes.
C'est ainsi que l'un des instruments les plus anciens, la flûte traversière, inventée il y a plus de 3000 ans en Asie, qui se joue en soufflant sur un trou latéral, d'où son appellation, réalisée à l'origine en os, va subir des modifications importantes à partir du XVème siècle. Construite d'un seul bloc, percée de quelques trous sonnant plus ou moins juste, elle va être coupée en 3 parties au XVIIème siècle, ce qui permet au flûtiste de régler l'instrument en faisant coulisser le segment de tête. Cette innovation est due à la famille des facteurs d'instruments français Hotteterre. Au début du XVIIIème siècle la flûte est équipée d'un quatrième segment amovible de longueur variable, permettant d'augmenter ou de baisser d'un ton l'instrument en fonction de la longueur du segment.
Une autre innovation va multiplier de façon considérable ses possibilités sonores. Le flûtiste allemand Théobald Böhm invente, en 1821, un mécanisme complexe de touches et de leviers permettant d'obstruer les trous, d'étendre les possibilités sonores vers les graves et de jouer sur plusieurs registres.
Plus de 300 pièces sont nécessaires aujourd'hui à la fabrication d'une flûte traversière en métal. Le système Böhm a été adapté sur d'autres instruments à vent en particulier la clarinette et la flûte à bec.
Outre l'aménagement des instruments existants, faisant appel au souffle du musicien, mais aussi l'orgue qui depuis plus de 2000 ans ne cesse d'évoluer, le XIXème siècle va voir apparaître deux instruments originaux, sans tuyau, à vent et à anche : l'harmonium dans les églises et l'accordéon dans les bals populaires. Deux contextes assez différents, le premier instrument ne durera pas, le deuxième est l'instrument de musique le plus joué dans le monde entier.
Inventé par l'autrichien Cyrillus Demian en 1829 le premier accordéon comporte un clavier unique de 5 touches des anches libres de métal qui produisent le son et un soufflet attaché à deux cadres. Le clavier unique passe de 5 à 50 touches en 1850 Dès le milieu du XIXe siècle apparaît un second clavier d'accompagnement, de 2 boutons, très vite il passe de 2 à 150 boutons jusqu'en 1899.
L'accordéon peut être diatonique, en appuyant sur le même bouton on obtient un son en tirant et un autre son en poussant le soufflet. L'accordéon chromatique apparaît après 1900, certains ont jusqu'à trois rangées de claviers. D'autres variantes existent : bandonéon, concertina, harmonéon.... Inventé en Europe, il est largement développé en Amérique, en Afrique, en Asie,
particulièrement intégré au folklore populaire et aux danses de société, il est également intégré en tant qu'instrument de concert vers 1950.
Les instruments à vent sont répertoriés dans la famille des aérophones.
Dans l'orchestre classique les vents sont également divisés en sous-catégories :
les bois avec flûtes, hautbois, clarinettes et bassons
les cuivres avec cornets à piston, cors, trompettes, trombones et tuba.
Ces sous-divisions n'ayant plus aucun rapport avec le matériau de fabrication actuel des instruments.
Concernant la musique, effectivement (et si j'avais réfléchis un peu....) ce n'est pas une invention ; le rythme est en effet présent partout dans la nature (battements de coeur, cycles de respiration, mouvement des planètes...) ; le rythme est donc inné puisque même in utéro l'oreille "enregistre" le rythme du coeur.
Les premiers instruments de musique apparaissent avec l'Homo Sapiens Sapiens, il y a plus de 25 000 ans. Ce sont des flûtes en os de vautours ou d'aigles, des sifflets en phalanges de rennes perforées, des rhombes en ivoire de mammouth. Les premiers agriculteurs du Néolithique posséderont des instruments de musique en os, en bois mais aussi en terre cuite : sifflets, trompes et probablement tambours.
La petite histoire des Instruments
Le mot instrument vient de la traduction du mot grec organon qui signifie outil ou instrument. La musique occupe une place majeure dans la vie des Grecs de l'Antiquité dès le VIIème siècle avant notre ère.
Bien que les instruments de musique les plus anciens dateraient de 6000 ans avant notre ère, la musique a véritablement pris une dimension nouvelle chez le peuple grec, elle est pratiquée en de multiples occasions et fait partie de l'éducation des enfants dès l'age de 13 ans, une grande partie du vocabulaire du monde de la musique trouve ses racines à cette époque. Accompagné du mot "musique", il sert à identifier la destination d'un objet utilitaire parmi d'autres.
Aujourd'hui le terme "instrument de musique" détermine une famille d'objets, la plupart des objets destinés à produire un son portent un nom spécifique (flûte, violon...), seul l'instrument des instruments que l'on appelle l'orgue a conservé son appellation grecque d'origine longtemps considéré comme machine à faire de la musique, il est reconnu "instrument de musique" à la Renaissance.
Ce problème de terminologie étant dit, un autre problème apparaît à chaque nouvelle découverte. Un objet qui émet un son, est-il un instrument de musique ? La réponse était oui à l'origine, la réponse est non aujourd'hui, ère de la normalisation où la science des instruments s'appelle l'organologie.
Mais commençons par le commencement qui se situe simultanément quelque 4000 ans avant notre ère en Chine, en Amérique, en Afrique, en Europe, dans la Grèce Antique, aux quatre coins de la planète, l'homme va inventer ses instruments de musique en fonction de ce que la nature lui propose comme matière première.
Percussion
La première préoccupation de l'homme est de se trouver en bon terme avec les Divinités, pour vivre en harmonie avec la nature et la terre nourricière.
La danse rituelle sera accompagnée d'un fond sonore pour montrer ses bonnes intentions aux Esprits honorés. Cet accompagnement sonore est obtenu par le choc d'objets entre eux ou en frappant sur un objet avec la main, un bâton, ou un autre outil, ou encore, en raclant avec un bâton sur un objet cranté. C'est ainsi que vont naître les premiers instruments de musique ancêtres de nos percussions.
La musique n'est pas véritablement née, mais des instruments sonores, destinées aux rituels, sont confectionnés dans un premier temps, avec ce que la faune et la flore de chaque coin du monde proposent, puis ils deviendront de plus en plus ouvragés, décorés, de véritables objets d'art seront ainsi réalisés.
Certains instruments sont utilisés par les danseurs, certaines percussions font même partie du costume comme le collier de coquillage, le collier de perles, les grelots aux chevilles et aux poignets, c'est le choc des coquillages, des perles, des grelots lors de l'évolution des danseurs qui sera l'accompagnement sonore.
Le tambourin est un instrument traditionnel réservé aux femmes dans l'Antiquité, dans les pays islamiques et dans l'Europe Médiévale.
L'ingéniosité de l'homme n'ayant pas de limite, des milliers d'instruments de musique à percussion existent à travers le monde. Ils sont répertoriés selon deux grandes familles :
1 - Les idiophones, instruments qui produisent leur son par la percussion de leur propre matière comme les castagnettes.
2 - Les membranophones, instruments qui produisent leur son par une peau tendue comme le tambour.
Chaque famille pouvant être composée de deux catégories d'instruments :
- Les instruments à son défini, comme les cloches ou le xylophone
- Les instruments à son indéfini, comme le tambour ou le gong.
Le rôle des instruments de musique à percussion est de donner le rythme des danses, puis des musiques consacrées aux rites religieux ou aux festivités païennes.
Les percussions ne seront pas intégrées au développement des musiques orchestrales de l'époque baroque elles resteront réservées aux musiques et danses folkloriques.
Quelques siècles plus tard, la création des grandes symphonies va faire entrer la percussion dans les orchestres pour jouer un rôle particulier destiné aux effets sonores des musiques romantiques.
Hector Berlioz présente largement les percussions dans son Traité d'instrumentation et d'orchestration Pour Berlioz, la place du son est importante, il pense en orchestrateur passionné de recherche acoustique. Chaque instrument est analysé, décrit et étudié en fonction de sa place dans l'orchestre. Je vous propose de découvrir un extrait du Traité concernant : le tambour:
... Les tambours proprement dits, appelés aussi caisses claires, sont rarement bien placés ailleurs que dans les grands orchestres d’instruments à vent. Leur effet est d’autant meilleur et s’ennoblit d’autant plus qu’ils sont en plus grand nombre; un seul tambour, surtout quand il figure au milieu d’un orchestre ordinaire, m’a toujours paru mesquin et vulgaire.
... Mais huit, dix ou douze tambours et plus, exécutant dans une marche militaire des accompagnements rythmés ou des crescendo en roulements, peuvent être pour les instruments à vent de magnifiques et puissants auxiliaires. De simples rythmes, sans mélodie, ni harmonie, ni tonalité, ni rien de ce qui constitue réellement la musique, destinés seulement à marquer le pas des soldats, deviennent entraînants, exécutés par une masse de quarante ou cinquante tambours seuls. Et c’est peut être l’occasion de signaler le charme singulier autant que réel qui résulte pour l’oreille de la multiplicité des unissons, ou de la reproduction simultanée par un très grand nombre d’instruments de même nature, du bruit quelconque qu’ils produisent.
... On emploie les tambours voilés comme les timbales; mais, au lieu de couvrir la peau d’un morceau de drap, les exécutants se contentent souvent de lâcher les cordes du timbre, ou de passer une courroie entre elles et la peau intérieure, de manière à en empêcher les vibrations. Les tambours prennent alors un son mat et sourd, assez analogue à celui qu’on produirait en voilant la peau supérieure et qui les rend propres aux compositions d’un caractère funèbre ou terrible...
Dès lors la percussion est reconnu comme instrument de musique à part entière et entre tout à la fois comme instrument rythmique des musiques folkloriques anciennes et des musiques sociales du XXème siècle mais également comme instrument d'orchestre de musique classique.
Le XXème siècle avec le jazz et le rock, va donner un essor nouveau aux percussions, qui fonctionneront en batteries de plusieurs instruments commandés par un seul musicien.
Cordes
L'instrument le plus vieux du monde daterait d'environ 9000 ans avant notre ère. Il s'agit du rhombe, instrument primitif, constitué d’une planchette de bois, d’os ou de métal attachée par une ficelle de cheveux. On le fait tourner au dessus de la tête, ce qui fait vibrer l’air et crée un vrombissement plus ou moins aigu selon la taille de la planchette. Liée aux cérémonies rituelles, la pièce du rhombe, souvent en bois, est peinte de dessins sacrés. Le rhombe est utilisé par de nombreuses tribus lors du déroulement d'un rituel sacré.
L'usage de la corde pour émettre un son par vibration va évoluer plus tard. L'homme de plus en plus inventif et à la recherche perpétuelle de sonorités nouvelles pour plaire aux divinités ou pour chasser les mauvais esprits, va imaginer d'autres outils sonores à base de boyau, cheveux humains, crin de cheval, rotin, lianes.... pour accompagner les danses ou pour être joué en soliste.
C'est ainsi qu'apparaît la cithare dont la première s'appellera cithare-en-terre. Sur une fosse spécialement creusée pour servir de caisse de résonance et recouverte d'une plaque, est tendue une tige de rotin, fixée aux extrémités par deux piquets en bambou, pouvant atteindre 4 mètres de longueur, le son est obtenu en frappant le rotin à l'aide de deux baguettes Apparaît simultanément, l'arc musical fabriqué à l'aide d'une tige en rotin tendue sur un demi arc planté dans le sol, le son est obtenu en pinçant ou en frottant la tige en rotin. Répandu aux quatre coins de la planète, l'arc musical donnera naissance à la harpe arquée vers le troisième millénaire avant notre ère.
Cithares, lyres, harpes et leurs différentes variantes sont les instruments à cordes, souvent joués en solistes, de l'antiquité égyptienne, puis grecque, puis romaine, jusqu'à l'arrivée de l'ère chrétienne.
Dès le début de l'ère chrétienne, les Pères de l'Église vont rejeter les instruments de musique. Au Ier siècle, les musiciens doivent changer de métier pour obtenir le baptême. Au IVème siècle, le concile d'Arles excommunie les acteurs et gens de théâtre dont les organistes et les citharistes. Au Vème Siècle Saint Jérôme écrit à l'une de ses paroissiennes : "Efforcez-vous de donner à votre fille une éducation digne de son rang................. Elle doit être sourde aux instruments de musique et ignorer à quoi servent les flûtes ou les cithares."
Il faudra attendre le Moyen Âge, dans les pays christianisés, pour retrouver une évolution des instruments de musique et particulièrement des instruments à cordes. C'est l'apparition des troubadours, c'est aussi le début de l'écriture musicale sur la portée qui va évoluer pendant plusieurs siècles (voir chapitre écriture) et donc inciter à développer l'imagination des compositeurs à la recherche de sonorités nouvelles.
Dans le domaine des instruments à cordes, tout a été découvert dès l'Antiquité, les cordes tendues sur un plan horizontal ou vertical, muni d'une caisse de résonance, dont le son est obtenu en frappant, en pinçant ou en frottant, sont les bases des instruments à corde inventés il y a plus de 5000 ans.
Les instruments contemporains, sont issus des aménagementseffectués au fil des millénaires, en fonction des nouveaux matériaux découverts, de l'apport d'accessoires, de modification des formes, de l'augmentation du nombre de cordes, permettant ainsi de multiplier à l'infini la palette des sonorités d'une corde en vibration.
En ce qui concerne les instruments à cordes frottées, entre le rebab qui remonterait au Vème siècle, considéré comme l'ancêtre du violon apparu au XVème siècle, des milliers d'instruments sont créés aux formes étroites, ou larges, longues ou courtes, à la caisse bombée ou plate, droite ou cintrée, en recherchant les bois les plus musicaux à travers le monde avec 1 ou 20 cordes en différents matériaux.
