# Canon électromagnétique à bobines > Tirer le fer le long d'un canon de bobines - Date: 1845 - Époque: Âge industriel - Domaine: [Défense & fortification](https://lastcodex.org/fr/domains/defense/) - Palier: IV (Science & industrie) - Difficulté: 3/5 - URL: https://lastcodex.org/fr/inventions/coilgun/ Un canon électromagnétique à bobines propulse un projectile par le seul magnétisme, sans poudre. Une rangée de bobines de fil enroulées autour du canon tire un projectile de fer tout du long, une bobine après l'autre. Charles Grafton Page décrivit un « canon magnétique » en 1845, et en 1903 la tentative de Kristian Birkeland pour vendre un canon électromagnétique s'acheva sur un court-circuit. ![Canon électromagnétique à bobines · Tirer le fer le long d'un canon de bobines](https://lastcodex.org/_astro/plate.PqVcmHXg_Z10cIk1.webp) ## Légende 1. Canon formé d'une rangée de bobines 2. Projectile de fer 3. Bâti de bois portant le canon 4. Câbles électriques 5. Cible en planches épaisses ## Ce que c'est Un canon à bobines lance un projectile par le seul magnétisme. Son canon est un tube droit entouré de bobines de fil isolé, placées les unes après les autres. Quand un courant parcourt une bobine, celle-ci attire un morceau de fer vers son milieu. Des bobines alimentées tour à tour tirent le projectile le long du tube de plus en plus vite, et il sort par la bouche avec la vitesse acquise. Rien ne brûle et aucun gaz ne le pousse. On l'appelle aussi fusil de Gauss. Il se distingue du canon à rails, un autre lanceur électromagnétique, qui emploie deux rails au lieu de bobines. Le premier canon à bobines fut une curiosité scientifique. Kristian Birkeland tenta plus tard d'en vendre un comme pièce d'artillerie, sans succès, et dans les années 1970 des ingénieurs construisirent sur ce principe des maquettes de lanceurs destinés à envoyer dans l'espace des roches extraites de la Lune. ## Comment ça marche ![Une bobine de fil de cuivre enroulée sur un mandrin de bois, maintenue debout au-dessus d'un petit socle de bois par deux courts montants, avec une courte barre de fer aspirée jusqu'à mi-hauteur dans son centre et suspendue là sans rien de visible pour la tenir, deux fils partant du socle](https://lastcodex.org/_astro/v1.CDqOdmEe_uukbT.webp) _Une bobine parcourue par un courant aspire une barre de fer et la tient suspendue._ Un courant qui parcourt une bobine de fil crée un champ magnétique, le plus fort à l'intérieur de la bobine et le long de son axe. Un morceau de fer placé dans ce champ devient lui-même un aimant, dont les pôles s'orientent de façon qu'il soit attiré vers l'endroit où le champ est le plus fort, le milieu de la bobine. En 1845, Charles Grafton Page décrivit comment une bobine pouvait aspirer une barre de fer jusqu'en son centre et l'y maintenir, suspendue sans aucun support visible. Cette même attraction rend l'appareil difficile à construire. Les bobines n'accélèrent le projectile que si elles agissent l'une après l'autre, dans le bon ordre et au bon moment, et Page comme Birkeland durent trouver le moyen d'y parvenir. Le projectile n'est pas forcément en fer. Il peut porter sa propre bobine, et les forces entre le courant de cette bobine en mouvement et ceux des bobines du canon le poussent alors en avant. Birkeland essaya cette disposition dans une version ultérieure de son canon, et les maquettes de mass driver des années 1970 transportaient leur charge dans un godet, le « bucket », poussé par une rangée de bobines motrices. Les bobines demandent des courants très intenses pendant des instants très brefs, et c'est leur alimentation qui pose problème. Un défaut peut libérer d'un coup toute l'énergie accumulée sous forme d'arc ou de court-circuit, comme lors de la démonstration de Birkeland en 1903. ## Histoire et évolution ![Un instrument de démonstration du XIXe siècle posé sur une table : une crosse de bois et un canon garni de fil de cuivre sur un lit de bois, une barre de fer couchée à côté et deux fils qui quittent la table](https://lastcodex.org/_astro/v2.4GxYGqlk_jzJ3Q.webp) _Page présentait son canon magnétique de 1845 comme un instrument de démonstration._ Charles Grafton Page, professeur de chimie et de pharmacie et examinateur à l'Office des brevets des États-Unis, étudiait l'attraction d'une bobine sur une barre de fer. Dans un article sur un nouveau moteur électromagnétique, publié en 1845 dans l'American Journal of Science, il décrivit un « galvanic or magnetic gun ». Des bobines de fil placées à la suite formaient le canon, monté avec une crosse et une culasse, et elles lançaient une barre de fer tout du long. Page le présentait parmi des instruments de recherche et d'amusement. Fonctionnaire de l'Office des brevets, il n'avait pas le droit de breveter ses inventions, et il les publiait donc. La même attraction d'une bobine sur une barre faisait tourner les moteurs qu'il construisait, parents du [moteur électrique](/fr/inventions/electric-motor/). Kristian Birkeland, professeur de physique à l'université de Kristiania, l'actuelle Oslo, depuis 1898, étudiait les aurores boréales et cherchait de l'argent pour ses recherches. En travaillant sur des aimants puissants, il eut l'idée d'un usage militaire et fonda en 1901 une société chargée de mettre au point un canon dont le projectile magnétique serait poussé par le champ d'une rangée de bobines disposées le long