Pour faire passer lé courant à travers des con

méiaiiiqaï* ducteDis fixes . et pouvoir facilement l'introduire, l'interdehublc. , i. . .11 t

rompre, et changer sa direction, soit dans le conaoctenr

mobile , soit dans le con^cteur fixe , I« table de l'appurdl général' présente un système de cavités et de rigoles remplies de mercure, réunies par des languettes métalliques et des bascules. C'est ce système, représenté dans la fi' Fio. 4i>' gure 4' 3) (]ue nous allons décrire maintenant. Les deux rigoles N et P reçoivent les extrémités des fils conducteurs

ClNQUAHTE-QUiTHIEllB LEÇOH. ïa^

communiquant avec les deux pâles de la pile. L'une des cavités d et d' est mise en communication avec la rigole P, au moyeu de l'une des languettes métalliques Il,i'l' de la basculeB) qui doitétreplac^au-dessnsde la partie at/t^'a' de la table, et que l'on peut faire pencher k droito on k gauche en faisant tourner son aie en bois.

Supposons que ce soit actuellement la cavité d qui cornmamque avec la rigole P. Le fluide positif se rendra par le canal de , dans la rigole demi circulaire ef; de Ik il s'élèvera par un fil de cuivre vertical , replié horizontalement dans le méridien magnétique , et redescendra par une autre branche verticale du même 61 dans la rigole e'J^'; une aiguille aimantée, mobile au-dessous de la partie horizontale de ce conducteuTt indiquera par sa déviation l'existence, le sens et l'intensité du courant. De la rigole demi circulaire e'J"', le fiuide positif sera transporté par une languette de cuivre à l'une des colonnes (ST) de l'appareil destiné -au conducteur mobile, et après avoir parcooni tout le système de cet appareil , en sortira par le pied (U) de la seconde colonne, pour être transporté par une nouvelle languette conductrice k la cavité d'". Cette cavité communique actuellement avec la rigole QR , par nu des arcs métalliques d'une bascule nouvelle, ayant le m^e axe en bois que B , et située au-dessus de la partie bd'" if'b' de la table.

Une double bascule B' semblable au système des deux précédentes, peut fiiire communiquer l'une des cavités c" et c'" avec la rigole QR, et en m^me temps l'une des cavités c' etc aTecla.rigole N. Nous supposerons qu'actuellement ceUe double bascule penche vers la gauche. Le fluide positif , transmisdelacavité r{'"àlarigoleQR, sera i5..

tniiisportc dans la cavité c"\ de là il se rendra eu L, \^^r une rigole ou une lame de cuivre , parcourra tout le sjrst<^me d*uii conducteur fixe , «t reviendra à U table par le point K. Une lame de cuivre le conduira à la c&viti c, qui communique actnellemeut avec la rigole N, oiï plonge le pôle négatif de la pile. Le circuit voltaï«jue se trouvera ainsi complété.

Madeiloron- 83^. La cavité d' communique avec d'", celle d avec ai'^o"u'îïïnii. d", par deux languette» de cuivre en diagonales , séparées Tune de l'autre par un corps isolant. Au moyen de ces communications, il est facile de voir que pour renverser la direction du courant dans le conducteur mobile, il suffit de tourner la bascule B vers la gauche, de manière à ce qu'elle fasse communiquer maintenant d' avec P, d" avec QRi car le fluide positif suivra le chemin Vd'd"'\i....Sf' ecW'R, inverse de celui qu'il suivait précédemment.

La cavité c"' communique avec c', et la cavité c" avecc,

))ar deux lames de cuivre en diagonales isolées l'une de

l'autre. Au moyen de ces communications, pour renverser

la direction du courant dans le conducteur fixe, il sufSt de

touinCT la bascule B' vers la droite , en sorte qu'elle fasse

communiquer maintenant c'" avec QR, c avec IV. Car le

fluide positif parvenu dans la rigole QR, après avoir suivi

dansunsens ou dans l'autre le conducteur mobile , parcourra

ensuite lecheminRQc"'c'K...Lc"cN, inverse de celui qu'il

suivait lors de la position précédente de la bascule B'.

AciioD (le)* 838. On peutaussïseservirdel'appareilquivientd'élre

aimaniaapr décnt, pour rendre sensible la réaction d'un aimant fixe

conduetenrt '"f "1 couducteur mobile , et produire ainsi l'expérience

mobi es. i^yerse des premiers faits de l'électro- magnétisme. Pour

CLIQUANTE- Q«\TmË«li UEÇON. aip

cela 011 empluie un conducteur mobile ayant tn foniiu d'un Fie. j simple rectangle. Le système du conducteur ûxc étant inutile, OD ùùt commuoiquer directement les rigoles RQ et fi par uo arc métallique. On remarque d'abord que Je conducteur mobile, lorsqu'il est traversé par le courant, oscille du part et d'autre d'une position d'équilibre, dans laquelle il Gnit par s'arrêter , et qui est telle que le plan du rectangle se trouve perpendiculaire à Tniguille de déclinaisou, et que le courant est dirigé à travers sou câté infélîeur EO de l'est à l'ouest. Celte direction fixe est déterminée par l'influence magnétique du globe.