A partir du Moyen Âge de grandes familles d'instruments à cordes frottées vont se succéder :
les vièles au Xème siècle
les violes au XIIIème siècle
les violons au XVème siècle
Si les violons, vièles, violes ont eu leurs groupes d'instruments spécifiques, il en est de même en ce qui concerne les instruments à cordes pincées où la lyre a évolué en luth, guitare, balalaïka, banjo et autres dérivés.
La grande innovation par rapport à l'héritage reçu de l'Antiquité, c'est l'invention du clavier. Lorsque le premier clavier fut inventé pour l'orgue au XIIème siècle, le premier instrument à corde sur lequel un clavier est appliqué est la vielle à roue. Une main tourne la roue, l'autre joue du clavier, pour que les deux mains jouent du clavier, et fassent vibrer les cordes grâce à l'action d'un mécanisme, il faut attendre encore un peu.
Trois à quatre siècles plus tard, apparaît l'ancêtre du piano : le clavicorde C'est véritablement la création innovante des instruments à cordes et la naissance d'une nouvelle famille d'instruments: les claviers.
C'est ainsi que deux grandes familles d'instruments à claviers et à cordes vont apparaître au XVIème siècle :
le clavicorde à cordes frappées
le clavecin à cordes pincées
L'évolution du clavicorde est abandonnée au profit du clavecin pendant 2 siècles, ce n'est qu'au XVIIIème siècle que le piano à cordes frappées est inventé.
Et bien sûre pour chacun, de nombreuses variantes souvent plus esthétiques que techniques.
Les instruments à cordes sont répertoriés dans la famille des cordophones.
Dès l'apparition de la musique orchestrale ce sont les cordes qui prédominent. Aujourd'hui dans l'orchestre classique les cordes sont divisés en sous-catégories :
les contrebasses, les violoncelles à droite du chef d'orchestre
les premiers et seconds violons à gauche
les harpes au fond avec les violons
Seule absente: la famille des luths, comme la guitare et autres instruments à cordes pincées
Vents
L'accompagnement sonore des danses rituelles étant bien engagé avec les percussions, l'homme va découvrir plus tard, d'autres possibilités sonores en soufflant dans un roseau, un coquillage, un os ou une corne d'animal. C'est ainsi que va naître, il y a environ 4 à 5000 ans, toute une collection d'instruments à vent. Ils vont évoluer avec les idées originales des bergers et des musiciens.
Tout d'abord une petite flûte sans trou, puis la petite flûte sera percée de 3, 6, 10 trous, on obtient une flûte à 3, 6 ou 10 tons c'est la découverte de la tonalité, la flûte s'agrandit, elle peut mesurer de 25 cm à un mètre, puis on va placer une fine languette de roseau à la sortie de l'air de la flûte pour obtenir encore un son différent, on obtient ce qu'on appelle un instrument à anche. Puis on va réaliser des instruments en plaçant plusieurs flûtes différentes ensemble :
- sur le même instrument, on obtient la flûte de Pan
- sur une réserve d'air, on obtient la cornemuse et l'orgue.
Seront également inventés des instruments aux formes coniques, courbées, arrondies et des instruments en métal , principalement en cuivre, on obtient des sons nouveaux, plus puissants, tels ceux du cor ou de la trompette. Toutes ces transformations ont été réalisées il y a environ 2000 ans tant en Orient qu'en Occident.
Le début de l'ère chrétienne, qui va interdire la pratique de la musique puis les invasions Barbares en Occident (V et VIème siècle) vont stopper le développement et la création de nouveaux instruments de musique.
Une seconde évolution des instruments à vent commence 1000 ans plus tard avec l'apparition des troubadours vers 1100 de notre ère. C'est aussi le début de l'écriture musicale sur la portée
qui va évoluer pendant plusieurs siècles (voir chapitre écriture) et donc inciter à développer l'imagination des compositeurs à la recherche de sonorités nouvelles.
Dans le domaine des instruments à vent, tout a été inventé, le tuyau , les trous et les anches dès l'Antiquité. Ce ne sont que des aménagements supplémentaires, mais non négligeables qui vont multiplier les flûtes en leur donnant des noms spécifiques pour s'y retrouver parmi cet univers de tuyaux sonores. La Renaissance, puis l'époque Baroque, puis le Romantisme et le Jazz vont largement faire appel aux instruments à vent. Leur état primitif limite les possibilités sonores pour un seul homme. On va donc ajouter de la mécanique à ces tuyaux sonores pour jouer des 10 doigts dans un maximum de tonalités possibles et avec un maximum de notes.
C'est ainsi que l'un des instruments les plus anciens, la flûte traversière, inventée il y a plus de 3000 ans en Asie, qui se joue en soufflant sur un trou latéral, d'où son appellation, réalisée à l'origine en os, va subir des modifications importantes à partir du XVème siècle. Construite d'un seul bloc, percée de quelques trous sonnant plus ou moins juste, elle va être coupée en 3 parties au XVIIème siècle, ce qui permet au flûtiste de régler l'instrument en faisant coulisser le segment de tête. Cette innovation est due à la famille des facteurs d'instruments français Hotteterre. Au début du XVIIIème siècle la flûte est équipée d'un quatrième segment amovible de longueur variable, permettant d'augmenter ou de baisser d'un ton l'instrument en fonction de la longueur du segment.
Une autre innovation va multiplier de façon considérable ses possibilités sonores. Le flûtiste allemand Théobald Böhm invente, en 1821, un mécanisme complexe de touches et de leviers permettant d'obstruer les trous, d'étendre les possibilités sonores vers les graves et de jouer sur plusieurs registres.
Plus de 300 pièces sont nécessaires aujourd'hui à la fabrication d'une flûte traversière en métal. Le système Böhm a été adapté sur d'autres instruments à vent en particulier la clarinette et la flûte à bec.
Outre l'aménagement des instruments existants, faisant appel au souffle du musicien, mais aussi l'orgue qui depuis plus de 2000 ans ne cesse d'évoluer, le XIXème siècle va voir apparaître deux instruments originaux, sans tuyau, à vent et à anche : l'harmonium dans les églises et l'accordéon dans les bals populaires. Deux contextes assez différents, le premier instrument ne durera pas, le deuxième est l'instrument de musique le plus joué dans le monde entier.
Inventé par l'autrichien Cyrillus Demian en 1829 le premier accordéon comporte un clavier unique de 5 touches des anches libres de métal qui produisent le son et un soufflet attaché à deux cadres. Le clavier unique passe de 5 à 50 touches en 1850 Dès le milieu du XIXe siècle apparaît un second clavier d'accompagnement, de 2 boutons, très vite il passe de 2 à 150 boutons jusqu'en 1899.
L'accordéon peut être diatonique, en appuyant sur le même bouton on obtient un son en tirant et un autre son en poussant le soufflet. L'accordéon chromatique apparaît après 1900, certains ont jusqu'à trois rangées de claviers. D'autres variantes existent : bandonéon, concertina, harmonéon.... Inventé en Europe, il est largement développé en Amérique, en Afrique, en Asie,
particulièrement intégré au folklore populaire et aux danses de société, il est également intégré en tant qu'instrument de concert vers 1950.
Les instruments à vent sont répertoriés dans la famille des aérophones.
Dans l'orchestre classique les vents sont également divisés en sous-catégories :
les bois avec flûtes, hautbois, clarinettes et bassons
les cuivres avec cornets à piston, cors, trompettes, trombones et tuba.
Ces sous-divisions n'ayant plus aucun rapport avec le matériau de fabrication actuel des instruments.
Concernant la musique, effectivement (et si j'avais réfléchis un peu....) ce n'est pas une invention ; le rythme est en effet présent partout dans la nature (battements de coeur, cycles de respiration, mouvement des planètes...) ; le rythme est donc inné puisque même in utéro l'oreille "enregistre" le rythme du coeur.
Thursday 03 April 2008 à 23:44
Merci pour cet exposé:le theme en est fort interessant...Je le lirai le plus tot que je pourrai!
Friday 11 April 2008 à 08:14
Une sténotype est un clavier (ressemblant à une machine à écrire) servant à saisir du texte sous forme phonétique simplifiée à la vitesse de la parole. Le clavier est composé d'un nombre restreint de touches : 21 sur le modèle Grandjean.
Historique
La première sténotype a été conçue par le français Benoît Gonod, bibliothécaire à Clermont-Ferrand, en 1827. Il a construit un prototype, et a présenté des rapports sur son système dans l'Académie de cette ville. En Italie, Celestino Galli en 1831, Luigi Lamonica en 1867, Isidoro Maggi en 1871 ont été les précurseurs. Ils ont conçu des machines et des méthodes de sténotypie, mais n'ont pas eu d'application pratique.
La première dans son type à être utilisée a été celle créée par le professeur italien Antonio Michela-Zucco, inventée en 1863. Elle a été présentée officiellement en 1878 à l'exposition internationale de Paris, et a provoqué un grand intérêt. Dès décembre 1880, sa sténotype a été utilisée au parlement italien.
Dans les décennies après 1880, de nombreux appareils d'écriture au brevet ont été annoncés qui ont également imprimé sur des bandes de papier.
Chronologie [modifier]
* 1827 : première sténotype du Français Benoît Gonod
* 1863 : sténotype de Michela-Zucco
* 1876 (11 avril) : L’Américain John Zachos dépose un brevet sur du sténotype à New York
* 1909 : le Français Marc Grandjean développe une sténotype en France et crée en 1923 la société « Sténotype Grandjean » pour la commercialiser.
(Wiki)
Historique
La première sténotype a été conçue par le français Benoît Gonod, bibliothécaire à Clermont-Ferrand, en 1827. Il a construit un prototype, et a présenté des rapports sur son système dans l'Académie de cette ville. En Italie, Celestino Galli en 1831, Luigi Lamonica en 1867, Isidoro Maggi en 1871 ont été les précurseurs. Ils ont conçu des machines et des méthodes de sténotypie, mais n'ont pas eu d'application pratique.
La première dans son type à être utilisée a été celle créée par le professeur italien Antonio Michela-Zucco, inventée en 1863. Elle a été présentée officiellement en 1878 à l'exposition internationale de Paris, et a provoqué un grand intérêt. Dès décembre 1880, sa sténotype a été utilisée au parlement italien.
Dans les décennies après 1880, de nombreux appareils d'écriture au brevet ont été annoncés qui ont également imprimé sur des bandes de papier.
Chronologie [modifier]
* 1827 : première sténotype du Français Benoît Gonod
* 1863 : sténotype de Michela-Zucco
* 1876 (11 avril) : L’Américain John Zachos dépose un brevet sur du sténotype à New York
* 1909 : le Français Marc Grandjean développe une sténotype en France et crée en 1923 la société « Sténotype Grandjean » pour la commercialiser.
(Wiki)
Wednesday 16 April 2008 à 09:46
LA MONTRE AU FIL DU TEMPS
Le temps nous file entre les doigts sans que nous puissions l'en empêcher.
Pourtant, depuis au moins cinq mille ans, nous nous acharnons à inventer divers moyens de le mesurer, toutes sortes d'appareils de plus en plus performants auxquels nous souhaitons même donner de multiples vocations.
LES ANCETRES DE LA MONTRE
LE CADRAN SOLAIRE
Il y a trois à quatre mille ans, on vit apparaître les premiers instruments de mesure du temps : les gnomons. Il s’agissait d’un simple bâton planté dans le sol, projetant son ombre dans une direction différente selon l'heure du jour. Ceci était possible grâce au soleil, une garantie incontestable du temps qui passe.
Ensuite, c’est l’arrivée des cadrans solaires. Ils étaient constitués, comme leur nom l'indique, d'un cadran sur lequel étaient tracées des lignes horaires à l'intersection desquelles on trouvait un stylet, celui-ci projetant son ombre tout comme le gnomon. Impossible alors de lire l'heure la nuit...
AUTRES HORLOGES PRIMITIVES
En 1500 avant Jésus Christ, naît la clepsydre, avec laquelle on lisait l'heure par la quantité d'eau qui s'écoule d'un vase à un autre, ce dernier étant gradué.
Elle est l'ancêtre du sablier qui, lui, apparut vers le quatorzième siècle. Il mesurait (et mesure encore quelquefois aujourd'hui) un nombre déterminé d'heures ou de minutes par la vitesse à laquelle une certaine quantité de sable passe de sa partie supérieure à sa partie inférieure par un petit orifice.
En Allemagne du Nord, on vit même une horloge à huile et on sait aussi qu'il exista quelque part des horloges à chandelle dans lesquelles le suif faisait office de référence à la durée de temps écoulée.
Autre invention intéressante, le merkhet (Egypte, 600 avant Jésus-Christ), permettait de lire l'heure la nuit. Peut-être les bonnes gens souffraient-ils d'insomnie et voulait se situer dans le temps lors de ces nuits interminables. Toujours est-il que le merkhet est sûrement l'ancêtre de nos montres à cadran lumineux...
L'HORLOGE MECANIQUE
La toute première horloge mécanique vit le jour en 1275, mais les progrès se firent plus visibles aux XVII et XVIII siècles.
En 1656, Christian Huygens met au point le pendule à rouage mécanique. Pour la première fois, on peut mesurer les minutes et les secondes.
PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT
Depuis l'innovation de Huygens, nos montres mécaniques, c'est-à-dire celles dont l'énergie est fournie par un ressort, suivent le même principe. Sous l'action du ressort, grâce à une suite d'engrenages, le barillet entraîne le rouage et actionne les aiguilles. Le rythme précis est déterminé par un balancier à oscillations constantes. Ce mouvement du balancier est entretenu par un autre rouage à mécanisme auto-bloquant (ancre). Ce dernier libère l'énergie du balancier à intervalles réguliers.
LA MONTRE PROPREMENT DITE
Les mêmes principes s'appliquent aux horloges et aux montres. Pourtant, c'est la montre qui présente le plus bel et le plus grand avantage : celui d'être facilement transportable et toujours à la portée de la main.
