En sortant de l'école, un jeune homme studieux qui devrait supporter l'ennui et la monotonie de ses devoirs n'a d'autre choix que de se perdre dans quelque branche de la science ou de la littérature complètement étrangère à sa fonction.
Charles-Augustin de Coulomb était un ingénieur militaire et physicien français, surtout connu comme le découvreur éponyme de ce qu'on appelle désormais la loi de Coulomb. Elle décrit la force électrostatique d'attraction et de répulsion. Il a également mené d'importantes recherches sur le frottement.
L'unité SI de charge électrique, le coulomb, a été nommée en son honneur en 1908.
Vie
Charles-Augustin de Coulomb est né à Angoulême, dans le comté d'Angoumois, en France, de Henry Coulomb, inspecteur du domaine royal originaire de Montpellier, et de Catherine Bajet. Il a été baptisé à l'église paroissiale de Saint-André. La famille a déménagé à Paris au début de son enfance, et il a étudié au Collège Mazarin. Ses études ont inclus la philosophie, les langues et la littérature. Il a également reçu une bonne formation en mathématiques, astronomie, chimie et botanique. Lorsque son père a connu des revers financiers, il a été forcé de quitter Paris et s'est rendu à Montpellier. Coulomb a soumis sa première publication à la Société des Sciences de Montpellier à cette époque. Il est retourné à Paris et a réussi les examens de l'École royale du génie de Mézières en 1760.
Il a obtenu son diplôme en 1761 et a rejoint l'armée française en tant qu'ingénieur avec le grade de lieutenant. Au cours des vingt années suivantes, il a été affecté à diverses locations où il a travaillé dans le domaine de l'ingénierie : structures, fortifications, mécanique des sols, ainsi que d'autres domaines de l'ingénierie. Son premier poste était à Brest, mais en février 1764, il a été envoyé à la Martinique, aux Antilles, où il a été chargé de la construction du nouveau Fort Bourbon et cette tâche l'a occupé jusqu'en juin 1772. Sa santé a connu des revers au cours des trois ans qu'il a passés à la Martinique, ce qui l'affectera le reste de sa vie.
À son retour en France, Coulomb a été envoyé à Bouchain. Cependant, il a commencé à écrire des ouvrages importants sur la mécanique appliquée et il a présenté son premier travail à l'Académie des Sciences de Paris en 1773. En 1779, Coulomb a été envoyé à Rochefort pour collaborer avec le Marquis de Montalembert dans la construction d'un fort entièrement en bois près de l'Île-d'Aix. Pendant sa période à Rochefort, Coulomb a poursuivi ses recherches en mécanique, en utilisant notamment les chantiers navals de Rochefort comme laboratoires pour ses expériences.
À son retour en France, avec le grade de Capitaine, il a été employé à La Rochelle, à l'Île d'Aix et à Cherbourg. Il a d'abord découvert une relation inverse entre la force entre les charges électriques et le carré de la distance, puis la même relation entre les pôles magnétiques. Plus tard, ces relations ont été nommées d'après lui sous le nom de loi de Coulomb.
En 1781, il a été stationné à Paris. En 1787, avec Tenon, il a visité le Royal Naval Hospital à Stonehouse et ils ont été impressionnés par la conception révolutionnaire du « pavillon » et l'ont recommandée au gouvernement français. Avec l'éclatement de la Révolution en 1789, il a démissionné de son poste d'intendant des eaux et fontaines et s'est retiré sur une petite propriété qu'il possédait à Blois.
Il a été rappelé à Paris pendant un certain temps pour participer à la nouvelle détermination des poids et mesures, qui avait été décidée par le gouvernement révolutionnaire. Il est devenu l'un des premiers membres de l'Institut national français et a été nommé inspecteur de l'instruction publique en 1802. Sa santé était déjà très fragile et quatre ans plus tard, il est mort à Paris.
Coulomb laisse un héritage en tant que pionnier dans le domaine de l'ingénierie géotechnique pour sa contribution à la conception des murs de soutènement. Son nom figure parmi les 72 noms inscrits sur la Tour Eiffel.
Recherche
En 1784, son mémoire Recherches théoriques et expérimentales sur la force de torsion et sur l'élasticité des fils de metal Recherche théorique et expérimentation sur la torsion et l'élasticité des fils de métal a été publié. Ce mémoire contenait les résultats des expériences de Coulomb sur la force de torsion des fils de métal, spécifiquement au sein d'une balance de torsion. Son résultat général est :
le moment du couple de torsion est, pour les fils du même métal, proportionnel à l'angle de torsion, à la quatrième puissance du diamètre et à l'inverse de la longueur du fil.
En 1785, Coulomb a présenté ses trois premiers rapports sur l'électricité et le magnétisme :
- « Premier Mémoire sur l'Électricité et le Magnétisme ». Dans cette publication, Coulomb décrit « Comment construire et utiliser une balance électrique balance de torsion basée sur la propriété des fils de métal d'avoir une force de réaction de torsion proportionnelle à l'angle de torsion. » Coulomb a également déterminé expérimentalement la loi qui explique comment « deux corps électrifiés de la même espèce d'Électricité exercent l'un sur l'autre. » À la page 574, il déclare :
- « Second Mémoire sur l'Électricité et le Magnétisme ». Dans cette publication, Coulomb effectue la « détermination selon laquelle les lois selon lesquelles les fluides Magnétique et Électrique agissent, soit par répulsion soit par attraction. » À la page 579, il déclare que la force d'attraction entre deux sphères chargées de manière opposée est proportionnelle au produit des quantités de charge sur les sphères et est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les sphères.
- « Troisième Mémoire sur l'Électricité et le Magnétisme ». « Sur la quantité d'Électricité qu'un corps isolé perd en une certaine période de temps, soit par contact avec l'air moins humide, soit dans les supports plus ou moins idio-électriques. »
Quatre rapports ultérieurs ont été publiés au cours des années suivantes :
- « Quatrième Mémoire » « Où deux propriétés principales du fluide électrique sont démontrées : d'abord, que ce fluide ne se répand pas dans n'importe quel objet selon une affinité chimique ou par une attraction élective, mais qu'il se divise entre différents objets mis en contact ; deuxièmement, que dans les objets conducteurs, le fluide, ayant atteint un état de stabilité, se répand à la surface du corps et ne pénètre pas à l'intérieur. » 1786
- « Cinquième Mémoire » « Sur la manière dont le fluide électrique se divise entre les objets conducteurs mis en contact et la distribution de ce fluide sur les différentes parties de la surface de cet objet. » 1787
- « Sixième Mémoire » « Continuation de la recherche sur la distribution du fluide électrique entre plusieurs conducteurs. Détermination de la densité électrique en différents points de la surface de ces corps. » 1788
- « Septième Mémoire » « Sur le magnétisme » 1789
Coulomb a expliqué les lois d'attraction et de répulsion entre les charges électriques et les pôles magnétiques, bien qu'il n'ait trouvé aucune relation entre les deux phénomènes. Il pensait que l'attraction et la répulsion étaient dues à différentes sortes de fluides.