Un aimant que l'on place au-dessous de EO , dans une position perpendiculaire au méridien magnétique, fait dévier le rectangle mobile de la position d'équilibre que le ^lobe tend à lui donner ; son plan s'approche d'autant plus d'un plan perpendiculaire à l'axe de l'aimant, que le courant est plus énergique, que Taïmant est plus fort et plus voisin. Si l'on change ta position des pôles de l'aimant , la déviation du conducteur a lieu en sens contraire. Dans tous les cas, le pôle austral se trouve toujours à la gauche du coui'ant, lorsque la déviation du conducteur est produite.

On obtient un conducteur mobile asiatique, c'est-à-dire indifférent à l'action du gtobe, en le composant de deux rcctaugles égaux , dont les côtés inférieurs sont suivis par le courant dans deu\ sens opposés; car le globe tendant à r» donner à ce^ deux rectangles deux positions opposées, l'ciFet total sera détruit. On remarque en effet qu'un conducteur \]e cette forme reste indifféremment dans toutes les positions lorsqu'il est introduit dans le circuit voltaïque. Alors si l'on dispose uu aimant fixe, liorizontaicment audessous de EO . Il dans une direction quelconque , le plan

s3o COUBS DE PHYSIQUE.

dn conducteur mobile vient se placer perpendicnlairement à l'axe de l'aimant , de telle sorte que le pôle austral aoit k la gauche du courant mirant EO.

AetioQ S3g. Pour Radier l'action r^iproque des courante, on

doTeîrx*''Su-»e procure nu conducteur rectilïgne 6ie, parcouru par un raci^l'iRnM courant éner^qne , en enroulant autour d'an cadre rectan^ "û». Rulaire un ruban de cuivre recouvert de soie, de telle manière qu'il fasse dix à douEe tours avant que ses eitr^ Pic- 414- mités plongent dans les cavités L et K. de la table; par cette disposition on multiplie l'énergie du courant dans le côté supérieur E'O' du recUngle. Au-dessus, on suspend BU support des conducteurs mobiles , un double rectangle asiatique , de telle manière que le côté horizontal EO soit très près de E'O', et fasse avec celte ligne un angle quelconque-, l'ensemble est disposé de telle sorte que la verticale passant par les pointes du conducteur mobile soit dans le plan du cadra, et, s'il est possible, qu'elle contienne nn des côtés verticaux du conducteur 6ie.

Lorsque le courant voltai'qne est introduit, on remarque que le conducteur mobile tourne , et vient se placer dans le plan du conducteur 6xe, de telle manière que le courant en EO soit parallèle à celui en E'O', et dirigé dans le même sens. En renversant successivement la direction du courant dans le conducteur fixe , ou dans le conducteur mobile , par le mo jen des bascules , le double rectangle tourne pour ae placer définitivement de manière à remplir la double condition qui vient d'être énoncée. Les résultats de ces expâiences sont compris dans celte loi générale : quand deux courante rectilignes forment entre eux un certain angle, qu'ils soient ou non situés dans le même plan, ils s'attirent, s'ils vont tons deux en s'approchant, ou tous

CinQU&MTE-QUATIllkHE LEÇOK. aS I

deux en s'étoigoant du aommfît de l'anglu, ou plus giaéralemeot de la ligne qui mesure leur plus courte distance ^ ils se repoussent an contraire , si l'un va eo s' approchant , et l'satre en s' éloignant dirménie sommet.

840. Pour constater l'action mutuelle de deux courants Aciion rectîlignes parallèles, on peut se serrir du même condnc- ^a daui couteur fixe , et d'un rectangle reposant par des pointes sur le rMUil^n fond des cuvettes e et/-, ce rectangle est mobile autour de ponllâiM. la ligne horizontale passant par ces pointes -, de ses quatre cdtës le supérieur est formé d'une substance isolante, les ^' '

trois autres sont métalliques, et un contre-poids convenable retient en équilibre le côté inférieur £0 , i une petite distance sur la droite ou sur la gauche deCO'. Aussitôt que le circuit voltoi'quc est établi, ou voit le rectangle se mouvoir , et son côté EO s'approcher on s'éloigner du conducteur fixe E'O' qui lut est parallèle, smvant que le courant psucourtEO et E'O' dans le mâme sens ou en sens contraires. Ainsi deux courants rectîtignes parallèles s'attirent lorsqu'ils sont dirige dans le même sens, se repoussent s'ils ont des difections opposées.

La même loi peut être reconnue par un autre procédé : on se sert d'un conducteur fixe rectiligae et vertical ET O ', et d'un conducleur EO, qui lui est parallèle, et qui fait partie d'un double reclangleastatique, mobile autour d'une verticale. Lorsque le courant est ascendant 00 descendant dans ces deux conducteurs, la position d'équilibre stable Fie. 416. du double rectangle est celle du plan passant par E'O'. Si an coDtrtùre le courant est ascendantsaivantËO (on Ë'O'), et descendant SOT E'O' (ouEO), on remarque que le rectangle tend à se placer dans une position per{icndiculaire au plan passant par E'O ' et par l'axe de rotation.

aSa COURS de physiçue.

