André-Marie Ampère et les deux cents ans d’électrodynamique
Découverte de l’électrodynamique
Le 18 septembre 1820, le scientifique français André-Marie Ampère présente ses premières réflexions sur l’équivalence entre aimants et courants à l’Académie des sciences de Paris. Cette intervention faisait suite à la reproduction devant cette même académie, une semaine plus tôt, de la célèbre expérience du scientifique danois Hans Christian Oersted au cours de laquelle l’aiguille de la boussole déviait à l’approche d’un fil conducteur relié à une pile de type Volta. A l’époque, on ne parlait pas encore de « courant électrique » et c’est André-Marie Ampère qui, le premier, distingua clairement les notions de courant et de tension.
Alors qu’Oersted se contente d’observer le phénomène, Ampère consacre tout son temps et son énergie entre 1820 et 1826 à la démonstration expérimentale de ses intuitions et à la modélisation mathématique de l’électrodynamique ; du moins tout le temps qu’il a eu compte tenu de ses fonctions professionnelles de professeur d’analyse à l’Ecole Polytechnique de Paris et d’inspecteur général de l’université, ainsi que sa famille et son état de santé le lui permettaient. André-Marie développe des expériences incroyablement ingénieuses. Il a inventé plusieurs dispositifs d’aiguilles aimantées (appelées aiguilles astatiques) qui pourraient annuler l’influence du magnétisme terrestre, lui permettant de montrer que la force d’interaction due au courant est perpendiculaire au fil conducteur en l’absence de champ magnétique terrestre. Elle met en évidence les forces d’attraction entre deux conducteurs véhiculant des courants de même sens et les forces de répulsion lorsqu’ils sont véhiculés par des courants de sens opposés.
Il a défini la direction conventionnelle du courant à l’extérieur de la batterie et a inventé la règle de l’observateur sur le fil pour prédire la direction de déviation de l’aiguille magnétique, maintenant connue sous le nom de règle de « l’homme d’Ampère ».
Il a montré que les spires, les spirales et les hélices d’un fil conducteur relié à une batterie se comportaient exactement comme des aimants, s’orientant dans le champ magnétique terrestre et s’attirant ou se repoussant. Cela confirme son intuition de l’unité entre les phénomènes magnétiques et les courants électriques. Il attribue l’existence des phénomènes magnétiques à l’existence de courants à l’intérieur des aimants, dont le magnétisme terrestre. Les bases de l’électromagnétisme étaient posées. En plaçant, avec le physicien Arago, un noyau de fer doux au centre d’une hélice, qu’il baptise solénoïde, il invente l’aimantation temporaire qui est à la base de l’électroaimant. Il faisait tourner un aimant permanent traversé par un courant préfigurant le moteur électrique.
Ampère, grand mathématicien, a défini l’expression mathématique de la force entre deux parties élémentaires de conducteurs et en a déduit la force entre conducteurs macroscopiques dans de nombreux arrangements. En 1881, le premier congrès international des électriciens tenu à Paris honore Ampère en nommant « Ampère » l’unité internationale de courant électrique. 
Le physicien François Arago, de passage à Genève en août 1820, assiste aux expériences de De La Rive. De retour à Paris, plein d’enthousiasme, il rend compte des expériences à la séance de l’Académie des sciences du 4 septembre 1820. Mais, les membres de l’Institut restent sceptiques, comme Ampère l’écrit à un ami : [La théorie de l’électricité et du magnétisme de Coulomb] « excluait absolument toute idée d’action [de l’un sur l’autre]. Le préjugé était tel que, lorsque M. Arago parlait de ces phénomènes nouveaux à l’Institut, ils les rejetaient tout comme ils l’avaient fait. ont rejeté l’idée de pierres tombant du ciel… 
Ils ont tous décidé que c’était impossible. » [Ampère à Jacques Roux-Bordier, 21 février 1821] Afin de leur ouvrir les yeux, Arago dut reproduire l’expérience la semaine suivante. Ampère était présent. Ce fut le point de départ de plusieurs semaines de création, d’invention, d’une extraordinaire passion pour la recherche, au cours desquelles il posa les bases de l’électrodynamique : « Tous mes moments ont été occupés par un événement important de ma vie. 
