ACTION RECIPROQUE DES COURANTS

563. COURANTS PARALLÈLES. D'après tout ce qui précède, nous devons prévoir que les courants électriques doivent exercer sur eux-mêmes une certaine action : c'est ce dont il nous sera facile de nous assurer eu observant ce qui se passe entre un courant mobile et un courant immobile. Parmi les ingénieux appareils inventés par M. Ampère, pour étudier les phénomènes électromagnétiques, celui que nous allons faire connaître a été imaginé pour étudier la plupart des réactions de courants.

Sur une table en bois tt' (f. 576) s'élèvent deux colonnes verticales ce' en cuivre, et qui viennent se terminer à un petit cylindre d'ivoire v isolant. Les petites coupes mm' , Jd' et gg' sont destinées à recevoir du mercure. La coupe m' est portée par un

petit cylindre en métal m'i' qui se divise en i' en deux branches qui vont se terminer l'une à la coupe d et l'autre à la coupe g'. Un cylindre creux mi enveloppe la tige m'i' , mais en est séparé par un tube de verre ; il porte la coupe m et se partage en deux branches qui vont se terminer Tune en d' et l'autre en g. Une lame de cuivre / peut faire communiquer la tige c avec m' ; une lame semblable /' peut faire communiquer la lige c' avec m. Ainsi le fluide qui se meut sur la tige c' vient aboutir aux coupes d et g' , et celui qui se meut sur la tige c' vient aboutir aux coupes d' et g. Au moyen de la bascule B' on fait entrer le courant par la lame de cuivre M ou par la colonne c. Une bascule pareille B fait arriver le courant dans la bande b ou dans la bande b' . Ces deux bandes viennent aboutir à deux coupes à mercure o et o' qui sont destinées à recevoir diverses pièces que le courant doit traverser. Si le courant entre dans ces pièces par o , il en sort par o' , et réciproquement. Dans les deux cas, il peut passer en M ou en M' , suivant la position de la bascule B. 564. Au moyen de cet appareil on peut prouver que les courants parallèles qui vont dans le même sens , s'attirent , et que ceux qui vont en sens contraire, se repoussent.

Pour cela , on suspend aux coupes gg^ un fil de cuivre rectangulaire xf , sur lequel la terre n'a aucune action , et dont les côtés ne puissent {pas dépasser la verticale menée par mmi. Dans les coupes oo' on pose un fil de cuivre rectangulaire z dont le côlé latéral se trouve à peu près dans cette verticale.

Les choses étant ainsi disposées, si l'on fait entrer le courant par la colonne c, il arrive successivement en /, m' et g' ; de là il passe dans le rectangle suspendu par g' et en ressort par g : il parcourt alors successivement m' , /' , c' et M'. Par une position convenable de la bascule B, le courant passera dans la bande b^ dans o, et de là dans le rectangle fixe qu'il parcourt pour arriver en o' : ensuite il passe par b' en M et arrive à la bascule B', où il achève son circuit.

De celte manière la branche verticale du rectangle fixe et les branches latérales du rectangle mobile sont parcourues par des courants parallèles ascendants: on voit alors le courant mobile se disposer de manière à placer l'une de ses branches près de la branche verticale du rectangle fixe.

Eq changeant la bascule h' de position , le courant entre par m, et alors les deux branches du rectangle mobile et la branche verticale du rectangle fixe rendent des courants descendants: ceuxci s'attirent encore. Si, au lieu de changer la position de la bascule B', on la laisse diriger le courant en c, mais qu'on renverse la bascule B , il se fera dans la branche verticale du rectangle fixe un courant descendant, taudis que le courant des branches latérales du rectangle mobile est ascendant. Dans ce cas , les deux rectangles se repoussent.

Donc il y a attraction entre les courants parallèles dirigés semblsblement, et répulsion entre les courants parallèles dirigés contrairement.

565. COURANTS CROISÉS. Lorsque deux courants ne sont pas parallèles, mais qu'ils sont inclinés l'un sur l'autre, ils s'attirent dans les parties qui s'approchent ou s'éloignent simultanément de l'angle d'intersection (f. 377); mais il y a répulsion entre celles de leurs parties qui marchent dans un sens opposé; c'est ainsi que les parties ao et do se repoussent , et qu'il y a également répulsion entre les parties ob et oc ; tandis qu'il y a attraction entre les parties ao et oc, et entre les parties od et oh. De ces actions il résulte que les deux courants tendent à se disposer parallèlement l'un à l'autre. Lorsque, s'étant placés parallèlement, les deux courants vont dans le même sens, leur équilibre est stable, tandis qu'il est instable dans le cas contraire.

566, Si vis-à-vis d'un courant indéfini ai, nous supposons un courant ou une portion de courant cd suspendue verticalement (f. 378), nous voyons, d'après ce qui précède, que ces deux courants allant dans le sens indiqué parles flèches, la partie ob attire le courant cd, et que la partie ao le repousse : donc si le courant peut se mouvoir parallèlement à lui-même, il marchera vers b. Cet effet deviendra bien plus intense, et il en résultera un véritable mouvement de rotation continue, si l'on remplace le courant fixe rectiligne ab , par un courant circulaire replié plusieurs fois sur lui-même.