ÂIÎD de prouver que l'attraction et la répulsion soot égales pour la même ioteasilé des coursais , et pour la

Fie. Ai:- tn^uie distance, on se sert d'un conducteur mobile formé d'un double fil, dont les deiu parties, isolées l'uoe de l'autre, suiveut le même contour , et sont parcourues par le courant dons deux sens ditférents. La partie rectiligne verticale de ce double fil , suspendu dans le voisinage du conducteur fixe de l'expérience précédente, ne parait éprouver de sa part aucune action , et peut rester indifféremment dans toutes les positions autour de l'axe d« rotation.

Action dM 84i- Pour étudier l'influence de la courbure des fils

■inueni'!" conducteurs, on substitue au conducteur rectiligne, fixe

et vertical , du paragraphe précédent , un appareil présen-

Fic. 4)8. tant un conducteur rectiligne vertical E'O', et un conducteur sinueux E"0", dont les sinuosités s'éloignent peu d'une parallèle à E'O'. Par des retours convenables du fil métallique qui les forme , le courant marcbe dans le mente sens sur ces deux conducteurs. Le dernier double rectangle Qstatique que nous avons considéré est introdait dans le circuit, de telle manière que le courant qui suit EO ait une direction contraire à celle des courants E'O', E"0". On remarque alors que le côté ËO se place en équilibre stable , entre les deux conducteurs fixes , à des distances égales de ' part et d'autre. II faut concluie de là que l'action répulsive exercée par le conducteur sinueux est égale à celle du conducteur rectiligne.

On peut encore prouver par uue autre expérience qu'uu conducteursinuenx, qui ne s'éloigne que de très peu, dans tous ses contours, d'un conducteur rectiligne, agit avec la tn'^me intensité et de la même manière que ce dernier, l'X

CINQUAHTE-QUATHIEME LEyON. ^i,»

peutluiùtre substitué en toute circonstance. Four cela, oii< pr^nte à on conducteur fixe, rectllî^e et vertical, uo conducteur mobile , composai d'un double fil ,' dont les Fie. 419. deux parties, isolées et repliées l'une sur l'autre , suivent la ra^e direction verticaie, mais l'une eu ligne droite, et l'autre tournant autour de la première , de telle sorte que le courant les parcourt dans deux sens différents. On trouve alors que ce double conducteur mobile peut rester indifféremment dans toutes les positions autour de l'axe de rotation , et que consequemment les deux actions exercées par le conducteur fixe sur les deux parties du iil mobile, desquelles l'une est attractive et l'autre répulsive, sont égales en valeur absolue , puisqu'elles se détruisent.

84». Ces faits prouvent que l'on peut substituer à un« — „*Ûci"",io petite portion de courant, un jwljgone passant par ses ''"""j extrémités , ou ses projections sur des droites passant par coumni. son milieu, et parallèles aux côtés de ce polygone. On peutpartirde ce principe, pour calculer l'action qui s'exerce entre deux petites portions , de deux courants dirigés d'une manière quelconque dans t'espace. Cette action élémentaire étant connue, on en déduira, par des intégrations convenables , l'explication de tous les phénomènes résultant des actions mutuelles des conducteurs voltaïques finis, de différentes formes.

Soient Afi A' = <^, CDC'=ds\ deux portions de courant infiniment petites; BD=:/', la ligne qui joint leurs Fie- 4^'milieux; ABD = «, CDM^P, les angles que leurs directions font avec BD -, LDK = y, l'angle des deux plans ABD, CDM; ù/f , i'ds', les intensités de ces deux courants ^ BU, AE, DL, des perpendiculaires à BD, dans le plan ABD^ DK, CF, des perpendiculaires à la mtîme ligne

a34 COOBS DE PHVSIQOB.

BD , dans le plan CDM -, enBn DG ube perpcndîcalaiFe au plau ABD. Le courant ids, suivant ABA', pourra être remplacé par deux autres courauta : ids ema,etiiIscosa, suivant HBH' et £B£', le courant i'ds', suirantCDC, par deux courants l'di'cosp.i'di'sinpjSuivBntFDF' et KDK'; eniÎD le dernier i'ds' gin ^ , par deux autres i'ds' sin /3 cos^, et i'ds' sin ^ sm 7, suivant LDL' et GDG'. Ce qui fera deux courants dont D sera le milieu, et trois antres partages en deux parties dgales au point B. D s'agit d'exprimer les actions mutuelles de ces deux systèmes , et de chercher leur résultante suivant BD.