La montre de poche couvre une grande partie de l'histoire de la montre, jusqu'à l'invention, en 1904, de la montre-bracelet par le français Louis Cartier et le suisse Hans Wilsdorf. Ce nouveau produit gagna rapidement la popularité qu'on lui connaît, surtout auprès des sportifs.
PERFORMANCES PLUS
- Les montres à quartz élaborées par la Société Française Lip furent commercialisées en 1969-1970
Leur invention découle des recherches de l'abbé Haüy qui mit en évidence les qualités du quartz en 1817. Au début, on se servait de vrai quartz qu'on remplaça ensuite par du quartz synthétique auquel on peut donner une forme parfaite pour ainsi obtenir une plus grande précision. C'est un courant électrique provenant de la pile qui fait vibrer le quartz qui, lui, remplace les balanciers spiraux de jadis.
- Cependant, toujours les hommes cherchent à augmenter la précision. L'horloge atomique, dans laquelle le pendule (ou le balancier) est remplacé par des atomes de césium, est la plus précise jusqu'à ce jour. On peut y relier une montre ( la montre radio-pilotée ) par l'intermédiaire d'un émetteur radio dont les signaux sont captés par une antenne souple ultrasensible située à l'intérieur du bracelet.
TOUJOURS PLUS LOIN
Des recherches ont été entreprises dans le but d'utiliser les pulsions de certaines étoiles (des pulsars ultrarapides) qui prendraient la place des atomes de césium.
Ceci n'est pas encore au point, mais c'est là quand même la preuve que l'humain désire obtenir, d'années en années, de siècles en siècles, de meilleurs produits.
Dans le même ordre d'idées, nous cherchons à rendre une invention comme la montre de plus en plus polyvalente.
Par exemple, au début des années 90, après cinq ans de recherches, des spécialistes de l'International Watch Company of Switzerland ont mis au point une montre, la plus complexe qui existe sur le marché, ce qui lui a valu le nom de "La Grande Complication".
Elle donne la décennie, l'année, le mois, le jour et la phase lunaire en plus de servir de chronomètre et de donner l'heure juste. Cette montre de trente millimètres de diamètre et onze millimètres d'épaisseur se compose de quelques six cent cinquante-neuf pièces!
Elle est pour vous si vous avez quarante-deux mille dollars sous la main. Il faut dire que le temps c'est de l'argent!
Maintenant, vous pouvez faire quasiment n'importe quoi avec une montre: un tensiomètre, un calendrier perpétuel, une télécommande, un téléphone ou un mesureur de performance pour skieur. Et que dire des montres s'adaptant au décalage horaire...
Le temps nous file entre les doigts sans que nous puissions l'en empêcher.
Pourtant, depuis au moins cinq mille ans, nous nous acharnons à inventer divers moyens de le mesurer, toutes sortes d'appareils de plus en plus performants auxquels nous souhaitons même donner de multiples vocations.
LES ANCETRES DE LA MONTRE
LE CADRAN SOLAIRE
Il y a trois à quatre mille ans, on vit apparaître les premiers instruments de mesure du temps : les gnomons. Il s’agissait d’un simple bâton planté dans le sol, projetant son ombre dans une direction différente selon l'heure du jour. Ceci était possible grâce au soleil, une garantie incontestable du temps qui passe.
Ensuite, c’est l’arrivée des cadrans solaires. Ils étaient constitués, comme leur nom l'indique, d'un cadran sur lequel étaient tracées des lignes horaires à l'intersection desquelles on trouvait un stylet, celui-ci projetant son ombre tout comme le gnomon. Impossible alors de lire l'heure la nuit...
AUTRES HORLOGES PRIMITIVES
En 1500 avant Jésus Christ, naît la clepsydre, avec laquelle on lisait l'heure par la quantité d'eau qui s'écoule d'un vase à un autre, ce dernier étant gradué.
Elle est l'ancêtre du sablier qui, lui, apparut vers le quatorzième siècle. Il mesurait (et mesure encore quelquefois aujourd'hui) un nombre déterminé d'heures ou de minutes par la vitesse à laquelle une certaine quantité de sable passe de sa partie supérieure à sa partie inférieure par un petit orifice.
En Allemagne du Nord, on vit même une horloge à huile et on sait aussi qu'il exista quelque part des horloges à chandelle dans lesquelles le suif faisait office de référence à la durée de temps écoulée.
Autre invention intéressante, le merkhet (Egypte, 600 avant Jésus-Christ), permettait de lire l'heure la nuit. Peut-être les bonnes gens souffraient-ils d'insomnie et voulait se situer dans le temps lors de ces nuits interminables. Toujours est-il que le merkhet est sûrement l'ancêtre de nos montres à cadran lumineux...
L'HORLOGE MECANIQUE
La toute première horloge mécanique vit le jour en 1275, mais les progrès se firent plus visibles aux XVII et XVIII siècles.
En 1656, Christian Huygens met au point le pendule à rouage mécanique. Pour la première fois, on peut mesurer les minutes et les secondes.
PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT
Depuis l'innovation de Huygens, nos montres mécaniques, c'est-à-dire celles dont l'énergie est fournie par un ressort, suivent le même principe. Sous l'action du ressort, grâce à une suite d'engrenages, le barillet entraîne le rouage et actionne les aiguilles. Le rythme précis est déterminé par un balancier à oscillations constantes. Ce mouvement du balancier est entretenu par un autre rouage à mécanisme auto-bloquant (ancre). Ce dernier libère l'énergie du balancier à intervalles réguliers.
LA MONTRE PROPREMENT DITE
Les mêmes principes s'appliquent aux horloges et aux montres. Pourtant, c'est la montre qui présente le plus bel et le plus grand avantage : celui d'être facilement transportable et toujours à la portée de la main.
La montre de poche couvre une grande partie de l'histoire de la montre, jusqu'à l'invention, en 1904, de la montre-bracelet par le français Louis Cartier et le suisse Hans Wilsdorf. Ce nouveau produit gagna rapidement la popularité qu'on lui connaît, surtout auprès des sportifs.
PERFORMANCES PLUS
- Les montres à quartz élaborées par la Société Française Lip furent commercialisées en 1969-1970
Leur invention découle des recherches de l'abbé Haüy qui mit en évidence les qualités du quartz en 1817. Au début, on se servait de vrai quartz qu'on remplaça ensuite par du quartz synthétique auquel on peut donner une forme parfaite pour ainsi obtenir une plus grande précision. C'est un courant électrique provenant de la pile qui fait vibrer le quartz qui, lui, remplace les balanciers spiraux de jadis.
- Cependant, toujours les hommes cherchent à augmenter la précision. L'horloge atomique, dans laquelle le pendule (ou le balancier) est remplacé par des atomes de césium, est la plus précise jusqu'à ce jour. On peut y relier une montre ( la montre radio-pilotée ) par l'intermédiaire d'un émetteur radio dont les signaux sont captés par une antenne souple ultrasensible située à l'intérieur du bracelet.
TOUJOURS PLUS LOIN
Des recherches ont été entreprises dans le but d'utiliser les pulsions de certaines étoiles (des pulsars ultrarapides) qui prendraient la place des atomes de césium.
Ceci n'est pas encore au point, mais c'est là quand même la preuve que l'humain désire obtenir, d'années en années, de siècles en siècles, de meilleurs produits.
Dans le même ordre d'idées, nous cherchons à rendre une invention comme la montre de plus en plus polyvalente.
Par exemple, au début des années 90, après cinq ans de recherches, des spécialistes de l'International Watch Company of Switzerland ont mis au point une montre, la plus complexe qui existe sur le marché, ce qui lui a valu le nom de "La Grande Complication".
Elle donne la décennie, l'année, le mois, le jour et la phase lunaire en plus de servir de chronomètre et de donner l'heure juste. Cette montre de trente millimètres de diamètre et onze millimètres d'épaisseur se compose de quelques six cent cinquante-neuf pièces!
Elle est pour vous si vous avez quarante-deux mille dollars sous la main. Il faut dire que le temps c'est de l'argent!
Maintenant, vous pouvez faire quasiment n'importe quoi avec une montre: un tensiomètre, un calendrier perpétuel, une télécommande, un téléphone ou un mesureur de performance pour skieur. Et que dire des montres s'adaptant au décalage horaire...
Ce message a été modifié par sandie72 - Wednesday 16 April 2008 à 09:52.
Saturday 19 April 2008 à 08:10
LA BALANCE
Une balance, du latin bis (2 fois) et lanx (plateau) est un instrument de mesure qui sert à évaluer des masses. Pour effectuer cette mesure, on utilise des « poids », cette appellation est celle que l'on emploie dans le langage courant; en termes scientifiques, on utilise l'appellation « masses marquées ».
Le fabricant de balances est un balancier.
Historique
Les balances existent depuis l’Antiquité. La balance nécessitant l’utilisation de poids, elle obligea à réglementer le pesage avec le plus grand soin. Les balances ne sont devenues de véritables instruments de précision qu’au XIXe siècle.
Antiquité
Dans l’Antiquité, les fonctionnaires vérifiaient la justesse de la pesée des négociants et des commerçants à l’aide d’étalons de mesure. Les premiers étalons, réalisés en cuivre ou en bronze, ont été réalisés en Asie et en Égypte avant l’invention de la monnaie.
Rome
Plusieurs types d’instruments de pesage existaient déjà, les nôtres en sont les descendants. La trutina était utilisée pour les grosses pesées, la moneta pour les petites. La statera est la balance que nous appelons aujourd’hui balance romaine. Elle permet d’utiliser un seul instrument pour effectuer des pesées.
La libra est l’unité de mesure (la livre) et correspond à la masse de la monnaie as, soit environ 327 g. Cette masse se divise en 12 onces d’environ 27,29 g.
Moyen Âge
Aucun nouveau type de balance n’apparaît, mais le mot « balance » prend sa place dans la langue française.
À la fin du XIIe siècle, Philippe-Auguste remplace l’unité de « poids » — à l'époque, on ne distinguait pas encore masse et poids — (la livre) par le marc, qui restera l’unité de masse jusqu’en 1795. Le marc sera utilisé dans tous les pays d’Europe, mais malheureusement avec des valeurs différentes de masse. En France le marc se divise en 8 onces, l’once en 8 gros, le gros en 3 deniers, le denier en 24 grains.
XVIe siècle
C’est la période du développement des boîtes de pesage utilisées pour les petites pesées. Ces petites boîtes en bois, d’environ 15 cm de longueur, contenaient une balance à bras égaux montée sur une colonne démontable, ainsi que ses poids. Très répandues chez les commerçants, elles servaient à vérifier la masse des pièces d’or et d’argent en circulation. Les poids contenus dans ces boîtes étaient appelés « poids monétaires ». Chacun de ces poids était ajusté sur la masse légale d’une monnaie déterminée et souvent à son effigie.
XVIIe siècle
L’invention de Roberval (voir plus bas) révolutionne le pesage. C’est la première fois que l’on a l’idée de poser les plateaux au-dessus du fléau et non plus en dessous.
XVIIIe siècle
Lavoisier perfectionne la balance et les principes de pesage. Il en généralise l’usage dans les laboratoires, après avoir conçu une balance très sensible (au milligramme près).
XIXe siècle
Le système archaïque des poids et mesures propres à chaque ville ou à chaque région est remis en cause au moment de la Révolution française. Les bienfaits du système métrique, mis en place en France en 1795 et rendu obligatoire le 1er janvier 1840 accompagné d’un étalon unique pour tout le pays, se répandent dans tous les pays progressivement. Les formes des poids étalons sont par ailleurs réglementées :
* Un modèle cylindrique surmonté d’une prise en cuivre
* Un modèle hexagonal ou rectangulaire en fonte de fer, muni d’un anneau.
Les différents types de balance n’ont pas évolué depuis le XVIIe siècle. Il faudra attendre les améliorations dues à Louis Poinsot en 1821 pour que la balance dite de Roberval se répande très largement. Un arrêté ministériel autorise « l’admission, la vérification et le poinçonnage de la balance Roberval ».
La balance Roberval est perfectionnée par Béranger qui parvient à réduire les forces latérales et les frottements en utilisant des petits fléaux secondaires qui remplacent les tiges de force.
C’est également à cette époque qu’apparaît le pont-bascule qui permet, grâce au « levier compensé » inventé en Angleterre, de réaliser de grosses pesées sans utiliser de gros pesons.
XXe siècle
Les balances « Roberval » et « Béranger » sont sur tous les comptoirs des commerçants lorsqu'apparaît, à la fin du XIXe siècle, la «balance automatique» constituée d’un cadran gradué, circulaire ou en forme d’éventail où l’on peut directement lire la masse de l’objet pesé indiqué par une aiguille, et sans avoir à déplacer de poids manuellement.
Les dernières évolutions sont dues à l'électronique. Dorénavant les balances électroniques affichent ou impriment directement la masse et bien souvent calculent même le prix correspondant.
La technique
Comment ça marche ?
Il convient tout d'abord de comprendre la distinction entre poids et masse, grandeurs physiques fondamentalement différentes :
* la première est une force, c'est-à-dire une grandeur vectorielle définie par une grandeur scalaire (l'intensité de la force), par une direction (verticale pour le poids), par un sens (vers le centre de la Terre pour le poids) et par un point d'application (le centre de gravité G pour le poids)
* la deuxième est une grandeur scalaire définie par un nombre et par sa « dimension » physique.
Ces deux grandeurs sont liées par l'équation fondamentale de la dynamique (force = masse x accélération), qui dans le cas de la force-poids, s'écrit : poids = masse x accélération de la pesanteur (P = mg). On voit que la masse est une caractéristique intrinsèque de la matière, alors que le poids correspondant dépend du lieu où la mesure est effectuée, puisque g n'est pas une constante.
