CAS OU LE CIRCUIT INDUIT EST OUVERT

les conditions du courant de fermeture (p. 18 r et 182) et constaté que son intensité

2IVCZ

passe par une valeur maximum , qu'il est possible de calculer et qui n'est jamais extrêmement considérable ;

par exemple, si Von fait L=z L'=^M, cette valeur est

Il en résulte qu'il sera peu efficace pour produire les commotions, etc.

Celte différence avait frappé les premiers physiciens qui ont étudié les phénomènes d'induction. Elle se poursuit jusque dans l'effet des courants induits d'ordre supérieur, où elle a été étudiée par Henry (p. 206).

CAS OU LE GIBGUIT inuuiT EST OUVERT. — Si le circuit induit est ouvert, la fermeture du circuit inducteur développera une

rit

force électromotrice — M -r-' toujours assez faible, et en général insuffisante pour provoquer une étincelle; l'électricité mise en liberté par l'induction (p. 288) chargera faiblement les fils extrêmes et donnera lieu à des oscillations électriques assez peu importantes.

Au contraire, la rupture du circuit inducteur pourra déve-

lopper une force électromotrice — M -r- qui, à un moment

donné, se trouve assez forte pour faire jaillir une étincelle entre les deux fils extrêmes. Le circuit, momentanément fermé par l'étincelle, possédera à chaque instant une résistance déterminée : un courant d'intensité déterminée traversera le circuit induit.

Si donc, après avoir pratiqué sur le fil induit une interruption de longueur notable, on vient à ouvrir et fermer alternativement le circuit inducteur, les ruptures seront seules efficaces pour provoquer des courants induits capables d'affecter un galvanomètre. Si les interruptions sont suffisamment rapides, Taiguille prendra une déviation fixe dans le sens des courants directs; les actions chimiques, dans le voltamètre,

ai 8

.Uiiaura, si l'on veut,

Is (lirecis passent, les coït'

se produiront iluiis lo m<^nie si les courants induits : les ( raiits inverses sont ari'Clcs.

L'arlilice consistant à pratiquer une interruplîon sur t circuit pour constater le sensilo la force élcctrouiolrîceaiaii muni B été rréquetnineiil mis en œuvre par les pliysicieos. I suTlira do signaler les rcctierclies de Verilet sur les courant induils par les décharges éleclriques (p. ao-) et de Hassoi sur les courants induils d'ordre supérieur (p. ao5).

BOBOra B'mBDCnOIl de BlIHMIOBrr. — Le mc^nie arliflceperme de ilisjioscr de vc-rilaliles iiiac/niics êlcclrù/ues, doiil les piUS sautes étincelles, provoquOes jiar des phC-uumènes d'indue lion, ne se diatint^ueut par aucun caractère essentiel de c«lt«! des macliinus k frotlement ou à inlluence.

Massun et Bréguet disposèrent les premiers des bobine* contenant un circuit inducteur, un Interrupleur rapide et 00 circuit induil, entre les llls extrêmes duquel éclataient lei étincelles.

l.i'ur rniicliiiie, perfcclionuée par lluliniKoi'IT, est devenu*

un des instruuioais le* plus précieux de ty Physique. On» présenté (Jig. liio) une vue prise perpendiculairement à l'a^t