Il faut remarquer d'abord que les deux courants HBH' et FDF' n'agissent pas l'un sur l'antre : en cfTet, le courant FF' exerce sur les deux moitiés HB, BH', deux actions égales en valeur absolue , mais de signes contraires, puisque le courant HB tend vers B , et que le courant BH' fuit le m^me point ; leur résultante suivant BD sera donc nulle. Par la même raison, les deux courants EBE' et LDL' sont sans action mutuelle, ainsi que les deux courants £BË' et GDG'. On doit admettre encore que les courants HBH' et GDG' n'agissent pas l'un sur l'antre, car B et D étant leurs milieux, il y a une telle symétrie entre leurs positions respectives, que la résultante de leurs actions Suivant BD serait trouvée la même, quand on changerait le sens du courant dans un de ces éléments ; ce qui ne peut avoir lîenqnedans le cas d'une valeur nulle pour cette résultante.

Ainsi des six couples de courants dont il s'agissait d'évaluer les actions partielles , il ne reste que le couple des courants HBH' et LLL' , et celai des deux courants ERE', FDF'. Les actions correspondantes à ces couples, tontes les deux dirigées de B en D, seront proportionnelles aux

CIMQUUITE-QUiTHlÉME LEÇOM. a35

produits ii'dsds' un « sin j3 cos y, et U'dsds' cos « cos |3, des intensitéB dés cornants qui les composent -, ce qm donnera pour l'action totale deux termes contenant ces produits comme facteurs. Il reste maintenant à trouver Telpression complète de ces deax ternies; Tun représente l'action de deux cooranta parallèles , l'autre celle de deux courants dirigés snr la mâme ligne.

Ces termes doivent contenir comme facteur commun une m^me fonction de la distance r, puisqu'ils ne doiv^it âtre que deux cas particuliers d'une même expression qui représenterait l'action mutnelle des deux courants , dirigés d'une manière quelconque l'une par rapport à l'autre, et dont les milienx seraient à cette même distance r. Mais le rapport qui doit exister entre les deux genres d'actions re* présentées par ces deux termes , ne pouvant âtre détermine que par l'expérience', on multiplie le second de ces termes par un acteur constant 1t, actuellement inconnu. On sup^ pose en outre, conTunnément à ce qui a lieu pour toutes, les forces de la nature agissant à distance , que la foncdon

de r, facteur commun des termes dont il s'agit, soit — j

n étant on exposant dont t' expérience doit encore indiquer la valeur. L'action totale des deux éléments de courant proposés ds et as' sera ainsi :

ilsds' (ain » sin g cos y + A cos a cos^)

843. On calcule facilement par la formule pre'cédente l'ac- DdierminiK tion mutuelle de deux courants verticaux, l'un AB indé-

fini dans les deux sens, mais l'antre CD fini et de loni;ueur^l^''Q,eQUl^". l. Cette action totale, dirigée suivant la plus courte dis- -^k, 4,,.

^36 COURS UE PHVSIQUE.

tance , MD = a, àa deux couraaU , a pour expression /i'-^Bj B étant une intégrale définie indépendante de /

ut de a. Gelé posé, soit présenté au courant ûxe AB le conducteur brisé EGHD'F', mobile autour de la verticale ËF*, et qui comprend deux courants verticanxde même sens, CD = /, C'D' = /', situés dans des plans différents, et réunis par quatre courants horizontaux, deux à deux parallèles, cgaux en longueur et de directions opposées. Si le courant monte sur AB, et descend sur CD et CD'. le conducteur mobile prend une position d'équilibre stable, et l'on peut rapprocher ou éloigner l'axe de rotation EF', jusqu'à ce que les trois verticales CD, ÂB et CD' se trouvent dans le même plan. L'expérience prouve que dans cette poûtion les distances a et a', de AB k CD et CD,

vérifient la proportion - = —; or ce qui précède dotine-

riiit pour équation d'équilibre -jrr, = ,,, ; il faut donc que l'exposant n soit égal à 2.

Ampère a reconnu par l'expérience qu uncourant fermé de forme quelconque , mobile autour d'un axe vertical , n'éprouve aucune action de la part d'un courant circulaire, ou qui parcourt un arc de cercle horizontal de grandeur quelconque, dont le centre est sur l'axe de rotation. Or si l'on calcule, par l'intégration de la formule générale, le moment de la rotation que le courant circulaire tend à imprimer nu conducteur fermé, on trouve que ce moment ite peut être nul que si n -i-.ik =31; et puisque 11^^=2, il faut que A ^ — ^.

CIHQUAHTE-tJUA'rniÉHE LEÇON. '.iW-J

Ainsi l'action <ilénienlaire a pour expression détinJtive: ji'dsds' [s'tB a sin/3co!iy — ^cosacos^l

J Ampère, MM. Savary et Deinooferrand , ont prouva! t que TintdgMtion de cette expression conduit à des résultats j conformes à l'obserration , lorsqu'on l'applique à la re- [ cherche des actions mutuelles de deux courants finis de , formes donuife». La valeur négative ( — ^)deA, indique ijue deux portions du m^me courant, en ligne droite, agissent par Impulsion l'uue sur Tautre ; l'expérience suivante sert à vérifier cette conséquence de la théorie.