D'un point de vue scientifique, poids et masse ne doivent donc pas être confondus, même si, exprimés par le même nombre, ils peuvent l'être dans le langage courant.
La balance est un instrument de mesure basé sur les lois de la mécanique, elle fonctionne en réalisant l'équilibre entre deux forces qui peuvent être de natures différentes, mais dont au moins l'une est un poids. Il existe de fait deux types de balances :
* type 1 : si les deux forces sont des forces-poids, la balance mesure des masses ; l'accélération de la pesanteur qui agit sur chacune des masses est identique ; en comparant les deux poids, on compare donc les deux masses ;
* type 2 : si l'une des forces n'est pas un poids, mais une force d'un autre type (élastique par exemple), la balance mesure des poids ; on effectue bien la comparaison de deux forces.
Les balances de type 1 sont constituées d'un levier avec lequel on obtient l'équilibre entre les masses, par rapport au point d'appui. Ce sont les balances à deux plateaux, les balances romaines, …
Les balances de type 2 sont constituées d'un levier avec lequel on obtient l'équilibre entre les forces, par rapport au point d'appui. Ce sont les dynamomètres (dont les pesons), les balances pneumatiques, les balances électriques, …
Les qualités d'une « bonne » balance
Une « bonne » balance doit être :
* juste, c'est-à-dire qu'elle reste horizontale lorsqu'on place des masses égales dans chacun des deux plateaux,
* sensible, c'est-à-dire que l'addition d'une masse petite détermine une inclinaison appréciable du fléau,
* fidèle, c'est-à-dire qu'elle fournit toujours la même indication pour le même objet à peser, quelle que soit la position de cet objet sur l'un des plateaux.
Amélioration des balances à fléau : la double pesée
Si les deux bras d'une balance sont de longueur inégale, la valeur de la pesée dépend du plateau sur lequel on place l'objet à peser. Pour rétablir la bonne valeur, il faut pratiquer une double pesée.
Différents types de balance
La balance ordinaire
La balance ordinaire se compose d'une barre métallique rigide appelée « fléau » traversée en son milieu perpendiculairement à sa longueur par un prisme d'acier appelés « couteau central ». Ce prisme repose par une de ses arêtes sur deux petits plans d'acier fixés à l'extrémité d'une colonne qui, par suite, soutient le fléau. Les deux extrémités du fléau servent à supporter : l'un, le corps à peser, l'autre les masses marquées destinées à faire équilibre au corps.
La balance à fléau
Le principe de fonctionnement de la balance à fléau est le même que celui de la balance ordinaire. la différence vient que dans cette balance, le fléau ne repose pas sur une colonne mais sur une pièce métallique qui permet de suspendre la balance
Le trébuchet
Le trébuchet est un type particulier de balance ordinaire. C'est une balance de précision, utilisée pour peser de faibles quantités de substances. Il était également utilisé pour peser les pièces de monnaies.
Il est à l'origine de l'expression « en espèces sonnantes et trébuchantes ».
Dans ce type de balance, le levier à bras égaux est constitué d'un fléau rigide dont le point d'appui est un couteau central, fabriqué avec un matériau très dur, dont la forme est celle d'un prisme triangulaire et dont une arête repose sur un petit plan horizontal du même matériau. Aux extrémités du fléau, 2 autres couteaux équidistants du couteau central supportent 2 petits plans horizontaux auxquels ont été fixés les étriers portant les 2 petits plateaux. Les arêtes des 3 couteaux doivent être absolument parallèles et coplanaires. Le fléau, sous l'action des forces-poids agissant sur les 2 petits plateaux, effectue des oscillations amorties autour de la position d'équilibre. Une aiguille solidaire du fléau permet d'observer, sur une échelle graduée, les oscillations et de déterminer la position d'équilibre.
Les couteaux étant très délicats, on ne leur fait supporter la charge qu'au moment d'effectuer la pesée. Lorsque la balance est en position de repos, un dispositif de blocage actionné manuellement de l'extérieur soulève le couteau central, le sépare du plan d'appui et sépare également les couteaux des plateaux de leur plan d'application.
La balance romaine
L'appellation « romaine » vient de son origine arabe, rommäna (grenade, par analogie de forme entre le contre-poids et le fruit).
Dans cette balance, les deux bras du fléau n'ont pas la même longueur. Le bras du côté de la masse inconnue a une longueur constante alors que la longueur du bras qui supporte le contre-poids est variable. Dans cette balance, on n'obtient pas l'équilibre en égalisant les deux masses, mais en agissant sur la longueur du bras qui porte le contre-poids. L'équilibre se fait lorsqu'en déplaçant ce contre-poids le long de sa tige, le fléau atteint la position horizontale. Le bras le plus long porte des divisions avec indication des masses correspondantes. Il suffit alors de lire la masse de l'objet.
Dans les balances romaines portables, il existe deux points d'accroche séparés, donnant accès, après retournement de l'appareil, à deux échelles différentes, afin de privilégier la précision ou la pesée de masses plus importantes.
Il faut noter que la différence de longueur entre les bras permet de peser des charges beaucoup plus importantes que celle du contre-poids.
On peut aussi noter que la mesure des masses ne dépend pas du champ de pesanteur.
De nos jours, la balance romaine est encore souvent utilisée comme pèse-bébé, comme balance de ménage, et parfois comme pèse-personne. Lorsqu'ils sont en bon état et bien réglés, ces instruments ont une bonne précision.
La balance à deux fléaux dite Roberval
Cette balance doit son nom à son inventeur Gilles Personne, mathématicien et physicien français, connu sous le nom de Roberval car il était originaire de Roberval dans l'Oise. Gilles Personne eut l'ingénieuse idée de placer les plateaux au-dessus du fléau, alors que depuis des millénaires ils étaient placés en-dessous du fléau (voir à ce sujet le dossier rédigé par l'Université de technologie de Compiègne ).
La balance de Roberval comprend un fléau à 3 couteaux, dont les deux extrémités supportent les 2 plateaux découverts. Les déplacements des plateaux sont guidés par des tiges verticales liées à un contre-fléau. L'ensemble fléau, contre-fléau, tiges verticales, constitue un parallélogramme articulé. Lorsque les 2 bras du fléau sont égaux, des masses égales placées sur les 2 plateaux sont en équilibre.
De façon à améliorer la sensibilité des balances à plateaux, les fléaux et les couteaux sont dimensionnés en fonction de la capacité maximale de la balance. C'est pourquoi la capacité maximale est clairement indiquée sur chaque balance.
La balance à pendule
Un modèle particulier de ce type de balance est la balance « Béranger » (du nom de son fabricant Joseph Béranger
En Belgique de nos jours, l'arrêté royal du 9 septembre 1975 a précisé que deux types de balance étaient dispensés de l'approbation de modèle : « Roberval » et « Béranger ».
La balance de changeur
Cette balance est une petite balance à fléau qui était utilisée au 18e siècle par les changeurs pour peser les pièces de monnaie.
Le peson
Le peson est constitué d'un ressort dont on mesure l'allongement grâce à une réglette se déplaçant sur une échelle graduée.
Les mesures données sont des forces, et n'indiquent la masse que dans un champ de pesanteur donné.
Ces appareils, également soumis à erreurs en cas d'allongement irréversible du ressort, sont interdits pour les transactions commerciales.
Ce même principe est utilisé dans de nombreux pèse-personnes mécaniques.
La balance de ménage
Ce modèle de balance a été très utilisé au milieu du 20e siècle.
Il s'agit d'une variante de la balance romaine.
En tôle d'acier laquée, avec un plateau chromé, cette balance fonctionne avec deux masses coulissant sur deux réglettes graduées, l'une pour les kilogrammes, l'autre pour les grammes.
Ce modèle de balance était également utilisé comme pèse-bébé, après avoir remplacé le plateau par un repose-bébé, constitué de deux supports en matière plastique et d'une alèse en vinyle blanc opaque.
La balance commerciale « semi-automatique »
Le pèse-lettre
Autres types de balance
* pèse-personne
* pèse-bébé
* balance à œuf
* balance à grains
* bascule
La bascule est, comme la balance romaine, une balance à bras inégaux. La charge est disposée sur un plan d'appui agissant sur un bras de levier court. L'équilibre est réalisé en disposant des masses connues sur le plateau situé à l'extrémité du bras libre qui est plus long. Suivant le rapport entre les longueurs des deux bras, le rapport entre la masse connue et la charge que l'on pèse peut aller jusque 1 à 100.
* pont-bascule
* balance électrique, voire électronique
Le principe de fonctionnement de ces balances repose sur les variations des caractéristiques électriques de certains matériaux lorsqu'ils sont soumis à des compressions mécaniques. Ces variations électriques sont mesurées et envoyées à un cadran qui permet de donner une indication sur la masse de la charge inconnue qui a comprimé le matériau.
Les poids
Les poids marqués
En termes scientifiques, on les appelle « masses marquées ». On utilise également les termes de « poids de référence » et « boîte de poids ».
Forme et matière
La forme des poids varie de même que la matière employée pour leur fabrication. La fonte, le cuivre, le laiton sont les métaux les plus fréquemment employés.
Les poids en fonte ont une forme de pyramide tronquée quadrangulaire pour les poids de plus de 10 kg, et une forme de pyramide tronquée hexagonale pour les poids de 10 kg à 50 g.
Les poids en cuivre sont cylindriques et surmontés d'un bouton pour les saisir. Ils peuvent être en forme de godets s'emboîtant les uns dans les autres. C'est ce que l'on appelle la « pile de Charlemagne » (pour plus d'informations, voir ci-dessous le lien externe).
Pour les pesées de petites quantités de substance, les divisions du gramme (½ gramme à ½ milligramme) sont de petites lamelles, généralement en aluminium, dont un coin est plié pour faciliter la saisie.
Poids de 5 kg et boîte de 3 poids : 2 fois 1 kg et 1 fois 2 kg
jeu complet de poids en fonte (de 10 kg à 50 g)
Le marquage du fabricant
Les fabricants, maîtres balanciers, sont habilités à marquer leurs poids d'un poinçon permettant de les identifier. Ce poinçon est généralement constitué de deux lettres ou d'un sigle.
Les poinçons de l'État
Un service de l'État (jadis nommé « Service des poids et mesures »[4]) vérifie l'exactitude des balances et poids utilisés dans le commerce. Au moment de la création de la balance ou du poids, lors de la vérification « primitive », un poinçon est porté sur l'objet. Ce poinçon est actuellement constitué de deux mains entrelacées, il est appelé « poinçon de la bonne foi »).
Par ailleurs, ce service effectue des vérifications chaque année et, lors de cette vérification « périodique », porte sur l'objet un poinçon constitué d'une lettre. Cette lettre change chaque année. De nos jours, ce poinçon est remplacé par une vignette verte indiquant la date de validité du contrôle.
Les poids de référence
Poids de référence de 1 kg (indication F1) avec son coffret de rangement
Poids de référence de 1 kg (indication F1) avec son coffret de rangement
Les poids de référence servent de référence pour peser les autres poids. La précision des poids de référence est fonction de l'indication qui se trouve sur le poids. Par exemple, pour un poids de 1 kg, la valeur exacte est de :
* 1 kg à 0,5 mg près pour l'indication E1
* 1 kg à 1,5 mg près pour l'indication E2
* 1 kg à 5 mg près pour l'indication F1
* 1 kg à 15 mg près pour l'indication F1
* 1 kg à 50 mg près pour l'indication M1
* 1 kg à 150 mg près pour l'indication M2
Les boîtes de poids
Sur une balance à deux plateaux, pour équilibrer un objet au gramme près, il faut pouvoir mettre sur le plateau opposé la masse correspondante. Pour cela, on utilise des boîtes de poids :
* boîte de 7 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g) pour peser jusque 50 g
* boîte de 8 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g) pour peser jusque 100 g
* boîte de 9 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 100 g) pour peser jusque 200 g
* boîte de 10 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g) pour peser jusque 300 g
* boîte de 11 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g, 200 g) pour peser jusque 500 g
* boîte de 12 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g, 200 g, 500 g) pour peser jusque 1 kg
* boîte de 13 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g, 200 g, 500 g, 1 kg) pour peser jusque 2 kg
* boîte de 15 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g, 200 g, 500 g, 2 fois 1 kg, 2 kg) pour peser jusque 5 kg
Autre possibilité théorique pour les boîtes de poids
Dans le cas d'une balance à deux plateaux, il existe une autre méthode, permettant de peser n'importe quelle masse avec le moins de poids possible : celle des puissances de 3.
Dans ce système, on doit disposer de poids représentant les puissances de 3 : 1, 3, 9, 27, etc.
En disposant certains poids sur le même plateau que la masse à peser, et d'autres sur l'autre plateau, on peut obtenir tous les poids (ex : 2=3-1, 4=3+1, 5=9-3-1, etc.)
La complexité d'utilisation de ce système fait qu'on n'en connaît pas d'application concrète.
La balance à fléau est une allégorie fréquemment utilisée pour représenter la justice. On la voit apparaître en Égypte antique ou l'on représente Anubis jugeant l'âme des morts en comparant le poids du cœur avec celui d'une plume. Puis, elle apparaît dans l'art religieux chrétien, la justice étant une des quatre vertus cardinales. Dans de nombreux pays, y compris laïques, on représente la justice comme une femme aveugle faisant pencher le fléau d'un côté avec son glaive.(Wiki)
Une balance, du latin bis (2 fois) et lanx (plateau) est un instrument de mesure qui sert à évaluer des masses. Pour effectuer cette mesure, on utilise des « poids », cette appellation est celle que l'on emploie dans le langage courant; en termes scientifiques, on utilise l'appellation « masses marquées ».
Le fabricant de balances est un balancier.
