Règle à calcul, un dispositif constitué d’échelles graduées capables d’un mouvement relatif, au moyen duquel des calculs simples peuvent être effectués mécaniquement. Les règles à calcul typiques contiennent des échelles pour multiplier, diviser et extraire les racines carrées, et certaines contiennent également des échelles pour calculer les fonctions trigonométriques et les logarithmes. La règle à calcul est restée un outil essentiel en science et en ingénierie et a été largement utilisée dans le commerce et l’industrie jusqu’à ce qu’elle soit supplantée par la calculatrice électronique portable à la fin du XXe siècle.
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La règle à calcul logarithmique est un appareil compact permettant d’effectuer rapidement des calculs avec une précision limitée. L’invention des logarithmes en 1614 par le mathématicien écossais John Napier ainsi que le calcul et la publication de tables de logarithmes ont permis d’effectuer des multiplications et des divisions par les opérations plus simples d’addition et de soustraction. La conception précoce de Napier de l’importance de simplifier les calculs mathématiques a abouti à son invention des logarithmes, et cette invention a rendu possible la règle à calcul.
Le mathématicien et inventeur anglais Edmund Gunter (1581-1626) a conçu la première règle logarithmique connue, connue sous le nom d’échelle de Gunter ou de gunter, qui aidait les marins dans leurs calculs nautiques. En 1632, un autre mathématicien anglais, William Oughtred, a conçu la première règle logarithmique réglable ; comme le montre la photographie, elle était circulaire. Oughtred a également conçu la première règle à calcul linéaire, bien que la règle à calcul interne bien connue ait été inventée par le fabricant d’instruments anglais Robert Bissaker en 1654. L’utilité de la règle à calcul pour le calcul rapide a été reconnue, surtout en Angleterre, au cours du 18ème siècle, et l’instrument a été fabriqué en nombre considérable, avec de légères modifications.
Des améliorations dans le sens d’une précision accrue ont été initiées par Matthew Boulton et James Watt à partir d’environ 1779 en relation avec les calculs dans la conception des moteurs à vapeur dans leurs usines à Birmingham, en Angleterre. En 1814, le médecin anglais Peter Roget (du Thesaurus Roget) a inventé sa règle à calcul « log-log » pour calculer les puissances et les racines des nombres. L’échelle fixe, au lieu d’être divisée logarithmiquement, est divisée en longueurs proportionnelles au logarithme des nombres indiqués sur l’échelle ; l’échelle coulissante est divisée logarithmiquement.
Amédée Mannheim, un officier de l’artillerie française, a inventé en 1859 ce qui peut être considéré comme la première des règles à calcul modernes. Cette règle comportait des graduations sur une seule face. La règle de Mannheim, qui a également introduit dans l’usage général un curseur, ou indicateur, a été très utilisée en France, et après environ 1880, elle a été importée en grand nombre dans d’autres pays.
La plus importante des améliorations ultérieures a été la disposition des échelles, trigonométriques et log-log, de sorte qu’elles fonctionnent ensemble tout en maintenant une relation cohérente avec les échelles de base. Cette disposition a donné plus de rapidité et de flexibilité à la résolution de nombreux problèmes – simples ou complexes – parce qu’elle produisait des solutions par une opération continue au lieu de demander à l’utilisateur de combiner des lectures intermédiaires.