844- S>if une cuvelte remplie de mercure, et divisée Répuliîun en deux compartiments par une' cloison isolante, on fait ranicxercu flotter un fil de cuivre entouré de soie, formé de deux i„j.m#mo. parties rectilîgnes parallèles mn, qp, réunies par un arc Fig. 4ii. ng. Les branches droites reposent chacune sur le mercure de Tun des comp^timents ; les pointes nues et légèrement courbées, fjui les terminent, plongent dans le liquide^ enfin l'arc surmonte la cloison sans la toucher. Lorsqu'on immerge les deux réophores d'une pile , en face des extrémités m et p du fil courbé , on voit ce fil glisser à la surface du liquide, de manière à s'éloigner des pointes des conducteurs. Il y a donc répulsion entre les portions des courants qui naissent à la surface du mercure et ceux qui parcourent les branches parallèles mn et pq^ comme l'indique la thrforîe.

84^. Les principes établis dans les paragraphes 839 ^^ positions 84o suffisent pour prévoir le mouvement qu'un courant d'an courant lixe ,' rectiligne ou circulaire, doit imprimer à un autre courant rectiligne, quand on connatt les relations de po-

a38 COURS DB PHTSIQUE.

sition des conducteurs que suiveDt ces couranU. Soït d'abord un courant AB , horizontal et indtifini dans les deux sens, agissant sur un autre courant fini CD, rectïligne, horizontal, et que le plan vertical mené par AB partage en deux parties égales. Considérons un élément m du courant CD ; deux éléments a et £ de AB , -pni à ^le distance de CD , exerceront sur m des actions égales en valeur absolue, mais desquelles l'une sera attractive et l'autre répulsive-, leur résultante sera donc parallèle à AB, et dirigée vers A, d'après les directions des courants indiquées sur la figure.

Il résulte de là que l'action intégrale du courant indéfiiù âB , sur la moitié CO du courant CD , se réduit à une force parallèle k AB et qui tend à faire glisser CO parai l&leineut à lui-même, de B vers A. On démontre de In même mauièie que l'action de AB tend à faire glisser OD parallèlement à lui-même, de A versB. En vertu de la symétrie qui existe ici , ces deux résultantes partielles formeront un couple dont l'effet sera de faire tourner le courant CD , jusqu'à ce qu'il soit parallèle à AB et dirigé dans le même sens. C'est en effet le mouvement que l'on observe lorsqu'on dispose , dans l'appareil d' Ampère , un conducteur asiatique et mobile, formé de deux rectangles superposés, au-dessus du conducteur fixe horizontal du § Sig. Le plan du conducteur mobile étant d'abord perpendiculaire à celui du conducteur fixe, on voit le côté horizontal se mouvoir et s'arrêter dans la position prévue.

Lorsque le courant CD est vertica] , et tout entier au-dessus du plan horizontal passant par AB, il n'j ■ plus qu'une seule résultante parallèle au courant fixe, laquelle tend à transporter CD parallèlement à tuï-raéme.

CIHQUINTE-QUATHIBHB LEÇOH. 3,^9

Si ce conducteur est mobile autour d'un aze vertical EF, Fio- 4>^> il doit se placer dans le plan passant par cet axe et qui est parallèle à AB ; la positioD d'équilibre se trouvera à gauche ou à droite do ËF, suivant que le courant CD sera descendant ou asceadanti et s'il y a deux courants verticaux mobiles , situes dans uu même plan passant par EF, à égale distance de cet axe , l'un ascendant et l'autre descendant , ils concourront à donner à leur plan une position fixe , parallèla à AB.

La Terre, qui agit sur un aimant horizontal comme un courant rect^igne allant de l'est à l'ouest , donne un exemple du cas actuel , en déterminant le plan d'un conducteur rectangulaire mobile à se placer perpendiculairement au méridien magnétique. Si cette action de ia Terre amène aussi dans une direction perpendiculaire au méridien magnétique, le plan d'un condnctenrcirculaire, mobileautour gm. 497. d'une verticale passant par son centre, c'est que les éléments de ce courant fermé peuventchacun se décomposer en deux éléments, l'un vertical, l'autre borriontal; les actions du courant terrestre sur les éléments horizontaux se détruisent, taudis que les actions sur les éléments verticaux concourent à donner au plan da cercle la position indiquée.

846. Lorsque le courant horizontal AB est circulaire, Rotatfon au lieu d'être rectiligne, et que le courant vertical CD, d'un «onrant projeté en P, est autant prolongé en-dessous qu'au-dessus du plan de ce cercle , on démontre encore , en considèrent successivement les actions exncées sur chaque élément m de CD , par des couples d'éléments a et £ du conrant cir- Fio. 4aS. culaire symétriquement placés, que CD sollicité par uo couple tendra à s'abattre sur le plan du cercle , dans une

x{l) COURS DE PHYSIQUE.

direclioli perpendiculaire au rajon PO. Dans les mâmej circonstances , si le courant CD est tout entier au-dessDs du plan du cercle, et mobile autour de Taxe vertical proictëenO, il devra être entraîne, de manière à tourner d'an mouvement continu , de P vers a s'il est ascendant, et de P vers b s'il est descendant.