Historique
Les balances existent depuis l’Antiquité. La balance nécessitant l’utilisation de poids, elle obligea à réglementer le pesage avec le plus grand soin. Les balances ne sont devenues de véritables instruments de précision qu’au XIXe siècle.
Antiquité
Dans l’Antiquité, les fonctionnaires vérifiaient la justesse de la pesée des négociants et des commerçants à l’aide d’étalons de mesure. Les premiers étalons, réalisés en cuivre ou en bronze, ont été réalisés en Asie et en Égypte avant l’invention de la monnaie.
Rome
Plusieurs types d’instruments de pesage existaient déjà, les nôtres en sont les descendants. La trutina était utilisée pour les grosses pesées, la moneta pour les petites. La statera est la balance que nous appelons aujourd’hui balance romaine. Elle permet d’utiliser un seul instrument pour effectuer des pesées.
La libra est l’unité de mesure (la livre) et correspond à la masse de la monnaie as, soit environ 327 g. Cette masse se divise en 12 onces d’environ 27,29 g.
Moyen Âge
Aucun nouveau type de balance n’apparaît, mais le mot « balance » prend sa place dans la langue française.
À la fin du XIIe siècle, Philippe-Auguste remplace l’unité de « poids » — à l'époque, on ne distinguait pas encore masse et poids — (la livre) par le marc, qui restera l’unité de masse jusqu’en 1795. Le marc sera utilisé dans tous les pays d’Europe, mais malheureusement avec des valeurs différentes de masse. En France le marc se divise en 8 onces, l’once en 8 gros, le gros en 3 deniers, le denier en 24 grains.
XVIe siècle
C’est la période du développement des boîtes de pesage utilisées pour les petites pesées. Ces petites boîtes en bois, d’environ 15 cm de longueur, contenaient une balance à bras égaux montée sur une colonne démontable, ainsi que ses poids. Très répandues chez les commerçants, elles servaient à vérifier la masse des pièces d’or et d’argent en circulation. Les poids contenus dans ces boîtes étaient appelés « poids monétaires ». Chacun de ces poids était ajusté sur la masse légale d’une monnaie déterminée et souvent à son effigie.
XVIIe siècle
L’invention de Roberval (voir plus bas) révolutionne le pesage. C’est la première fois que l’on a l’idée de poser les plateaux au-dessus du fléau et non plus en dessous.
XVIIIe siècle
Lavoisier perfectionne la balance et les principes de pesage. Il en généralise l’usage dans les laboratoires, après avoir conçu une balance très sensible (au milligramme près).
XIXe siècle
Le système archaïque des poids et mesures propres à chaque ville ou à chaque région est remis en cause au moment de la Révolution française. Les bienfaits du système métrique, mis en place en France en 1795 et rendu obligatoire le 1er janvier 1840 accompagné d’un étalon unique pour tout le pays, se répandent dans tous les pays progressivement. Les formes des poids étalons sont par ailleurs réglementées :
* Un modèle cylindrique surmonté d’une prise en cuivre
* Un modèle hexagonal ou rectangulaire en fonte de fer, muni d’un anneau.
Les différents types de balance n’ont pas évolué depuis le XVIIe siècle. Il faudra attendre les améliorations dues à Louis Poinsot en 1821 pour que la balance dite de Roberval se répande très largement. Un arrêté ministériel autorise « l’admission, la vérification et le poinçonnage de la balance Roberval ».
La balance Roberval est perfectionnée par Béranger qui parvient à réduire les forces latérales et les frottements en utilisant des petits fléaux secondaires qui remplacent les tiges de force.
C’est également à cette époque qu’apparaît le pont-bascule qui permet, grâce au « levier compensé » inventé en Angleterre, de réaliser de grosses pesées sans utiliser de gros pesons.
XXe siècle
Les balances « Roberval » et « Béranger » sont sur tous les comptoirs des commerçants lorsqu'apparaît, à la fin du XIXe siècle, la «balance automatique» constituée d’un cadran gradué, circulaire ou en forme d’éventail où l’on peut directement lire la masse de l’objet pesé indiqué par une aiguille, et sans avoir à déplacer de poids manuellement.
Les dernières évolutions sont dues à l'électronique. Dorénavant les balances électroniques affichent ou impriment directement la masse et bien souvent calculent même le prix correspondant.
La technique
Comment ça marche ?
Il convient tout d'abord de comprendre la distinction entre poids et masse, grandeurs physiques fondamentalement différentes :
* la première est une force, c'est-à-dire une grandeur vectorielle définie par une grandeur scalaire (l'intensité de la force), par une direction (verticale pour le poids), par un sens (vers le centre de la Terre pour le poids) et par un point d'application (le centre de gravité G pour le poids)
* la deuxième est une grandeur scalaire définie par un nombre et par sa « dimension » physique.
Ces deux grandeurs sont liées par l'équation fondamentale de la dynamique (force = masse x accélération), qui dans le cas de la force-poids, s'écrit : poids = masse x accélération de la pesanteur (P = mg). On voit que la masse est une caractéristique intrinsèque de la matière, alors que le poids correspondant dépend du lieu où la mesure est effectuée, puisque g n'est pas une constante.
D'un point de vue scientifique, poids et masse ne doivent donc pas être confondus, même si, exprimés par le même nombre, ils peuvent l'être dans le langage courant.
La balance est un instrument de mesure basé sur les lois de la mécanique, elle fonctionne en réalisant l'équilibre entre deux forces qui peuvent être de natures différentes, mais dont au moins l'une est un poids. Il existe de fait deux types de balances :
* type 1 : si les deux forces sont des forces-poids, la balance mesure des masses ; l'accélération de la pesanteur qui agit sur chacune des masses est identique ; en comparant les deux poids, on compare donc les deux masses ;
* type 2 : si l'une des forces n'est pas un poids, mais une force d'un autre type (élastique par exemple), la balance mesure des poids ; on effectue bien la comparaison de deux forces.
Les balances de type 1 sont constituées d'un levier avec lequel on obtient l'équilibre entre les masses, par rapport au point d'appui. Ce sont les balances à deux plateaux, les balances romaines, …
Les balances de type 2 sont constituées d'un levier avec lequel on obtient l'équilibre entre les forces, par rapport au point d'appui. Ce sont les dynamomètres (dont les pesons), les balances pneumatiques, les balances électriques, …
Les qualités d'une « bonne » balance
Une « bonne » balance doit être :
* juste, c'est-à-dire qu'elle reste horizontale lorsqu'on place des masses égales dans chacun des deux plateaux,
* sensible, c'est-à-dire que l'addition d'une masse petite détermine une inclinaison appréciable du fléau,
* fidèle, c'est-à-dire qu'elle fournit toujours la même indication pour le même objet à peser, quelle que soit la position de cet objet sur l'un des plateaux.
Amélioration des balances à fléau : la double pesée
Si les deux bras d'une balance sont de longueur inégale, la valeur de la pesée dépend du plateau sur lequel on place l'objet à peser. Pour rétablir la bonne valeur, il faut pratiquer une double pesée.
Différents types de balance
La balance ordinaire
La balance ordinaire se compose d'une barre métallique rigide appelée « fléau » traversée en son milieu perpendiculairement à sa longueur par un prisme d'acier appelés « couteau central ». Ce prisme repose par une de ses arêtes sur deux petits plans d'acier fixés à l'extrémité d'une colonne qui, par suite, soutient le fléau. Les deux extrémités du fléau servent à supporter : l'un, le corps à peser, l'autre les masses marquées destinées à faire équilibre au corps.
La balance à fléau
Le principe de fonctionnement de la balance à fléau est le même que celui de la balance ordinaire. la différence vient que dans cette balance, le fléau ne repose pas sur une colonne mais sur une pièce métallique qui permet de suspendre la balance
Le trébuchet
Le trébuchet est un type particulier de balance ordinaire. C'est une balance de précision, utilisée pour peser de faibles quantités de substances. Il était également utilisé pour peser les pièces de monnaies.
Il est à l'origine de l'expression « en espèces sonnantes et trébuchantes ».
Dans ce type de balance, le levier à bras égaux est constitué d'un fléau rigide dont le point d'appui est un couteau central, fabriqué avec un matériau très dur, dont la forme est celle d'un prisme triangulaire et dont une arête repose sur un petit plan horizontal du même matériau. Aux extrémités du fléau, 2 autres couteaux équidistants du couteau central supportent 2 petits plans horizontaux auxquels ont été fixés les étriers portant les 2 petits plateaux. Les arêtes des 3 couteaux doivent être absolument parallèles et coplanaires. Le fléau, sous l'action des forces-poids agissant sur les 2 petits plateaux, effectue des oscillations amorties autour de la position d'équilibre. Une aiguille solidaire du fléau permet d'observer, sur une échelle graduée, les oscillations et de déterminer la position d'équilibre.
Les couteaux étant très délicats, on ne leur fait supporter la charge qu'au moment d'effectuer la pesée. Lorsque la balance est en position de repos, un dispositif de blocage actionné manuellement de l'extérieur soulève le couteau central, le sépare du plan d'appui et sépare également les couteaux des plateaux de leur plan d'application.
La balance romaine
L'appellation « romaine » vient de son origine arabe, rommäna (grenade, par analogie de forme entre le contre-poids et le fruit).
Dans cette balance, les deux bras du fléau n'ont pas la même longueur. Le bras du côté de la masse inconnue a une longueur constante alors que la longueur du bras qui supporte le contre-poids est variable. Dans cette balance, on n'obtient pas l'équilibre en égalisant les deux masses, mais en agissant sur la longueur du bras qui porte le contre-poids. L'équilibre se fait lorsqu'en déplaçant ce contre-poids le long de sa tige, le fléau atteint la position horizontale. Le bras le plus long porte des divisions avec indication des masses correspondantes. Il suffit alors de lire la masse de l'objet.
Dans les balances romaines portables, il existe deux points d'accroche séparés, donnant accès, après retournement de l'appareil, à deux échelles différentes, afin de privilégier la précision ou la pesée de masses plus importantes.
Il faut noter que la différence de longueur entre les bras permet de peser des charges beaucoup plus importantes que celle du contre-poids.
On peut aussi noter que la mesure des masses ne dépend pas du champ de pesanteur.
De nos jours, la balance romaine est encore souvent utilisée comme pèse-bébé, comme balance de ménage, et parfois comme pèse-personne. Lorsqu'ils sont en bon état et bien réglés, ces instruments ont une bonne précision.
La balance à deux fléaux dite Roberval
Cette balance doit son nom à son inventeur Gilles Personne, mathématicien et physicien français, connu sous le nom de Roberval car il était originaire de Roberval dans l'Oise. Gilles Personne eut l'ingénieuse idée de placer les plateaux au-dessus du fléau, alors que depuis des millénaires ils étaient placés en-dessous du fléau (voir à ce sujet le dossier rédigé par l'Université de technologie de Compiègne ).
La balance de Roberval comprend un fléau à 3 couteaux, dont les deux extrémités supportent les 2 plateaux découverts. Les déplacements des plateaux sont guidés par des tiges verticales liées à un contre-fléau. L'ensemble fléau, contre-fléau, tiges verticales, constitue un parallélogramme articulé. Lorsque les 2 bras du fléau sont égaux, des masses égales placées sur les 2 plateaux sont en équilibre.
De façon à améliorer la sensibilité des balances à plateaux, les fléaux et les couteaux sont dimensionnés en fonction de la capacité maximale de la balance. C'est pourquoi la capacité maximale est clairement indiquée sur chaque balance.
La balance à pendule
Un modèle particulier de ce type de balance est la balance « Béranger » (du nom de son fabricant Joseph Béranger
En Belgique de nos jours, l'arrêté royal du 9 septembre 1975 a précisé que deux types de balance étaient dispensés de l'approbation de modèle : « Roberval » et « Béranger ».
La balance de changeur
Cette balance est une petite balance à fléau qui était utilisée au 18e siècle par les changeurs pour peser les pièces de monnaie.
Le peson
Le peson est constitué d'un ressort dont on mesure l'allongement grâce à une réglette se déplaçant sur une échelle graduée.
Les mesures données sont des forces, et n'indiquent la masse que dans un champ de pesanteur donné.
Ces appareils, également soumis à erreurs en cas d'allongement irréversible du ressort, sont interdits pour les transactions commerciales.
Ce même principe est utilisé dans de nombreux pèse-personnes mécaniques.
La balance de ménage
Ce modèle de balance a été très utilisé au milieu du 20e siècle.
Il s'agit d'une variante de la balance romaine.
En tôle d'acier laquée, avec un plateau chromé, cette balance fonctionne avec deux masses coulissant sur deux réglettes graduées, l'une pour les kilogrammes, l'autre pour les grammes.
Ce modèle de balance était également utilisé comme pèse-bébé, après avoir remplacé le plateau par un repose-bébé, constitué de deux supports en matière plastique et d'une alèse en vinyle blanc opaque.
La balance commerciale « semi-automatique »
Le pèse-lettre
Autres types de balance
* pèse-personne
* pèse-bébé
* balance à œuf
* balance à grains
* bascule
La bascule est, comme la balance romaine, une balance à bras inégaux. La charge est disposée sur un plan d'appui agissant sur un bras de levier court. L'équilibre est réalisé en disposant des masses connues sur le plateau situé à l'extrémité du bras libre qui est plus long. Suivant le rapport entre les longueurs des deux bras, le rapport entre la masse connue et la charge que l'on pèse peut aller jusque 1 à 100.
* pont-bascule
* balance électrique, voire électronique
Le principe de fonctionnement de ces balances repose sur les variations des caractéristiques électriques de certains matériaux lorsqu'ils sont soumis à des compressions mécaniques. Ces variations électriques sont mesurées et envoyées à un cadran qui permet de donner une indication sur la masse de la charge inconnue qui a comprimé le matériau.