BOBINE D'INDUCTION DE RUIIMKORFF. a/fg

între de Tappareil, en 0, se trouve un faisceau de fils loux; la bobine inductrice enveloppe ce faisceau; elle tenue dans un cvlindre isolant de verre ou de caoutlurci, représenté par un cercle ponctué; elle est commun fil de 2"™ à 2™™, 5 de diamètre, faisant environ irs, et dont les extrénnités communiquent, l'une en autre en A. La bobine induite est enroulée sur le e isolant; elle est constituée par un fil beaucoup plus it le diamètre ne dépasse pas { de millimètre, qui fait lis 3oooo tours et qui est très soigneusement isolé au d'un mastic de gomme laque fondue. Les deux extrce ce fil sortent de l'appareil en K et en Letcommunideux poupées isolées K' et L', qui peuvent être mises tort avec un circuit extérieur quelconque, le-là l'appareil est identique à celui de Masson et Bréen diffère par l'appareil destiné à fermer et à ouvrir Livement le circuit inducteur. Le rhéotome adopté imkorff, et qui est représenté dans la figure, avait été î par de la Rive. Le courant partant de 4- M entre dans le par l'extrémité opposée ; il sort par A et arrive à la B; de là il passe par un levier très mobile BC jusqu'à teau C, dont la tète est de fer et la base de platine, et ose par son poids sur une enclume D également ree platine à sa face supérieure. Le courant continue 3 du marteau C à l'enclume D, de D à la poupée F, et e au pôle négatif de la pile M. Mais à peine a-t-il comà circuler que les fils de fer 0 s'aimantent et soulèmarteau, ce qui établit une interruption entre C et D. iatement après, le fer se désaimante; alors le marteau e et rétablit la communication. Il est clair que ces aires de passage et d'interruptions se continueront indéit; on pourra les rendre plus ou moins rapides en nt ou en abaissant par une vis G la lame élastique sur î se pose l'enclume.

maintenant les principaux effets de cet appareil : l'on réunit les extrémités K'' et U par un voltamètre à de cuivre, le sel sera alternativement traversé en sens re par des quantités égales d'électricité qui ne produicune décomposition apparente. Mais, quand on inter-

aSo LES AIMANTS.

posera un vollamètre k eau dans le circuit, on trouvera des gaz dégagés aux deux pôles : ils devraient y former des volumes égaux, contenant l'hydrogène et Toxygène en proportions atomiques; mais, comme les électrodes de platine se polarisent et que la force électromotrice de polarisation développée dépend à la fois de l'intensité des courants, du temps pendant lequel ils durent et de la nature des deux gaz, les proportions et les quantités de ces gaz seront inégales dans les deux cloches.

20 L'aiguille d'un galvanomètre placé en K^L' sera sollicitée en sens opposé par les deux courants alternatifs. Les deux effets devraient théoriquement être égaux et s'annuler absolument l'un l'autre. On constate toutefois une très légère déviation de l'aiguille dans le sens des courants directs. C'est un effet secondaire que nous expliquerons ultérieurement.

3« Laissons entre K'^ et U un intervalle d'air. Poggendorff, Verdet et Masson ont constaté, conformément à ce que nous savons déjà de l'intensité maximum des deux courants induits, que tous les effets galvanométriques et chimiques vont on croissant dans le sens des courants directs quand l'intervalle entre K'^ cl U augmente, l'interruption faisant l'effet d'une espèce de filtre qui arrête les courants inverses.

4" r^rsque, enfin, l'interruption est assez grande pour que les deux espèces de courants ne puissent la traverser, tout se réduilàdes osciilalionsélectriquesintérieuresàla bobine. Mais la force éleclromotrice maximum des courants directs étant la plus considérable, un électroscope ordinaire indique entre les deux extrémités du fil une force électromotrice moyenne dans le sens des courants directs. C'est ce que Poggendorff 1 encore constaté.

GOHIlEllSATEnR. — La longueur des élincelles que Ton obtenait avec les premières machines ne dépassait pas 4"*"* à 5"*. Il y avait en effet une cause d'affaiblissement qu'il est facile de concevoir en analysant le mécanisme de la rupture du courant. Au moment où le marteau se soulève pour interrompre le courant inducteur, il se produit entre le marteau et l'enclume une étincelle qui continue le courant inducteur.

MACHINES CLOISONNÉES. aSi

lequel, au lieu de cesser brusquement, lend vers une intensité nulle par des intensités décroissantes ou par des oscillations. La durée du courant induit direct est donc augmentée, et la force éleclromotrice maximum qu'il est capable de produire considérablement abaissée. L'étincelle entre le marteau et l'enclume a un autre inconvénient : elle altère rapidement les surfaces de platine et souvent les fait adbérer l'une à l'autre ; il faut donc la diminuer le plus possible.

