DÉCHARGE CONTINUE ET OSCILLANTE

qui rendent maxima les valeurs de Tintensité dépendent de L el de R dont ne dépend pas Téquation (i i). Les maxima ne sont donc pas au milieu de la période {fig* i33).

Fig. i33.

Les maxima successifs de Tintensité sont en valeurs absolues

y/CL

RTC

1 — i p ïa^'*' *J — l\e ,

0 est déûnî par Téquation sina'0=: a' y^GL. Les maxima de la charge sont

Qo,

RTC

tRj:

DiCHAlfiES GOnorUE ET OSGOLAHTE. — Le caractère de la décharge, continue ou oscillante^ dépend essentiellement de lava-

leur de — r- • Pour un circuit donné de forme et de position,

L el R sont constants et Ton peut faire varier C, c'est-à-dire )a capacité du condensateur fournissant la décharge; pour les plus petites valeurs de C la décharge sera oscillante : elle de-

viendra continue pour les plus grandes. Pour un condensateur et une r»^sistance donnés, la décharge pourra être continue si L est suffisamment petit (fil rectiligne) et oscillante pour L plus grand (bobine). Enfin, pour un circuit de forme

invariable, ^ sera constant, et la décharge, oscillante pour

les plus faibles résistances, deviendra continue pour les plus fortes.

M. von Helmholtz (<) est le premier qui ait considéré la décharge d'un condensateur comme formée d'une série de décharges successives de sens contraire. Mais c'est à Sir W. Thomson (*) qu'on doit les considérations qui précèdent et les calculs que nous avons reproduits.

Pour vérifier ces conclusions dans des conditions théoriquement irréprochables, il faudrait éviter Tétincelle qui introduit dans le circuit une résistance mal définie et variable. Cependant les conditions générales du phénomène ne paraissent pas éprouver de grands changements par le fait de cette étincelle. Feddersen (') assujettit sur un axe qui faisait 100 révolutions à la seconde deux miroirs concaves accolés par leurs faces postérieures; deux couples de boules en relation avec les deux armatures d'une batterie de Leyde se déchargeaient au devant des miroirs, et ceux-ci projetaient l'image de la décharge sur une glace de verre ou sur une plaque photographique. I/étincelle se produisait parallèlement à Taxe; par suite, elle fournissait, avec les miroirs tournants, une image étendue dans un sens perpendiculaire à l'axe. Quand la décharge était continue, on observait une bande lumineuse de plus en plusomhré.e; quand elle était oscillante, l'image était formée d'une série de bandes lumineuses étroites, séparées par des espaces sombres. Avec une batterie (le 10 bouteilles, ayant chacune une surface de 2oo6*'™*i et déchargeant à travers un fil de cuivre de 5™'", 9.6 de long et de

(') Helmholtz, Erhaltung der Kraft j p. i\\.

(=») VV. Thomson, Philosophical Mag., \' série, t. \, p. SqS.

(^) Feddersen, Pogg. Ann., t. ClII, p. 69; t. CVIII, p. '197; t. CXII, p. /|52; t. CXIII, p. 437; l. CXVI, p i32, cl Annales de Chimie et de Physique, 3* série, l. LXIX, p. 178; i863.

COURANTS INDUITS D'ORDRE SUPÉRIEUR. 2o3

i"",35 de diamètre, la durée des oscillations était de o», 000000182; avec un fil de même nature et de même diamètre, mais de i343"" de long, cette durée s'élevait à 0% 000898. Toutes les circonstances prévues par Sir W. Thomson ont été successivement vérifiées, quant à l'influence de la capacité de la batterie, de la résistance interpolaire, etc.

On doit à Paalzow(') des expériences analogues faites avec des tubes de Geissler. Pour les faibles résistances, les deux électrodes présentent Tauréole bleue et l'action d'un aimant dédouble le trait de décharge; avec un circuit suffisamment long, l'auréole n'apparaît plus qu'à l'un des pôles et l'aimant ne dédouble pas la décharge.

