Avez-vous déjà eu un coup de foudre ? Senti de l’électricité dans l’air ? Dans les collections de Paysalp, certains objets ne manquent pas de créer des étincelles ! C’est par exemple le cas de la machine de Wimshurst.
Figure 1: Machine de Wimshurst, coll.Hermann. N°inv : 2001.927.1
Cette dernière (souvent mal entendue ou orthographiée « machine de Winter »), est un générateur électrostatique inventé par l’ingénieur britannique James Wimshurst à la fin du XIXe siècle, en 1882. C’est une machine dite « à influence », qui permet de produire des étincelles électriques et de hautes tensions grâce à l’électricité statique. Cette dernière est un phénomène qui survient en cas de déséquilibre de charges électriques au sein d’un, ou plusieurs objets. Ce déséquilibre peut être causé par un transfert de particules chargées négativement (ou électrons) d’un objet à l’autre. La machine de Wimshurst permet de générer cela.
Figure 2 : James Wimshurst
L’objet se compose de deux disques isolants parallèles, placés à quelques millimètres l’un de l’autre, qui tournent en sens inverse à l’aide de courroies et d’une manivelle. Cette rotation opposée des disques permet de recueillir des charges électriques opposées (négatives et positives), par un phénomène appelé « induction électrostatique ». Des balais métalliques entrent ensuite en léger contact avec les secteurs par frottements, afin d’amorcer le transfert de charges. Enfin, L’électricité produite sera collectée par les deux électrodes, tiges métalliques qui se terminent par des boules ; avant d’être finalement stockée au sein des deux bouteilles de Leyde, qui se trouvent à l’avant de la machine.
Toutefois, la prudence est de mise lorsque l’on utilise cet objet. En effet, si les niveaux des charges électriques accumulées dans les bouteilles dépassent un certain seuil (cela peut monter jusqu’à 50 000 ou 60 000 volts), une décharge électrique, sous forme d’étincelle, se forme entre les deux boules métalliques, vidant totalement les bouteilles de Leyde. Tant que les plateaux poursuivent leur rotation, le processus peut recommencer.
Si la machine de Wimshurst produit des étincelles impressionnantes, la tension générée est relativement faible et ne présente généralement pas de danger pour les personnes manipulant l’objet avec précaution. Il est cependant primordial de ne pas entrer en contact direct avec les sphères métalliques ou les peignes lorsque la machine est en fonctionnement, car cela pourrait provoquer une décharge électrique qui, dans le pire des cas, si les bouteilles de Leyde sont pleinement chargées, peut être mortelle.
Cet objet, faisant partie de la collection Hermann, est entré dans les réserves de Paysalp en 2001. La machine de Wimshurst est encore utilisée aujourd’hui dans les lycées, afin d’expliquer aux élèves les principes de l’électricité statique. Et vous, connaissiez-vous cet étrange appareil ?