Il est facile de réaliser ce mouvement de rotatitm , à l'aide du second genre de support de l'appareil général (§ 835 ). On emploie un équipage mobile , dont une des branches

Fie. 4-ig. verticales est interrompue par une substance isolante , en sorte que le courant ne descend ou ne monte verticalement que d'un seul côté. Le courant circulaire Bzeestfonné par une lame de cuivre, cntouréed'un cordon de soie , for-

l'ic. i^o. mant planeurs spires autour du vase métallique qui contient le liquide acidulé , et plongeant par ses extrémités dans les deiu cavités L et K de l'appareil général. On voit alors l'équipage tourner d'une manière continue , dans le sens indiqué par la tbéorie précédente. Le renversemeat de l'un des courants détermine un mouvement de rotation en sens contraire.

Rouiion 847- Lorsque le courant indéfini AB agit sur une portion

un eaunni de counint horizontale, située d'un seul côté, et mobile loritonltt. 1, .II.,» > ...

autour d un axe vertical placé a I une de ses extrémités .

le mouvement de translation se transforme en un mouvement de rotation continu. Il est facile de voir, en effet, que quelle que soit la position du courant mobile, la résnltante des actions élémentaires du courant fixe le poussera toujours dans le même sens autour de l'axe : parexem- Vtr.. 43i. pie» en CD il sera attiré vers A-, en CD', devenu parallèle ' et de sens contraire au courant fixe AB , il sera repousse , et montera vers CD"-, en CD" il sera attiré vers B; enfin

cimquabtb-quatkièhb leçon. ^41

devenu ea CD'", panJlâle à A6 et de même sens, il aeni attira vers le courant âxe.

La Terre, qui agit comme un courant rectiligne horizontal , allant de l'est à Touest, et place du côté de i'équateur, doit impnmer ce mouvement de rotation à un étjiàpage mobile sur le second genre de support de l'appareil d'Ampère, et }»^sentant une seule branche métallique ^■o- 4^horizontale continue , allant de la curette qui surmonte la tige centrale , au limbe qui flotte dans le liquide acidulé ; aucun conducteur fixe voisin n'est ici nécessaire. On voit en effet l'équipage se mouvoir lentemeat, dans le sensindrqtté par la théorie. Ce mouvement de rotation change de direction lorsqu'on renverse le sens du conrant mobile.

Si l'on entoure le vase métallique da même conducteur

circulaire fixe , qui sert à produire la rotation d'un courant

vertical , et qu'on se serre de l'équipage précédent . il J a

un mouvement de rotation produit , plus rapide que par la

Terre seule, et qui s'explique comme celui du § 846. Ici

oa peut changer la direction du mouvement de rotation

en renversant le sens du courant dans le conducteur fixe,

mais on remarque qu'il j a une des deux directions où le

mouvement de rotation est plus rapide , ce qui tient à ce

que dans un cas l'action du courant terrestre s' ajouteà celle

du conducteur circulaire fixe , tandis qu'elle diminue cette

dernière action dans l'autre cas.

648- M. Savary a découvert que le courant aui traverse HoULion 1 T produite par

le Uquide acide, contenu dans le vase métallique des ex- réacUoD.

périences précédentes, peut agir comme mi conducteur

métallique , et produire pareillement un mouvement de

rotation continu. L'équipage dont on doit se servir dans

ce cas est semblable an précédent, avec cette différence Fio. 433.

a4'^ CUUItS UE PHYSIQUE.

qoc h Hiuke est interrooipu, prè« de sa joaction arec la branche horizonule , par une substance isolante , ou moins conductrice-, ici le cowlucteur circulaire fixe est inutile. Le courant aitivant par la pointe qui supporte l'équipage attsict le limbe, le parcourt en partie dans un seul sens , et s'échappe en rayiHinant sur le liquide vers la paroi circulaire extérieure du vase métallique -y la réaction de ces courants horizontaux sur le courant circulaire fait tourner le limbe. Lorsqu on renverse la dlrectioD du courant gé> néra) , elle change à la fois dans les courants rectiligues et dans le limbe , ce ^ù ne doit pas changer le sens du mouvement ; c'est en effet ce que l'on c^Merve. Si l'on veut obtenir par ce mojeo uo monvemeot de rotation eu sens contraire, il faut employer un équipage analogue au précédent, mais dau lequel la branche horixontde communique avec le limbe du câté opposé de la planchette isolante. Dans les deux cas, le mouvement est plus rapide pour ua sens du courant que pour l'autre, à cause d« l'action concordante ou contraire du globe sur la branche horizontale.

le 849- ^ général l'action <jae la Terre exerce sur les con* nrducteurs mobiles intervient dans toutes les expériences 'électro-dynamiques, sinon comme moteur principal, au moins comme modifiant les monvements et les positions d'équilibre déterminées par d'autres causes. Uais les efiels particuliers produits par cette action , dans les expériences précédentes, ne suffisent pas pour la définir complètement, il ikut y joindre le fait suivant. On dispose un conducteur rectangulaire , de telle manière qu'il soit mobile autour d'un axe horizontal , perpendiculaire au méridien MLagnétiquc^ lorsqu'un semblable conducteur est ti-avcrsé par nn

ClKQUAMTE-QUATBrÈHE LEÇON. ^43

courant volUVque , il tourne jusqu'à ce que Ma plan soit perpeadiculaîre à la direction de l'aiguille d'iDclinaison ; dans cette position d'équilibre le courant est dïrigt! de l'est à l'oueat, sur le câté inr^rieur du rectangle.