G0ÏÏBAHT8 mUITS D'OBDBE 8UPÉRŒUR. — Considérons une pile ou plus généralement un électromoteur quelconque P dont le circuit comprend une bobine inductrice A. Un second cir-

Fig. i3i.

cuit comprend une bobine induite A' et une bobine inductrice B; un troisième circuit, une] bobine induite B' et une bobine inductrice C, et ainsi de suite jusqu'au dernier circuit qui ne comprend qu'une bobine induite. Si le courant primaire traversant le circuit l éprouve une variation quelconque, tous les circuits seront traversés par des courants induits. Les courants du circuit 2 sont les courants induits primaires ou à^ premier ordre^ ceux du circuit 3 les courants induits secondaires ou de second ordre^ et ainsi de suite.

Les théories développées ci-dessus permettent d'écrire immédiatement les équations correspondant à ce système de circuits. Soit E la force électromolrice de la pile P et soient

(«) Paalzow, Pogg, Afin., t. CXII, p. 567; t. CWIII, p. 178, 357: i863.

2o4 LES AIMANTS.

/', /•', r^, ..., /•<'*> les résistances; L, L', L', . . ., L^"' les coefficients de self-induction des divers circuits; Mj.,, M,.j, ... les coefficients d'induction mutuelle de deux circuits successifs; on aura

r- . ^ ai -- di'

(?/" (^/' di^

Le premier cas dont se sont préoccupés les physiciens est celui où, la force électromolrice E étant constante, le courant primaire commence ou finit. Sans résoudre les équations générales, on peut alors se rendre un compte général de ce qui se passe dans chaque circuit. En effet, nous savons qu'alors le courant induit primaire part de o, atteint rapidement un maximum et revient à o {Jig. i35). Ce courant pri-

Fig. i35.

maire, agissant sur le circuit 2, y développe à son tour un courant induit, et se comporte successivement comme un courant qui commence et qui finit. Le courant induit se-

COURANTS INDUITS D'ORDRE SUPÉRIEUR. 2o5

condaire doil donc circuler d'abord dans un sens, puis en sens contraire, et mettre en jeu une quantité totale d'électricité nulle. Son action sur un galvanomètre sera insensible. Il en est de même des courants induits d'ordre plus élevé, de plus en plus complexes, comme on le voit sur \*àfig. i35 où l'on a cherché à rendre aux yeux un compte grossier de la constitution de ces courants, sans se préoccuper des effets de la self-induction.

Mais si le galvanomètre est impropre à révéler Texistencc des courants induits d'ordre supérieur, on peut manifester l'existence de ces courants par l'électrodynamomètre, par la mesure de réchauffement des fils, et en général par toutes les actions des courants proportionnelles au carré de leur intensité. On peut même employer le voltamètre à eau, comme le firent Verdet (*) et Masson (*); à la condition de prendre des électrodes très fines et des courants assez intenses, les effets des courants de sens inverse se produiront d'une manière indépendante, et l'on recueillera à chaque pôle le mélange tonnant d'oxygène et d'hydrogène.

Les recherches de Henry ('), de Princeton, ont révélé des particularités dignes d'intérêt et que les courbes de la/i^. i35 ne mettent pas en évidence. Considérons, par exemple, les courants correspondant à la fermeture du courant primaire. Nous savons (p. 182, fig, 120) que, quand il n'y a que deux circuits, la courbe caractéristique du courant induit n'est pas symétrique par rapporta son ordonnée maximum. L'intensité maximum du courant induit primaire est rapidement atteinte et tend ensuite lentement vers zéro. Il en résulte que le courant induit secondaire, dont l'intensité est proportionnelle à la variation d'intensité du courant primaire, aura une intensité moyenne plus grande pendant la première période, c'està-dire tandis qu'il est direct; son intensité absolue maximum sera dans le sens direct. Il est des phénomènes qui dépen-

(') Verdet, Annales de Chimie et de Physique, 3" série, l. XXXIX, p. Soi ; t. LUI, p. .'|6.

(») Masson, Annales de Chimie et de Physique^ 3* série, t. LIT, p. '|i8; t. LUI, p. 453.

(*) Henry, Annales de Chimie et de Physique^ 3* série, t. III, p. 39'^ ; i836.