Les poids
Les poids marqués
En termes scientifiques, on les appelle « masses marquées ». On utilise également les termes de « poids de référence » et « boîte de poids ».
Forme et matière
La forme des poids varie de même que la matière employée pour leur fabrication. La fonte, le cuivre, le laiton sont les métaux les plus fréquemment employés.
Les poids en fonte ont une forme de pyramide tronquée quadrangulaire pour les poids de plus de 10 kg, et une forme de pyramide tronquée hexagonale pour les poids de 10 kg à 50 g.
Les poids en cuivre sont cylindriques et surmontés d'un bouton pour les saisir. Ils peuvent être en forme de godets s'emboîtant les uns dans les autres. C'est ce que l'on appelle la « pile de Charlemagne » (pour plus d'informations, voir ci-dessous le lien externe).
Pour les pesées de petites quantités de substance, les divisions du gramme (½ gramme à ½ milligramme) sont de petites lamelles, généralement en aluminium, dont un coin est plié pour faciliter la saisie.
Poids de 5 kg et boîte de 3 poids : 2 fois 1 kg et 1 fois 2 kg
jeu complet de poids en fonte (de 10 kg à 50 g)
Le marquage du fabricant
Les fabricants, maîtres balanciers, sont habilités à marquer leurs poids d'un poinçon permettant de les identifier. Ce poinçon est généralement constitué de deux lettres ou d'un sigle.
Les poinçons de l'État
Un service de l'État (jadis nommé « Service des poids et mesures »[4]) vérifie l'exactitude des balances et poids utilisés dans le commerce. Au moment de la création de la balance ou du poids, lors de la vérification « primitive », un poinçon est porté sur l'objet. Ce poinçon est actuellement constitué de deux mains entrelacées, il est appelé « poinçon de la bonne foi »).
Par ailleurs, ce service effectue des vérifications chaque année et, lors de cette vérification « périodique », porte sur l'objet un poinçon constitué d'une lettre. Cette lettre change chaque année. De nos jours, ce poinçon est remplacé par une vignette verte indiquant la date de validité du contrôle.
Les poids de référence
Poids de référence de 1 kg (indication F1) avec son coffret de rangement
Poids de référence de 1 kg (indication F1) avec son coffret de rangement
Les poids de référence servent de référence pour peser les autres poids. La précision des poids de référence est fonction de l'indication qui se trouve sur le poids. Par exemple, pour un poids de 1 kg, la valeur exacte est de :
* 1 kg à 0,5 mg près pour l'indication E1
* 1 kg à 1,5 mg près pour l'indication E2
* 1 kg à 5 mg près pour l'indication F1
* 1 kg à 15 mg près pour l'indication F1
* 1 kg à 50 mg près pour l'indication M1
* 1 kg à 150 mg près pour l'indication M2
Les boîtes de poids
Sur une balance à deux plateaux, pour équilibrer un objet au gramme près, il faut pouvoir mettre sur le plateau opposé la masse correspondante. Pour cela, on utilise des boîtes de poids :
* boîte de 7 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g) pour peser jusque 50 g
* boîte de 8 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g) pour peser jusque 100 g
* boîte de 9 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 100 g) pour peser jusque 200 g
* boîte de 10 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g) pour peser jusque 300 g
* boîte de 11 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g, 200 g) pour peser jusque 500 g
* boîte de 12 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g, 200 g, 500 g) pour peser jusque 1 kg
* boîte de 13 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g, 200 g, 500 g, 1 kg) pour peser jusque 2 kg
* boîte de 15 poids (1 g, 2 fois 2 g, 5 g, 2 fois 10 g, 20 g, 50 g, 2 fois 100 g, 200 g, 500 g, 2 fois 1 kg, 2 kg) pour peser jusque 5 kg
Autre possibilité théorique pour les boîtes de poids
Dans le cas d'une balance à deux plateaux, il existe une autre méthode, permettant de peser n'importe quelle masse avec le moins de poids possible : celle des puissances de 3.
Dans ce système, on doit disposer de poids représentant les puissances de 3 : 1, 3, 9, 27, etc.
En disposant certains poids sur le même plateau que la masse à peser, et d'autres sur l'autre plateau, on peut obtenir tous les poids (ex : 2=3-1, 4=3+1, 5=9-3-1, etc.)
La complexité d'utilisation de ce système fait qu'on n'en connaît pas d'application concrète.
La balance à fléau est une allégorie fréquemment utilisée pour représenter la justice. On la voit apparaître en Égypte antique ou l'on représente Anubis jugeant l'âme des morts en comparant le poids du cœur avec celui d'une plume. Puis, elle apparaît dans l'art religieux chrétien, la justice étant une des quatre vertus cardinales. Dans de nombreux pays, y compris laïques, on représente la justice comme une femme aveugle faisant pencher le fléau d'un côté avec son glaive.(Wiki)
Saturday 26 April 2008 à 09:02
Histoire des Télécommunications
1793
12 juillet
Claude Chappe inaugure le télégraphe aérien
L'Ingénieur français Claude Chappe réussit à envoyer le premier message télégraphique sur une distance de 15 kilomètres, depuis Saint-Martin-du-Tertre dans le Val d'Oise jusqu'à Belleville au Nord-est de Paris. La transmission s'effectue grâce à des de relais mécaniques placés sur des points hauts et espacés d'une dizaine de kilomètres. Les signaux sont observés par longue-vue et retransmis au relais suivant. Jusqu'à l'invention du télégraphe électrique par Samuel Morse en 1837, le télégraphe de Chappe restera le moyen le plus rapide de propagation de l'information.
1844
24 mai
Morse envoie son premier télégramme
La première ligne télégraphique est inaugurée entre Washington et Baltimore. Le télégraphe électrique a été mis au point sept plus tôt par le physicien américain Samuel Morse. Il utilise un code télégraphique où les caractères sont représentés par des ensembles de points et de traits, séparés par des espaces. Ce système de télécommunication va rapidement s'imposer dans le monde entier.
1858
5 août
Le premier télégraphe transatlantique
La première liaison télégraphique entre l'Amérique et l'Europe est réalisée avec un câble qui relie Terre-Neuve à l'Irlande. Le premier message sera envoyé dix jours plus tard. Mais l'isolation du câble ne résistera qu'un mois. Un second câble transatlantique sera tiré en juillet 1866 et restera en exploitation pendant une centaine d'années.
1875
2 juin
Bell transmet un son avec un fil électrique
L'ingénieur américain Alexander Graham Bell, alors qu'il procède à la mise au point d'un système de télégraphie harmonique, découvre qu'un fil électrique restitue le son correspondant à la vibration d'un ressort d'acier placé à l'extrémité de ce fil. Avec son assistant, Thomas Watson, il mettra au point un premier prototype de téléphone. Un an après, Bell lancera officiellement le téléphone à l'occasion de l'Exposition du centenaire de la fondation des Etats-Unis à Philadelphie.
1876
Première conversation téléphonique 10 mars
Première conversation téléphonique
L'Américain Alexandre Graham Bell effectue le premier appel téléphonique à Boston avec l'aide de son assistant Thomas Watson. Situé dans une pièce voisine de celle de Bell, Watson entend la voix de son professeur lui dire : "Mr. Watson, come here. I want you." ("Monsieur Watson venez ici, je veux vous voir".) Galvanisé par son succès, Bell se prend déjà à rêver du temps où les câbles de son invention, qu'il appelle encore télégraphe, permettront à tous les gens de communiquer entre eux sans qu'ils aient à se déplacer.
1876
9 octobre
Graham Bell teste la première ligne téléphonique
Le physicien écossais tente pour la première fois de faire fonctionner une véritable ligne téléphonique. C'est un franc succès. Situé à deux miles de distance, entre Boston et Cambridge, Edison parvient à entendre son assistant Thomas A.Watson à l'autre bout du câble. En avril 1877, la première ligne téléphonique régulière entrera en service.
1878
28 janvier
Inauguration du premier central téléphonique
A New-Haven, dans le Connecticut, est inauguré le premier central téléphonique. Les opérateurs desservent 21 abonnés. Au moment de leur répondre, ces derniers lancent un "oh, oh!" en guise de bonjour.
1901
12 décembre
Première liaison radio transatlantique
Le physicien italien Guglielmo Marconi réussit à envoyer un message en morse depuis Poldhu, en Cornouailles, jusqu'à Terre-Neuve. Le signal "S" reçu par Percy Wright au Canada, traverse une distance de plus de 3 000 kilomètres au dessus de l'océan Atlantique. Pour ses recherches radiophoniques, Marconi recevra le prix Nobel de physique en 1909.
1906
22 novembre
Le SOS est institutionnalisé
Lors de la conférence international sur les signaux télégraphiques se tenant à Berlin, le S.O.S est adopté comme le signal radio de détresse universel. Il est choisi pour sa simplicité à la reproduire en morse : 3 points, 3 traits, 3 points.
1907
29 janvier
Dépôt du brevet de la lampe triode
L’ingénieur américain Lee de Forest dépose un second brevet pour ce qu’il nomme l’ « Audion ». Il s’agit d’un tube à vide diode dans lequel il a inséré une troisième électrode. Appelée « lampe triode », son invention constitue un élément essentiel de la radiodiffusion.
1927
7 janvier
Le téléphone traverse l'Atlantique
Un demi-siècle après son invention par Graham Bell, le téléphone prend une nouvelle dimension : il rejoint désormais l’Amérique au Vieux Continent. Des câbles traversent désormais l’Atlantiques et permettent de communiquer au-delà de l’océan.
1958
31 janvier
Premier satellite artificiel américain
A 22h48, la fusée Juno 1 décolle. Sept minutes pus tard, elle met sur orbite terrestre le premier satellite artificiel américain "Explorer I" qui pèse 14 kilos. Trois mois après que l'Union Soviétique a mis en orbite son 'Spoutnik", l'Amérique entre à son tour dans la conquête de l'espace.
1958
18 décembre
Premier satellite de télécommunication
Les Etats-Unis annoncent la mise sur orbite du premier satellite de communication expérimental. Baptisé "Score", l'engin est placé dans l'espace par une fusée Atlas pour une mission de 34 jours. Il retransmettra 7 messages sur Terre avec succès, dont une allocution du président Einsenhower. Les premières émissions de télévision américaines seront diffusées sur les écrans européens via les satellites à partir de 1962.
1962
10 juillet
Lancement du satellite "Telstar"
Telstar 1 est lancé depuis Cap Canaveral en Floride. Mis au point par la société américaine de télécommunication AT&T, il a pour mission d'assurer la liaison des réseaux de télévision et de téléphonie entre les Etats-Unis et l'Europe. Grâce à "Telstar", premier satellite de télécommunication transatlantique, les téléspectateurs européens assisteront à une conférence de presse donnée par le président Kennedy et les Américains regarderont une émission de divertissement avec Yves Montand.
1963
18 novembre
Apparition du téléphone à touche
Fabriqué par l'entreprise américaine Western Electric Manufacturing, le premier téléphone à touches se compose de 10 boutons. Peu de temps après les touches dièse et étoile seront ajoutées. Le téléphone comptera désormais 12 touches.
1965
26 novembre
Premier satellite français dans l'espace
Une fusée "Diamant A" met sur orbite "Astérix", le premier satellite français. Le lancement est effectué depuis Hammaguir dans le désert du Sahara algérien. La France devient dès lors la 3ème puissance spatiale mondiale. D'un poids de 42 kilos, Astérix fonctionnera jusqu'au 26 août 1968 après avoir effectué plus de 1400 révolutions autour de la terre.
1996
18 octobre
La France adopte le numéro de téléphone à 10 chiffres
A 23 heures, la France (métropolitaine) est désormais découpée en cinq zones de numérotation et le nombre de chiffres passe de 8 numéros à 10. France Telecom instaure ce système pour répondre à l'augmentation croissante des usagés.
2007
29 juin
l’Iphone sort aux Etats-Unis
Cinq ans après avoir lancé l’Ipod, produit qui lui donna un nouveau souffle, Apple se lance sur le marché du mobile et espère obtenir le même succès. L’entreprise lance ainsi l’Iphone aux Etats-Unis, à grand renfort de marketing. Symbole et concrétisation de la convergence des médias, l’Iphone cumule les fonctions : téléphonie mobile bien sûr, mais aussi Internet, musique et vidéo.
(source: l internaute)
1793
12 juillet
Claude Chappe inaugure le télégraphe aérien
L'Ingénieur français Claude Chappe réussit à envoyer le premier message télégraphique sur une distance de 15 kilomètres, depuis Saint-Martin-du-Tertre dans le Val d'Oise jusqu'à Belleville au Nord-est de Paris. La transmission s'effectue grâce à des de relais mécaniques placés sur des points hauts et espacés d'une dizaine de kilomètres. Les signaux sont observés par longue-vue et retransmis au relais suivant. Jusqu'à l'invention du télégraphe électrique par Samuel Morse en 1837, le télégraphe de Chappe restera le moyen le plus rapide de propagation de l'information.
1844
24 mai
Morse envoie son premier télégramme
La première ligne télégraphique est inaugurée entre Washington et Baltimore. Le télégraphe électrique a été mis au point sept plus tôt par le physicien américain Samuel Morse. Il utilise un code télégraphique où les caractères sont représentés par des ensembles de points et de traits, séparés par des espaces. Ce système de télécommunication va rapidement s'imposer dans le monde entier.
1858
5 août
Le premier télégraphe transatlantique
La première liaison télégraphique entre l'Amérique et l'Europe est réalisée avec un câble qui relie Terre-Neuve à l'Irlande. Le premier message sera envoyé dix jours plus tard. Mais l'isolation du câble ne résistera qu'un mois. Un second câble transatlantique sera tiré en juillet 1866 et restera en exploitation pendant une centaine d'années.