Ainsi la terre agit en chaque l^eu , sur un courant Toltnïque , comme un aimant dont l'axe «erait parallèle ik l'aiguille d'inclinaison; ou comme des courants électriques, tous dirigà de l'est à l'ouest, lesquels existerainit k la surface ou dans l'intérieur du globe , et dont l'intensité irait en croissant du pôle à l'ëquateur soivant une certaine loi. Le fait précédent oâre eu outre une nourelle Tëri&cation de la loi générale, qui résulte évidemment de l'ensemble des phénomènes électro-dynamiques , savoir, quC) lorsqu'un aimant et un conducteur plan , mobiles autour d'un même axe, sont successivement soumis à la même influence électro^yuamique , leurs positions d'équilibre ont entre elles cette relation, que le plan du conducteur se place perpendiculairement à la direction de l'axe de l'aimant uiquel on le substitue.

SSo. On prévoit, d'après cette loi, les actions que la Mo(iTam«nin

. ' '. el nntioiudeii

terre, des aimants, ou des conductenrs oxes, doivent loiénafdM. exercer sur un fil conducteur contourné en bélice autour d'un cyliadra , et ramené suivant l'axe , pour que ceUc dernière portion rectil%ne détruise les composantes du courant béUçcûdal dirigées panilèlement à cet axe , en sorte <^e l'ensemble puisse être assimilé à une série de courants circulaires parallèles aux bases du cylindre. Chacun de ces courants circulaires tend à se placer , soit perpendiculaire ment au méridien magnétique, ou à t'axe d'un aimant, soit parallèlement au plan d'an conducteur fixe-, l'axe de l'hélice doit donc se diriger comme le ferait uoeaiguiilc

244 COURS DE PUlStQUE.

aimantée , soumise kuz mêmes influences , et suspendue de h même manière.

Au lieu d'une hélice , ou peut construire directement avec un SI métallique, eutouré sur toute sa longueur d*un

Fie. 4Î5. cordon de soie, dos cireonfdrences de cercle bcd, efg, hkl, ..., toutes égales entre elles, et dont les plana soient pcrpendicolaires i Taxe du cylindre ; les parties linéaires aby de, gh, ... qui les réunissent sont toutes sur une même droite parallèle k l'axe ^ lorsque le nombre des cercles parait suffisant , le fil est ramené suivant np , parallèlement à la, et aussi près que possible de cette dcniitTC droite. Par cette disposition le courant , qui parcourt le fil total, se compose exactement de courants circulaires, et de courants rectilignes opposés dont les actions se détruisent. Il est facile de vérifier que cet appareil , auquel on donne le nom de solénoide, se conduit comme au aimant lorsqu'on le soumet à iine influence électro- dynamique.

En effet, un solénoïde étant rendu molùle autour d'un BXevertical, et introduit dans te circuit voltaïque, auraoyco de l'appar^l général , se place, par la seule action du globe, dans une poûtion telle que son axe est parallèle à l'aiguille de déclinaison. S'il est mobile autour d'un axe nerpendî-

Fk. 436, culaire au méridien magnétique , sa position deqnilibre est celle de t'aiguille d'inclinaison. Si lorsque le solénoide a atteint nue position d'équilibre , on renverse le sens du courant qui le parcourt, il entre en mouvement, et chacuD des points de son axe décrit une demi -circonférence. Le pâle d'un aimant qu'on présente à l'hélice mobile, attire une de ses extrémités et repousse Tautre. Si , au moyen des cavités L et K de la table, on inb-odnit dans le circuit voltaïqoe un autre solénoïde, que l'on puisse tenir à la

CLHQUAHTE-QnATHIÊllB UÇOH. ^45

nain, etsil'oD prëaente GOCcessiVement ka deux cilr^mît(!s à une même extrémihl de l'hélice mobiie i U y a attraction daiu as ca» et répulsion dan» l'autre.

Eu général ud solëcoïde se conduit comme ua aimant ayant le même axe, et dont le pâle austral serait placé à la gauclie du courant, c'est-«-dire à la gauche d'uu observateur conché aur nue des spires de l'hélice , de telle manière que le courant chemine de ses pieda à sa tête , et qui r^arderait l'axe du cylindre. En partant de la loi élémentaire de 1 action mutuelle de deux courants infiniment petits, le calcul conduit à des rësnltsts conformes k rexpérience , quand on l'applique à l'action d'un courant de forme donnée sur une hélice mobile , et à l'action mutuelle de danx solénoïdes.