du tube. Il fit breveter le dispositif. Le 6 mars 1903, il en fit la démonstration dans l'ancienne salle des fêtes de l'université, devant un public où figuraient des représentants des fabricants d'armes Armstrong et Krupp ; les mémoires d'Eyde, et plusieurs récits qui en dérivent, donnent le 6 février. Un court-circuit dans le canon produisit un énorme éclair et un bruit assourdissant. Le projectile atteignit quand même sa cible de planches épaisses, mais Birkeland ne vendit ni son brevet ni un seul canon. Les essais du canon eurent une autre suite. Birkeland avait vu qu'un arc électrique placé dans un champ magnétique s'étale en un disque. Au début de 1903, il rencontra l'ingénieur Sam Eyde, qui cherchait un très grand arc électrique pour fabriquer des composés azotés à partir de l'air, et le 20 février 1903, en vertu d'un accord passé avec Eyde, Birkeland déposa une demande de brevet pour une méthode fondée sur un tel arc. Le procédé Birkeland-Eyde tira des engrais de l'air et conduisit à la fondation de Norsk Hydro. ![Une longue piste de laboratoire sur un établi : une rangée de bobines annulaires identiques sur un rail, un petit godet cylindrique posé dans le premier anneau, des faisceaux de câbles le long de l'établi](https://lastcodex.org/_astro/v3.YZUueQVG_ALCPC.webp) _Mass Driver One, construit au MIT en 1977, poussait un petit godet à travers une rangée de bobines motrices._ Le principe revint dans les années 1970 pour un usage pacifique. Le physicien Gerard O'Neill proposa de lancer dans l'espace des matériaux extraits de la Lune avec un mass driver, une longue ligne de bobines qui accélèrent des godets de roche lunaire. Lancer des matériaux de construction depuis la surface de la Terre paraissait beaucoup trop coûteux, et la faible gravité de la Lune en faisait une meilleure source. En 1977, des étudiants du Massachusetts Institute of Technology, avec Henry Kolm et O'Neill, construisirent une maquette fonctionnelle, Mass Driver One, et la présentèrent à un colloque sur la fabrication dans l'espace, à Princeton. Des versions plus grandes suivirent à Princeton et au MIT. ## Repères clés - Plus ancienne description connue: Le « magnetic gun » de Charles G. Page, American Journal of Science, 1845 - Société de Birkeland pour son canon: Kristiania (aujourd'hui Oslo), 1901 - Démonstration publique: 6 mars 1903, interrompue par un court-circuit - Mass Driver One: Maquette de lanceur lunaire, MIT, présentée à Princeton en 1977 ## Nécessite - [Pile électrique](https://lastcodex.org/fr/inventions/battery/): Du courant tiré de la chimie (1800) - [Tréfilage manuel du fer doux](https://lastcodex.org/fr/inventions/wire-drawing/): Une filière d'acier et une pince allongent le fer en fil (v. 1100) - [Métallurgie du fer](https://lastcodex.org/fr/inventions/iron-smelting/): Usage élargi vers 1200 av. J.-C. ; minerai, charbon et bas fourneau (v. 1 200 av. J.-C.) ## Sources - [Charles G. Page, New electro-magnetic engine (American Journal of Science and Arts 49, no. 1, 1845, pp. 131–135: the galvanic or magnetic gun)](https://archive.org/details/sim_american-journal-of-science_april-june-1845_49_1), American Journal of Science, via Internet Archive - [Rail guns and electromagnetic launchers (Dr David Maddison)](https://siliconchip.com.au/Issue/2017/December/Rail+Guns+and+Electromagnetic+Launchers), Silicon Chip magazine, December 2017 - [Kristian Birkeland](https://nbl.snl.no/Kristian_Birkeland), Norsk biografisk leksikon, Store norske leksikon - [Kristian Birkeland](https://snl.no/Kristian_Birkeland), Store norske leksikon - [Birkeland's electromagnetic cannon (Alv Egeland and Cyril Simon Wedlund, IEEE Transactions on Plasma Science 46, no. 6, 2018)](https://ieeexplore.ieee.org/document/8368085), IEEE - [Kristian Birkeland: a truly creative mind](https://www.khrono.no/birkeland-ottersen/kristian-birkeland-a-truly-creative-mind/118891), Khrono - [History of the Space Studies Institute: Mass Driver I](https://ssi.org/about/history/), Space Studies Institute - [L5 News: Mass driver update (Henry Kolm, September 1980)](https://nss.org/?p=28951), National Space Society - [K. and C. Henson, 1977 Space Manufacturing Facilities Conference, L5 News 2, no. 6 (June 1977): the MIT mass driver prototype demonstrated at Princeton](https://web.archive.org/web/20170505100448/http://www.nss.org/settlement/L5news/L5news/L5news7706.pdf), L5 Society (archived by the National Space Society) - [Den elektromagnetiske kanonen: demonstration in the university's festsal, 6 March 1903](https://www.tekniskmuseum.no/gml/index.php/forskning-og-eksperiment/den-elektromagnetiske-kanonen), Norsk Teknisk Museum - [1903: Explosive winter days (demonstration of 6 March 1903 after Morgenbladet, 7 March; Eyde's memoir date of 6 February; Birkeland's patent application of 20 February 1903)](https://www.hydro.com/us/global/about-hydro/company-history/1900---1917/1903-explosive-winter-days/), Norsk Hydro, company history - [Exhibition catalogue (2022), p. 55: Birkeland's patent application for the nitrogen process](https://www.digitaltreasures.eu/wp-content/uploads/2022/09/Ex3_Katalog_2022-04-01.pdf), Arkivverket, the National Archives of Norway (Digital Treasures) Faits vérifiés le 2026-10-22. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/fr/inventions/coilgun/ · © The Last Codex. Textes, planches et figures : CC BY-NC-ND 4.0.