1875
2 juin
Bell transmet un son avec un fil électrique
L'ingénieur américain Alexander Graham Bell, alors qu'il procède à la mise au point d'un système de télégraphie harmonique, découvre qu'un fil électrique restitue le son correspondant à la vibration d'un ressort d'acier placé à l'extrémité de ce fil. Avec son assistant, Thomas Watson, il mettra au point un premier prototype de téléphone. Un an après, Bell lancera officiellement le téléphone à l'occasion de l'Exposition du centenaire de la fondation des Etats-Unis à Philadelphie.
1876
Première conversation téléphonique 10 mars
Première conversation téléphonique
L'Américain Alexandre Graham Bell effectue le premier appel téléphonique à Boston avec l'aide de son assistant Thomas Watson. Situé dans une pièce voisine de celle de Bell, Watson entend la voix de son professeur lui dire : "Mr. Watson, come here. I want you." ("Monsieur Watson venez ici, je veux vous voir".) Galvanisé par son succès, Bell se prend déjà à rêver du temps où les câbles de son invention, qu'il appelle encore télégraphe, permettront à tous les gens de communiquer entre eux sans qu'ils aient à se déplacer.
1876
9 octobre
Graham Bell teste la première ligne téléphonique
Le physicien écossais tente pour la première fois de faire fonctionner une véritable ligne téléphonique. C'est un franc succès. Situé à deux miles de distance, entre Boston et Cambridge, Edison parvient à entendre son assistant Thomas A.Watson à l'autre bout du câble. En avril 1877, la première ligne téléphonique régulière entrera en service.
1878
28 janvier
Inauguration du premier central téléphonique
A New-Haven, dans le Connecticut, est inauguré le premier central téléphonique. Les opérateurs desservent 21 abonnés. Au moment de leur répondre, ces derniers lancent un "oh, oh!" en guise de bonjour.
1901
12 décembre
Première liaison radio transatlantique
Le physicien italien Guglielmo Marconi réussit à envoyer un message en morse depuis Poldhu, en Cornouailles, jusqu'à Terre-Neuve. Le signal "S" reçu par Percy Wright au Canada, traverse une distance de plus de 3 000 kilomètres au dessus de l'océan Atlantique. Pour ses recherches radiophoniques, Marconi recevra le prix Nobel de physique en 1909.
1906
22 novembre
Le SOS est institutionnalisé
Lors de la conférence international sur les signaux télégraphiques se tenant à Berlin, le S.O.S est adopté comme le signal radio de détresse universel. Il est choisi pour sa simplicité à la reproduire en morse : 3 points, 3 traits, 3 points.
1907
29 janvier
Dépôt du brevet de la lampe triode
L’ingénieur américain Lee de Forest dépose un second brevet pour ce qu’il nomme l’ « Audion ». Il s’agit d’un tube à vide diode dans lequel il a inséré une troisième électrode. Appelée « lampe triode », son invention constitue un élément essentiel de la radiodiffusion.
1927
7 janvier
Le téléphone traverse l'Atlantique
Un demi-siècle après son invention par Graham Bell, le téléphone prend une nouvelle dimension : il rejoint désormais l’Amérique au Vieux Continent. Des câbles traversent désormais l’Atlantiques et permettent de communiquer au-delà de l’océan.
1958
31 janvier
Premier satellite artificiel américain
A 22h48, la fusée Juno 1 décolle. Sept minutes pus tard, elle met sur orbite terrestre le premier satellite artificiel américain "Explorer I" qui pèse 14 kilos. Trois mois après que l'Union Soviétique a mis en orbite son 'Spoutnik", l'Amérique entre à son tour dans la conquête de l'espace.
1958
18 décembre
Premier satellite de télécommunication
Les Etats-Unis annoncent la mise sur orbite du premier satellite de communication expérimental. Baptisé "Score", l'engin est placé dans l'espace par une fusée Atlas pour une mission de 34 jours. Il retransmettra 7 messages sur Terre avec succès, dont une allocution du président Einsenhower. Les premières émissions de télévision américaines seront diffusées sur les écrans européens via les satellites à partir de 1962.
1962
10 juillet
Lancement du satellite "Telstar"
Telstar 1 est lancé depuis Cap Canaveral en Floride. Mis au point par la société américaine de télécommunication AT&T, il a pour mission d'assurer la liaison des réseaux de télévision et de téléphonie entre les Etats-Unis et l'Europe. Grâce à "Telstar", premier satellite de télécommunication transatlantique, les téléspectateurs européens assisteront à une conférence de presse donnée par le président Kennedy et les Américains regarderont une émission de divertissement avec Yves Montand.
1963
18 novembre
Apparition du téléphone à touche
Fabriqué par l'entreprise américaine Western Electric Manufacturing, le premier téléphone à touches se compose de 10 boutons. Peu de temps après les touches dièse et étoile seront ajoutées. Le téléphone comptera désormais 12 touches.
1965
26 novembre
Premier satellite français dans l'espace
Une fusée "Diamant A" met sur orbite "Astérix", le premier satellite français. Le lancement est effectué depuis Hammaguir dans le désert du Sahara algérien. La France devient dès lors la 3ème puissance spatiale mondiale. D'un poids de 42 kilos, Astérix fonctionnera jusqu'au 26 août 1968 après avoir effectué plus de 1400 révolutions autour de la terre.
1996
18 octobre
La France adopte le numéro de téléphone à 10 chiffres
A 23 heures, la France (métropolitaine) est désormais découpée en cinq zones de numérotation et le nombre de chiffres passe de 8 numéros à 10. France Telecom instaure ce système pour répondre à l'augmentation croissante des usagés.
2007
29 juin
l’Iphone sort aux Etats-Unis
Cinq ans après avoir lancé l’Ipod, produit qui lui donna un nouveau souffle, Apple se lance sur le marché du mobile et espère obtenir le même succès. L’entreprise lance ainsi l’Iphone aux Etats-Unis, à grand renfort de marketing. Symbole et concrétisation de la convergence des médias, l’Iphone cumule les fonctions : téléphonie mobile bien sûr, mais aussi Internet, musique et vidéo.
(source: l internaute)
Saturday 03 May 2008 à 20:35
Lave-vaisselle
Invention de Josephine Cochran
Secteur Equipement
Date 1886
Détails Le lave-vaisselle fut inventé en 1886 par l'Américaine Josephine Cochran. Un jour, alors qu'elle était âgée de 44 ans, elle remarqua à quel point le service de table chinois qu'elle possédait était en mauvais état. Il était dans sa famille depuis plus de deux siècles et ses servantes n'en prenaient pas soin. Elle décida alors de laver sa vaisselle elle-même, ce qui lui donna l'idée d'une machine capable de laver les assiettes grâce à un jet d'eau à forte pression. Son invention ne marcha pas auprès du grand public mais rencontra un certain succès auprès des hôtels et des restaurants. Le lave-vaisselle grand public, lui, ne fit son apparition que dans les années 1950.
Les suites de l'invention En France, plus d'un million de lave-vaisselle ont été vendu dans le courant de l'année 2002.
(l Internaute)
Invention de Josephine Cochran
Secteur Equipement
Date 1886
Détails Le lave-vaisselle fut inventé en 1886 par l'Américaine Josephine Cochran. Un jour, alors qu'elle était âgée de 44 ans, elle remarqua à quel point le service de table chinois qu'elle possédait était en mauvais état. Il était dans sa famille depuis plus de deux siècles et ses servantes n'en prenaient pas soin. Elle décida alors de laver sa vaisselle elle-même, ce qui lui donna l'idée d'une machine capable de laver les assiettes grâce à un jet d'eau à forte pression. Son invention ne marcha pas auprès du grand public mais rencontra un certain succès auprès des hôtels et des restaurants. Le lave-vaisselle grand public, lui, ne fit son apparition que dans les années 1950.
Les suites de l'invention En France, plus d'un million de lave-vaisselle ont été vendu dans le courant de l'année 2002.
(l Internaute)
Wednesday 14 May 2008 à 07:22
Paratonnerre
Le paratonnerre est un dispositif inventé en 1752 par Benjamin Franklin. Il était conçu à l'origine afin d'« écouler à la terre le fluide électrique contenu dans le nuage orageux et ainsi empêcher la foudre de tomber ». Depuis ces notions portent le nom d'effet de pointe en électrostatique et de cage de Faraday. Pour construire une protection contre la foudre, il faut construire une cage de Faraday enveloppant l'édifice à protéger.
Principe de fonctionnement
Son fonctionnement exacte est aujourd'hui mieux connu. La structure d'un paratonnerre est composée d'une tige placée en hauteur puis connectée à la terre par un ou plusieurs éléments métalliques appelé(s) conducteur(s) de descente capable(s) de conduire cette électricité : ces conducteurs peuvent faire partie de la cage de Faraday.
Le paratonnerre n'attire absolument pas la foudre mais rend plus probable grâce à l'effet de pointe le parcours d'un claquage du diélectrique que constitue l'atmosphère. Ce claquage suit un parcours souvent initié par un précurseur.
Différents types de paratonnerres existent mais les trois plus courants sont: La pointe simple (dite pointe de Franklin)le partonnerre à dispositif d'amorçage (PDA) et la cage maillée (Cage de Faraday).
Dans le cas de la cage maillée le système de protection est constitué de plusieurs pointes, couvrant toute la toiture et les arêtes du bâtiment à préserver. Les pointes sont reliées entre elles par des filins conducteurs interconnectés, reliés à la terre et formant une cage (dite cage de Faraday). Il est inutile de l'élever très haut.
Dans le cas de la pointe simple ou du PDA le système de protection est constitué outre l'oragne de capture d'une ou deux descentes associées chacune à une prise de terre.
* La pointe d'une tige est entourée d'un champ électrique en période orageuse. Si l'arc électrique (l'éclair) se dirige vers l'une des pointes, alors il finira sa course dans les câbles de descente (au lieu de passer par le bâtiment).
* Une pointe unique a une utilité réduite, car rien ne garantit que l'éclair tombera à cet endroit : il existe des témoignages nombreux confirmant que la foudre peut tomber juste en dessous ou à côté d'un paratonnerre, dégradant ainsi le bâtiment supposé être protégé.
Zone protégée
Le modèle actuellement reconnu pour évaluer la zone protégée est le modèle électrogéométrique. Il consiste à considérer qu'un bâtiment (quelle que soit sa hauteur, qu'il soit ou non équipé d'un paratonnerre) n'est protégé que sous une sphère qui y est accolée. Autrement dit, on prend une boule (sphère) géante et imaginaire que l'on fait rouler jusqu'au contact contre le bâtiment.
* L'espace situé en dessous du point de contact est supposé protégé.
* La taille de la boule (rayon de la sphère) dépend de l'intensité de l'éclair dont on espère se protéger (de 5 mètres seulement pour un petit choc, à 200 mètres pour des chocs très rares et intenses).
* Vu sous un autre angle, seuls les gros chocs de foudre seront attirés par les hauteurs du bâtiment ou les pointes de paratonnerres.
* Potentiellement, le bas d'un bâtiment risquera toujours un éventuel choc de foudre. Donc la foudre peut tomber partout (même entre deux pieds de la tour Eiffel).
* En s'éloignant du bâtiment, aucune protection particulière n'est constatée. L'idée que la pointe du clocher protège tout le village est à oublier.
* Cela implique aussi qu'il n'est pas très utile d'élever démesurément les paratonnerres ni très malin de tout miser sur eux.
Enfin, ce modèle n'a été observé que pour les décharges négatives (90 % des cas), aucune réelle protection n'étant constatée avec les chocs positifs (10 % des cas).
Conclusion : la notion de « zone protégée » connue culturellement est à relativiser fortement.
Intérêt et limite de la protection
Il est rare de subir un choc direct de foudre. Le plus souvent, les dégradations et pannes sont causées à distance par l'onde magnétique, car un éclair dégage une onde très puissante. C'est cet effet indirect qui est responsable de la majorité des pannes électriques ou électroniques.
* Cela implique qu'un paratonnerre ne protège en rien les matériels électroniques (au contraire, si l'éclair touche il tombe au plus près des appareils).
* L'objectif d'un paratonnerre est seulement d'éviter des incendies et des dégradations de la structure du bâtiment. Toutefois, s'il y a plusieurs conducteurs de descente vers la terre, il peut y avoir en prime un effet réducteur de l'onde magnétique (à l'intérieur du bâtiment).
* Il est important d'avoir plusieurs conducteurs de descente (capables d'écouler le choc de foudre) et bien positionnés. Ces conducteurs doivent être reliés aux masses métalliques proches pour éviter des arcs électriques : à l'instant du choc, deux extrémités d'un même câble ne sont plus au même potentiel (il peut y avoir plusieurs milliers de volts d'écart).
Autres protections
La sécurité offerte par cet outil souvent coûteux doit donc être relativisée, malgré les croyances et les conseils commerciaux. Il garde l'intérêt décrit ci-dessus, ni plus, ni moins.
* Pour les constructions individuelles, les spécialistes en CEM (compatibilité électromagnétique) connaissent des techniques simples, efficaces et peu coûteuses sur les façons de câbler l'installation électrique pour protéger les matériels.
* Ces conseils font souvent partie des normes actuelles, en particulier pour des constructions nouvelles (liaisons équipotentielles, absence de boucles sauf sur les masses, etc). Recâbler le réseau électrique est plus efficace qu'un paratonnerre pour protéger les matériels.
* Pour protéger également le bâtiment, il faut un paratonnerre à plusieurs pointes ou la pose d'une ceinture conductrice sur les arêtes du bâtiment. Cela est contraignant et peu esthétique dans le cadre d'une habitation individuelle. La pose est donc essentiellement rencontrée en milieu industriel.
* Il est en revanche conseillé de poser une pointe au point d'impact si le bâtiment a déjà été touché par un choc direct.