Pour cela, M. Fizeau (*) a disposé, dans la base môme de l'appareil, un condensateur de très grande surface, dont la lame isolante est une feuille de taffetas repliée, revêtue sur ses deux faces de feuilles d'étain qui en sont les armatures. Ces armatures sont conventionnellement représentées dans \^fig» i6o, l'une marquée -+--+- 4- est reliée à B, l'autre marquée est reliée à F. Lorsque le marteau se soulève,

la quantité d'électricité mise en liberté dans la bobine correspondant à Textra-courant se répand dans le condensateur, dont la capacité est considérable; par suite, la force électromotrice entre l'enclume et le marteau ne peut devenir aussi grande et l'étincelle diminue beaucoup. D'ailleurs, la plus grande partie de la charge du condensateur se recombine à travers les spires de la bobine, en donnant un courant inducteur inverse, dont l'effet ajoute à la production du courant induit direct ou de rupture.

L'amélioration que la machine éprouve par l'addition de ce condensateur est manifeste; les étincelles augmentent jusqu'à gmiD Qu lo"™, et l'altération des surfaces du rhéolome n'est plus aussi rapide.

«AcinwPA CLOISONNÉES. — Puisque la force électromotrice entre K'etL'' croît rapidement avec la longueur du fil induit, on conçoit que, théoriquement, elle peut être indéfiniment augmentée. Dans la pratique, on a eu à lutter contre de grandes difficultés. On construisait les bobines en enroulant Je fil par couches superposées, sous forme de spirales qui allaient d'une extrémité à l'autre et revenaient au point de

(«) Fizeau, Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences y XXXVI, p. 4i8.

a52 LES AhMANTS.

départ ; il en résultait que deux fils superposés étaient séparés par la longueur totale de deux assises, longueur très grande; il existait donc entre eux une force élcetromolrice considérable, et il pouvait en résulter une étincelle locale capable de briser l'enduit isolant qui les séparait. Quand une rupture s'était ainsi produite, l'appareil perdait une longueur effective de fils égale à celle des deux assises qui se mellaienl en communication, et le mal ne pouvait être réparé qu'en démontant la bobine.

Le procédé auquel on s'est arrêté pour remédier à cet inconvénient a été proposé par Poggendorff (*). 11 consiste à fractionner la bobine lolale en un grand nombre d'autres qui sont juxtaposées. De celle façon, la différence de potentiel entre deux spires consécutives est toujours faible, et la résistance des vernis toujours suffisante pour isoler les fils. On a pu dès lors augmenter la puissance des machines, et obtenir des étincelles de o'", 4o. Mais alors les inconvénients de Tinterrupteur se font de nouveau sentir, et il esl utile d'employer celui qui a été imaginé par Foucaull.

INTEERUPTEÏÏB DE FOUCAULT ('). — Cet instrument est représenié en coupe et eu élévation dans les fig, i6i et 162. Une lame de cuivre P(i, (|u'on peut soulever ou abaisser par une crémaillère, décrit, quand elle est dérangée de son équilibre, des oscillations qui sont plus ou moins rapides, suivant qu'on ^\\^ un contrepoids P à diverses hauteurs. Elle entraîne dans son mouvement une lige «BA, qui porte en a un fer doux placé au-dessus d'un électro-aimant 1), el en BB' une pointe de platine. O'ilo-ci pionj^e dans un godet de verre à fond métallique, qui contient du uiercure et une couche d'alcool superposée ; elle est baignée par l'alcool et affleure à la surface du mercure. Une petite pile locale I envoie un courant dans le mercure du godet, de là dans le conducteur B'BC, puis dans l'éleclro-aimant. Celui-ci s'aimanle,

(•) POOGENDORFF, /'o^^'. Aiin.^ l. XCIV, p. 289; i8j5.

(') Foucault Comptes rendus des séances de T Académie des Sciencei, l. XLII, p. 2i5; i8j6. Voir aussi Hecueil des Travaux scientifiques d( Léon Foucaulty p. 3^') et suivantes.