La nouvelle définition d’Ampère
Mais si l’unité Ampère est universellement connue et utilisée au quotidien, qui connaît l’homme Ampère ?
André-Marie Ampère (20 janvier 1775-10 juin 1836) est né en 1775 dans une famille bourgeoise de Lyon (France). Son père travaillait dans le commerce de la soie. Adepte érudit des idées de Rousseau sur l’éducation, il éduque André-Marie en toute liberté, sans école ni tuteur. En 1782, la famille s’installe à la campagne dans le domaine de Poleymieux au Mont d’Or, à une dizaine de kilomètres de Lyon. Ampère profita de la bibliothèque de son père, notamment de l’Encyclopédie de Diderot et d’Alembert, pour acquérir toutes les connaissances de l’époque.
Sa curiosité, sa mémoire exceptionnelle et son don pour les mathématiques lui ont permis de devenir professeur de physique, chimie et mathématiques sans jamais être allé à l’école ! Nommé à l’Ecole Centrale de Bourg en Bresse en 1802, puis en 1803 au Lycée de Lyon, il devient professeur de mathématiques à l’Ecole Polytechnique de Paris en 1804, et enfin professeur au Collège de France en 1824. Il est aussi Inspecteur général de l’instruction publique jusqu’à sa mort à Marseille en 1836 lors d’une tournée d’inspection. La jeunesse d’André-Marie, libre, heureuse et insouciante, s’était cependant terminée en 1793 avec la mort de son père. Devenu juge de paix à Lyon, il est guillotiné, victime de la Terreur. Ce malheur fut suivi du décès prématuré de sa femme en 1803, peu après la naissance de leur enfant Jean-Jacques. Par la suite, et jusqu’à sa mort en 1836, la vie sentimentale d’André-Marie fut une succession de malheurs, vaincue par ses relations amicales, tant à Lyon qu’à Paris, une profonde spiritualité, et une intense activité intellectuelle philosophique et scientifique.
En plus de son travail d’enseignant et de ses travaux en mathématiques, il se passionne pour la philosophie jusqu’à son dernier jour, avec le projet inachevé d’établir une classification ordonnée de toutes les connaissances, littéraires, philosophiques et scientifiques. Il crée à cet effet de nouveaux termes, tels qu’ethnologie, cybernétique, cinématique, solénoïde,… Mathématicien de renom, mais amateur éclairé de chimie, de 1804 à 1814, il contribue à la découverte des éléments simples (chlore, fluor, etc.), ainsi qu’à la théorie « moléculaire » (nombre d’Avogadro-Ampère). A partir de 1814, il se consacre à nouveau aux recherches en mathématiques, en particulier à la résolution des équations aux dérivées partielles, en vue de son admission à l’Académie des sciences, obtenue en 1814.
La maison d’Ampère et le musée de l’électricité
La maison de la famille Ampère, où André-Marie a passé son enfance, a eu un destin exceptionnel. Le domaine de Poleymieux au Mont d’Or, à une vingtaine de kilomètres de Lyon, est mis sous séquestre au profit de la Nation en 1793, au moment où la Révolution française condamne à mort le père du futur savant. Restaurée dans la famille deux ans plus tard, elle est transmise- en 1812 – à Ampère, après le décès de sa mère. Il revend la propriété une dizaine d’années plus tard lorsqu’il s’installe définitivement à Paris.
Il aura fallu un siècle au domaine de Poleymieux pour retrouver la mémoire de son prestigieux propriétaire ; sur les conseils de Paul Janet, membre de l’Académie française des sciences puis directeur de l’Ecole supérieure d’électricité, que deux riches industriels américains, Hernand et Sosthène Behn, fondateurs d’ITT, rachètent le domaine en 1928 pour en faire don à la Société Française des Électriens, qui l’a confiée à la Société des Amis d’André-Marie Ampère, créée pour perpétuer la mémoire de l’illustre Lyonnais. Le Musée de l’Electricité est inauguré le 1er juillet 1931 en présence du Président Edouard Herriot et de Louis Lumière, premier Président de la Société des amis d’André-Marie Ampère.
http://www.ampere.cnrs.fr/histoire/parcours-historique/lois-courants/ampere-electrodynamique/eng
https://www.cigre.org/article/GB/andre-marie-ampere-and-the-two-hundred-years-of-electrodynamics