La bonne nouvelle : il est (possible mais) très rare et peu probable d'être touché directement par la foudre, que le bâtiment soit ou non « protégé ». Par contre, lutter contre les effets indirects (électromagnétiques) est prioritaire car il y a régulièrement des orages.
Attention à ne pas confondre les paratonnerres (dont il est question dans cet article et qui tentent de protéger la structure d'un bâtiment) avec les parafoudres (qui eux protègent les appareils électriques). Les parafoudres sont des protections (efficaces si bien câblées) à faire poser sur le circuit électrique, justement pour se protéger des surtensions induites.
Paratonnerres à pointe active
Il s'agit de paratonnerres équipés sur leur pointe d'un dispositif visant à accroître la zone de protection.
Paratonnerres radioactifs
Dès 1914, le physicien hongrois Szillard proposa de renforcer l'ionisation naturelle d'une pointe grâce à des sources radioactives placées près de la pointe. Ces théories aboutirent à la commercialisation de paratonnerres "radioactifs" et à des vives querelles entre partisans et opposants aux paratonnerres radioactifs. Dans les années 1980 (1er janvier 1986 en France), conscientes du risque de dissémination des produits radioactifs, les autorités gouvernementales et scientifiques proposérent d'interdire la fabrication, la vente et l'installation de ces paratonnerres.
On peut toutefois en trouver encore parfois sur certains toits anciens. Il font l'objet d'un programme de récupération par l'Andra et sont classés comme déchets radioactifs de faible activité à vie longue[1].
Paratonnerres à dispositifs d'amorçage
Il n'en reste pas moins que l'amélioration du paratonnerre de Franklin consiste à "créer une ionisation nettement supérieure à celle qui résulte de l'effet couronne spontané, ou à maîtriser cet effet couronne pour optimiser sa production"[2]
Sur cette base, les Paratonnerres à Dispositif d'Amorçage (PDA) ont fait leur apparition en 1984 en France puis en Espagne qui furent également les premiers pays à adopter des normes spécifiques (NF C 17 102 en France, UNE 12 186 en Espagne). Aujourd'hui, ce type de paratonnerres est proposé par un large nombre de fabriquants (américains, chinois, australiens, argentins, turcs, indonésien etc...).
Ces dispositifs à pointes actives reposent sur la théorie « de l'avance à l'amorçage": le dispositif d'amorçage permet d'accroître la distance d'amorçage en générant un traceur ascendant précoce (par rapport au traceur ascendant naturellement émis par une pointe simple) et ainsi la zone de protection du paratonnerre. "L'analyse du développement des traceurs ascendants, effectuée avec le convertisseur d'image, met clairement en évidence une avance à l'amorçage des traceurs, lorsque le dispositif auxiliaire est en fonctionnement"[3]
Cependant l'efficacité de tels dispositifs reste discutée: Après la publication en 2001 par l'INERIS [4] soulignant le manque de relation entre cette avance à l'amorçage et la zone de protection (la zone de protection n'étant pas testable expérimentalement, le valeurs annoncées par les normes ou les fournisseurs ne sont pas vérifiables), une enquète réalisée en France par l'IPSOS auprès des installations industrielles classées pour l'environnement (ICPE) démontre des niveaux de satisfaction équivalents pour les sites équipés de pointes simples (40,7% des sites SEVESO français), de PDA (36,2% des sites) et les cages maillées (26,5% des sites)[5]. Le retour d'expérience après les centaines de milliers d'installation de ce type de paratonnerres dans le monde conforte largement la confiance que l'on peut y accorder même si tout n'est pas démontré scientifiquement. Les recherches dans le domaine de la Foudre montrent par ailleurs que aucune démonstration scientifique ne peut valider la solution technique retenue (PDA ou cage maillée) Rappelons le véritable intérêt d'un paratonnerre : il s'agit surtout, au cas où la foudre passerait, par hasard, à proximité et risquerait de toucher le bâtiment, de capter et écouler la décharge dans les conducteurs de descente et ainsi de préserver la structure du bâtiment.
(wiki)
Le paratonnerre est un dispositif inventé en 1752 par Benjamin Franklin. Il était conçu à l'origine afin d'« écouler à la terre le fluide électrique contenu dans le nuage orageux et ainsi empêcher la foudre de tomber ». Depuis ces notions portent le nom d'effet de pointe en électrostatique et de cage de Faraday. Pour construire une protection contre la foudre, il faut construire une cage de Faraday enveloppant l'édifice à protéger.
Principe de fonctionnement
Son fonctionnement exacte est aujourd'hui mieux connu. La structure d'un paratonnerre est composée d'une tige placée en hauteur puis connectée à la terre par un ou plusieurs éléments métalliques appelé(s) conducteur(s) de descente capable(s) de conduire cette électricité : ces conducteurs peuvent faire partie de la cage de Faraday.
Le paratonnerre n'attire absolument pas la foudre mais rend plus probable grâce à l'effet de pointe le parcours d'un claquage du diélectrique que constitue l'atmosphère. Ce claquage suit un parcours souvent initié par un précurseur.
Différents types de paratonnerres existent mais les trois plus courants sont: La pointe simple (dite pointe de Franklin)le partonnerre à dispositif d'amorçage (PDA) et la cage maillée (Cage de Faraday).
Dans le cas de la cage maillée le système de protection est constitué de plusieurs pointes, couvrant toute la toiture et les arêtes du bâtiment à préserver. Les pointes sont reliées entre elles par des filins conducteurs interconnectés, reliés à la terre et formant une cage (dite cage de Faraday). Il est inutile de l'élever très haut.
Dans le cas de la pointe simple ou du PDA le système de protection est constitué outre l'oragne de capture d'une ou deux descentes associées chacune à une prise de terre.
* La pointe d'une tige est entourée d'un champ électrique en période orageuse. Si l'arc électrique (l'éclair) se dirige vers l'une des pointes, alors il finira sa course dans les câbles de descente (au lieu de passer par le bâtiment).
* Une pointe unique a une utilité réduite, car rien ne garantit que l'éclair tombera à cet endroit : il existe des témoignages nombreux confirmant que la foudre peut tomber juste en dessous ou à côté d'un paratonnerre, dégradant ainsi le bâtiment supposé être protégé.
Zone protégée
Le modèle actuellement reconnu pour évaluer la zone protégée est le modèle électrogéométrique. Il consiste à considérer qu'un bâtiment (quelle que soit sa hauteur, qu'il soit ou non équipé d'un paratonnerre) n'est protégé que sous une sphère qui y est accolée. Autrement dit, on prend une boule (sphère) géante et imaginaire que l'on fait rouler jusqu'au contact contre le bâtiment.
* L'espace situé en dessous du point de contact est supposé protégé.
* La taille de la boule (rayon de la sphère) dépend de l'intensité de l'éclair dont on espère se protéger (de 5 mètres seulement pour un petit choc, à 200 mètres pour des chocs très rares et intenses).
* Vu sous un autre angle, seuls les gros chocs de foudre seront attirés par les hauteurs du bâtiment ou les pointes de paratonnerres.
* Potentiellement, le bas d'un bâtiment risquera toujours un éventuel choc de foudre. Donc la foudre peut tomber partout (même entre deux pieds de la tour Eiffel).
* En s'éloignant du bâtiment, aucune protection particulière n'est constatée. L'idée que la pointe du clocher protège tout le village est à oublier.
* Cela implique aussi qu'il n'est pas très utile d'élever démesurément les paratonnerres ni très malin de tout miser sur eux.
Enfin, ce modèle n'a été observé que pour les décharges négatives (90 % des cas), aucune réelle protection n'étant constatée avec les chocs positifs (10 % des cas).
Conclusion : la notion de « zone protégée » connue culturellement est à relativiser fortement.
Intérêt et limite de la protection
Il est rare de subir un choc direct de foudre. Le plus souvent, les dégradations et pannes sont causées à distance par l'onde magnétique, car un éclair dégage une onde très puissante. C'est cet effet indirect qui est responsable de la majorité des pannes électriques ou électroniques.
* Cela implique qu'un paratonnerre ne protège en rien les matériels électroniques (au contraire, si l'éclair touche il tombe au plus près des appareils).
* L'objectif d'un paratonnerre est seulement d'éviter des incendies et des dégradations de la structure du bâtiment. Toutefois, s'il y a plusieurs conducteurs de descente vers la terre, il peut y avoir en prime un effet réducteur de l'onde magnétique (à l'intérieur du bâtiment).
* Il est important d'avoir plusieurs conducteurs de descente (capables d'écouler le choc de foudre) et bien positionnés. Ces conducteurs doivent être reliés aux masses métalliques proches pour éviter des arcs électriques : à l'instant du choc, deux extrémités d'un même câble ne sont plus au même potentiel (il peut y avoir plusieurs milliers de volts d'écart).
Autres protections
La sécurité offerte par cet outil souvent coûteux doit donc être relativisée, malgré les croyances et les conseils commerciaux. Il garde l'intérêt décrit ci-dessus, ni plus, ni moins.
* Pour les constructions individuelles, les spécialistes en CEM (compatibilité électromagnétique) connaissent des techniques simples, efficaces et peu coûteuses sur les façons de câbler l'installation électrique pour protéger les matériels.
* Ces conseils font souvent partie des normes actuelles, en particulier pour des constructions nouvelles (liaisons équipotentielles, absence de boucles sauf sur les masses, etc). Recâbler le réseau électrique est plus efficace qu'un paratonnerre pour protéger les matériels.
* Pour protéger également le bâtiment, il faut un paratonnerre à plusieurs pointes ou la pose d'une ceinture conductrice sur les arêtes du bâtiment. Cela est contraignant et peu esthétique dans le cadre d'une habitation individuelle. La pose est donc essentiellement rencontrée en milieu industriel.
* Il est en revanche conseillé de poser une pointe au point d'impact si le bâtiment a déjà été touché par un choc direct.
La bonne nouvelle : il est (possible mais) très rare et peu probable d'être touché directement par la foudre, que le bâtiment soit ou non « protégé ». Par contre, lutter contre les effets indirects (électromagnétiques) est prioritaire car il y a régulièrement des orages.
Attention à ne pas confondre les paratonnerres (dont il est question dans cet article et qui tentent de protéger la structure d'un bâtiment) avec les parafoudres (qui eux protègent les appareils électriques). Les parafoudres sont des protections (efficaces si bien câblées) à faire poser sur le circuit électrique, justement pour se protéger des surtensions induites.
Paratonnerres à pointe active
Il s'agit de paratonnerres équipés sur leur pointe d'un dispositif visant à accroître la zone de protection.
Paratonnerres radioactifs
Dès 1914, le physicien hongrois Szillard proposa de renforcer l'ionisation naturelle d'une pointe grâce à des sources radioactives placées près de la pointe. Ces théories aboutirent à la commercialisation de paratonnerres "radioactifs" et à des vives querelles entre partisans et opposants aux paratonnerres radioactifs. Dans les années 1980 (1er janvier 1986 en France), conscientes du risque de dissémination des produits radioactifs, les autorités gouvernementales et scientifiques proposérent d'interdire la fabrication, la vente et l'installation de ces paratonnerres.
On peut toutefois en trouver encore parfois sur certains toits anciens. Il font l'objet d'un programme de récupération par l'Andra et sont classés comme déchets radioactifs de faible activité à vie longue[1].
Paratonnerres à dispositifs d'amorçage
Il n'en reste pas moins que l'amélioration du paratonnerre de Franklin consiste à "créer une ionisation nettement supérieure à celle qui résulte de l'effet couronne spontané, ou à maîtriser cet effet couronne pour optimiser sa production"[2]
Sur cette base, les Paratonnerres à Dispositif d'Amorçage (PDA) ont fait leur apparition en 1984 en France puis en Espagne qui furent également les premiers pays à adopter des normes spécifiques (NF C 17 102 en France, UNE 12 186 en Espagne). Aujourd'hui, ce type de paratonnerres est proposé par un large nombre de fabriquants (américains, chinois, australiens, argentins, turcs, indonésien etc...).
Ces dispositifs à pointes actives reposent sur la théorie « de l'avance à l'amorçage": le dispositif d'amorçage permet d'accroître la distance d'amorçage en générant un traceur ascendant précoce (par rapport au traceur ascendant naturellement émis par une pointe simple) et ainsi la zone de protection du paratonnerre. "L'analyse du développement des traceurs ascendants, effectuée avec le convertisseur d'image, met clairement en évidence une avance à l'amorçage des traceurs, lorsque le dispositif auxiliaire est en fonctionnement"[3]
Cependant l'efficacité de tels dispositifs reste discutée: Après la publication en 2001 par l'INERIS [4] soulignant le manque de relation entre cette avance à l'amorçage et la zone de protection (la zone de protection n'étant pas testable expérimentalement, le valeurs annoncées par les normes ou les fournisseurs ne sont pas vérifiables), une enquète réalisée en France par l'IPSOS auprès des installations industrielles classées pour l'environnement (ICPE) démontre des niveaux de satisfaction équivalents pour les sites équipés de pointes simples (40,7% des sites SEVESO français), de PDA (36,2% des sites) et les cages maillées (26,5% des sites)[5]. Le retour d'expérience après les centaines de milliers d'installation de ce type de paratonnerres dans le monde conforte largement la confiance que l'on peut y accorder même si tout n'est pas démontré scientifiquement. Les recherches dans le domaine de la Foudre montrent par ailleurs que aucune démonstration scientifique ne peut valider la solution technique retenue (PDA ou cage maillée) Rappelons le véritable intérêt d'un paratonnerre : il s'agit surtout, au cas où la foudre passerait, par hasard, à proximité et risquerait de toucher le bâtiment, de capter et écouler la décharge dans les conducteurs de descente et ainsi de préserver la structure du bâtiment.
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