85t. M. Savary a calculé l'effet de toutes les actions ActioDd'un exercées sur un élément de courant, placé ^ une assez ^|„^°.^2. grande distance, par une suite de courants ciiculaires et '^^i""très petits, dont les plans seraient perpendiculaires à une ligne droite ou courbe- Il a trouvé que toutes ces actions Fio. 4)7. se réduisaient à deux forces , dirigées suivant les perpendiculaires aux deux plans passant par l'élément et par chaque extrémité du canal. Les intensités de ces forces sont enrai- 8on inverse des carrés des distances qui séparent l' élément des extrémités mêmes du canal , et proponionnelles aux »nu8 des angles que les lignes qui mesurent ces distances font avec la direction de l'élément. Ces forces sont ainsi iadépendautes de la forme de la courbe à laquelle les plans des courants circulaires sont normaux.

Cette loi , qui n'est qu'une conséquence de la théorie des actions mutuelles des courants voltaïques , est la même que celle déduite des expériences de MM. Biot et Savart, pour exprimer l'action d'un aimant sur un élément de courant. Il

3^6 COUKS [>E PBYSIQDE.

y a toutefois dans ce rapprocbement une différence qu il importe de signaler : c'est qae les centres d'action que Ton peut substituer, d'après la loi précédente, i tons les courants circulaires da can^ ou cylindre éleetro-djnaniïque , sont tes extrémités mêmes du canal -, tandis c|Qe les centres d'action du pâle de l'aimant sont k de certaines distances de ses extrémités, et plus près de son milîea.

859. Ces analogies et cette différence peuvent être regar- ;. dées comme des conséquences de l'hypothèse imaginée par Ampère, sur la constitution des aimants. An lieu de supposer que le magnétisme est dû k la séparation de deux âiudes, cette hypothèse l'attribue à des conranls électriques qui se meuvent autour des particules. Ces caorants existeraient dans tous les corps sensibles au magnétisme. Dans un cwps k l'état naturel, les courants auraient lien dans tontes les dii'ections autour d'une même particule. L'eflet de l'airoantation serait de donner ii tous ces coarant^ des directions teudant au parallélisme, et dont les actions concordantes, sor des courants extérienra, expliqueraient les attractions et répulsions magnétiques.

L'influence d'uu courant voltaïque énei^qae, perpendiculaiie à une aiguille d'acier, pourrait prodm're cette aimantation , par ses actions attractives et répidsives sur les courants électriques des ]>articales , qui tendraient à amener leurs plans parallèlement au courant extérieur influent, on perpendiculairement n l'axe de l'aiguille. On conçoit que les actions mutuelles de ces courants circulaires puissent modifier les inclinaisons respectives de leurs plans , de manière à s'opposer à leur parallélisme complet ; eu sorte que les résultantes de leurs actions sur un élément de courant extérieur aient pour points d'application des pôles non

CtNQOJUITE-QUÀTniisKE LEÇON. 2^7

situés aniextramitésEnâmei de l'aiguille aimantée, comme dans le eu d'uD canal électro-dyiiamrque.

L'aigoiDe d'aci^ unsi BÎmantée posséderait une force coercitireqai s'opposenit i ce que les coarants partjculairee reprissent letm anciennes directions, lorsque le conrant influent serait écarté. Mais dans le fer doux, cette force coercitÏTe n'eiistant pas, les courants reprendraient leurs directions Tariées> après la cessation des actions extérieures, et le corps reutreraît dans l'état naturel. L'influence des aimants pour aimanter d'autres corps serait tout-i-fait la même que celle des eonrants extérieurs. Dans cette nouvelle manière d'envisager les phénomènes magnétiques, le globe serait le lieu de courants électriqaes, ayant la direction et les rapports d'intensité indiqués au § 849> ^^ *^~ raient ces courants terrestres qui dirigeraient l'aiguille aimantée, et qui occasionneraient dans les minerais et les objets en fer tous les phénomènes de l'aimantation en apparence spontanée-, les rariations de la déclinaison et de l'inclinaisonproTÎendraient des changements périodiques de ta température, auxquels correspondraient des difi'érences d'intensité dans les courants terrestres ; l'aurore boréale aurait une origina électrique , et son influence sur l'aiguille aimantée serait un effet él ce tro -dynamique.

Ce qu'il y a de réel dans l'hypothèse d'Ampère consiste uniquement dans le lien, en quelque sorte naturel, qu'elle établit entre les phénomènes nombreux du magnétisme proprement dît, de l'électro-magnétisme, et de t'électrodynamique; elle constate l'identité qui existe, sous certaines conditions, entre les actions des aimants et celles des courants voltaïques, en attribuant k ces actions une même origine. Mais la nature de cette cause commune

248 COUBS de PBTUQirE.

est'elle mieux définie en ÎDiagiDaDt qne tea aimaiits sont le '

lien de coorants particulaires continus , qn'en regarduit an contraire les effets dynamiques produits par les courants , comme dus à une distribution inégale de Suides autour des .

particules? C'est ce qu'il paratt difficile de décider dans l'état actuel de la science. I

CmQDANTE-ClNQttlèlIE LEÇOEI. ^49