2o6 LES AIMANTS.

dent surtout de cette intensité maximum (par exemple le sens dans lequel une aiguille d'acier s*aimante), et qui peuvent être mis en œuvre pour déceler celte dyssymélrie des courants induils (*).

Un cas particulièrement intéressant des courants induils d'ordre supérieur est celui où la pile P est remplacée par un électromoteur périodique dont la force électromolrice soit, par exemple, E=:A sinco^ On démontre que tous les circuits induits seront aussi animés par des courants de même période, mais de phase et d'intensité maximum variables d'un circuit à l'autre suivant les valeurs respectives des résistances et des coefficients d'induction.

INDUCnOir PAR LES DÉGHARftES ÉLEGTRiaUES. — Masson découvrit en i834 l'induction développée par la décharge des bouteilles de Leyde. Elle a été surtout étudiée par Masson (•) et par Verdet (').

Quand la décharge d'une batterie électrique n'est pas oscillante, toute bobine soumise à son influence doit être traversée par l'ensemble de deux courants, l'un d'induction commençante, l'autre d'induction finissante, et qui mettent en jeu une quantité d'électricité résultante nulle.

Pour mettre en évidence l'existence de ces courants, Verdet charge avec une machine électrique la batterie k{fig. i36). qui est posée sur un sol conducteur et qui est munie du micromètre de Lane à l'extrémité d'une lige isolante, de façon

(') Si l'on recueille à la fois, comme le faisait Henry, les courants induils correspondant à la fermeture et à la rupture du circuit inducteur, le défaut de symétrie est plus éclatant encore; car, ainsi que nous ravonsvu, la fermeture et la rupture brus(jue d'un circuit ne sont pas des phénomènes directement comparables. Voici les résultats obtenus par Henri :

SiMis do laimanletlon

1" ordre 2* ordre. ;.* nrdro. 2 n/'^'"' ordre. (i/i4-l <'*""• ordre

Directe Inverse Directe Inverse Directe

( \) M.vsso.N, Annales de Chimie et de Physique, 3* série, t. LXXIV. p. i')(), en nol«\

P) Vkhoet. Annales de Chimie et de Physique, 3* série, t. LXXIV,

DES DÉCHABGES ÉLECTRIQUES. 20;

qu'elle se déchaîne d'elle-même aussilôt que la différence de potentiel de ses armatures atteint une valeur suffisante; alors elle produit un courant qui circule en CC, dans une spirale de ills de cuivre isolés à la gomme laque et appliqués sur un disque de verre. Cette spirale développe les phénomènes d'in-

Fig. i36.

duction dans une autre. Bit, qui csi placée en regard et tout près d'elle. BB communique avec une troisième spirale EË, qui à son tour induit la quatrième FF. On peut se contenter des deux premières pour étudier les courants du premier ordre ; ou bien réunir 2, 3, ... couples si l'on veut examiner l'induction du a", 3-, ... oi'dre.

Pour conislaler que le courant induit primaire transporte une quantité totale d'électricité nulle, Verdet réunit les extrémités g et A de la dernière spirale avec un vollamèlre II qui contient de l'iodure de potassium. Il n'y a point de décomposition apparente, mais, pour s'assurer par une épreuve plus délicate qu'il ne s'en est produit aucune, Verdet enlève le vase II et, mettant ses électrodes en communication avec un galvanomètre sensible, il constate qu'il n'y a point tie courant

ao8 LES AIMANTS.

appréciable : cela veut dire que ces électrodes n'étaient point polarisées, et qu'il n*y a conséquemment aucun excès en quantité des courants induits qui vont dans un sens sur ceux qui vont dans Tautre.

On peut mettre en évidence l'existence du courant induit primaire par les mêmes procédés qui décèlent les courants induits d'ordre supérieur dans le cas de l'induction par une pile. Verdet et Masson opéraient autrement. Ils mettaient à profit une propriété des circuits interrompus, sur laquelle nous reviendrons à propos de l'étincelle, et qui permet de ne laisser circuler que les courants d'un certain sens. Ils purent ainsi obtenir des effets assez intenses, soit avec les courants primaires, ou avec ceux d'un ordre plus élevé.