Les courants sinueux n'agissent que comme les courants rectiligues. Il y a répulsion entre les parties d'un même courant. En effet , on peut considérer les deux portions contiguës d'un courant rectiligne comme deux courants formant un angle de 180°

dont le sommet est au point de séparation des deux portions. Or, l'une de celles-ci marche vers ce sommet, et l'autre s'en éloigne : il y aura donc répulsion. Pour le prouver, M. Ampère a placé dans un vase partagé par une cloison moyenne ^f. 579) et rempli de mercure, un conducteur en cuivre entouré de soie et delà forme d'un arc terminé par deux branches parallèles à la cloison mnor. Si l'on plonge dans les deux cases, vers m etr, les conducteurs d'une pile, on voit aussitôt le système mnor marcher vers a.

567. ROTATION D'UN COURANT PAR UN COURANT. Voyons comment, d'après ce qui vient d'être dit dans le paragraphe précédent, on peut obtenir un courant en rotation par un courant. Soit V (f. 380) un vase de cuivre , au centre duquel s'élève une tige à coupe t. Un ruban de cuivre entouré de soie aLscd , plié en hélice, est enroulé autour du vase v. Un conducteur oi communique avec la tige /, et un second conducteur gh communique avec le vase. Un fil métallique mn est posé par la pointe p datis la coupe de la tige, et son anneau x plonge dans de l'eau acidulée que contient le vase v. Si l'on établit une communication entre ^ et o, et qu'on fasse correspondre en a le pôle positif d'une pile et en g le pôle négatif, le conducteur mn se met à tourner dans le sens de sbh. En effet, le courant entré par a suit le conducteur bs, arrive en cd, passe dans o et suit le chemin îtptnxh^. Le courant vertical mx entrera donc en rotation sous l'actioM continue du courant circulaire qui se fait autour du vase.

568. CYLINDRES ÉLECTRO-DYNAMIQUES. D'après les faits étudiés, nous savons que, lorsqu'on soumet successivement à la même action électro-dynamique un aimant et un conducteur plan mobile, il y a équilibre pour ce dernier, quand il s'est placé dans un plan perdendiculaire à la direction de l'axe de l'aimant qu'il remplace. Soit donc un fil de métal entouré de soie, roulé en spires très-serrées autour d'un cylindre et ramené ensuite le long de celui-ci (f. 581), pour que cette portion rectiligne détruise l'action que le courant en hélice exerce dans le sens de l'axe. Il est évident que par celle construction , qu'on désigne par le nom de soléndides ou cylindres électro-dynamiques j il ne reste qu'un ensemble de courants circulaires qui tendent chacun à se placer perpendiculairement à l'axe magnétique de la terre ou d'un ai-

raani , ou parallèlement au plan d'un conducteur fixe: donc l'axe du cylindre qui porte ces courants circulaires doit se placer comme le ferait une aiguille aimantée. Aussi voit-on que, quand un solénoïde est traversé par un courant, il se dirige sous l'influence du magnétisme terrestre ou des courants, comme le ferait un aimant , et attire ou repousse un autre solénoïde semblable, selon le pôle qu'ils se présentent.

569. MAGNÉTISME TERRESTRE. C'est en s'appuyant sur ces faits découverts par lui, que M. Ampère a considéré le magnétisme comme n'étant que le résultat de courants établis autour des particules des corps. Tant que ces courants se font autour des particules dans toutes les directions, le corps esta l'étal naturel; mais quand ces courants particulaires viennent à affecter des directions plus ou moins parallèles, il se produit des phénomènes d'attraction et de répulsion sur les courants extérieurs. D'après cette manière de voir , l'état magnétique du globe n'est dû qu'à des courants électriques qui se produisent incessamment à sa surface, de l'est à l'ouest.

570. AURORE BORÉALE. On appelle ainsi un brillant phénomène de Inmière qui apparaît dans les régions septentrionales, et qui, lorsqu'il est complet, présente les caractères suivants.

A l'borizon apparaît un nuage noir, de tous les points duquel s'élèvent des gerbes de feu : bientôt en des points pins ou moins rapprochés , ces fusées jaillissent avec plus de force et de rapidité, et finissent par former un arc lumineux au sein duquel sillonnent toujours d'autres fusées : du sommet de cet arc partent, au bout de quelque temps, de nouvelles gerbes qui viennent se rassembler vers le zénith et former ce qu'on appelle la couronne de l'aurore boréale.

Les principales observations faites sur l'aurore boréale sont les suivantes : quelque temps avant l'apparition de ce phénomène, et même dans des lieux très-éloignés , l'aiguille d'inclinaison et la boussole entrent en agitation. La forme de l'arc est telle que celui-ci est toujours perpendiculaire au méridien magnétique et que sa couronne correspond au sommet de l'aiguille d'inclinaison. Il se fait entendre un bruissement semblable au départ d'une série, d'étincelles électriques.

L'aurore boréale est donc sans doute un phénomène éleclro-

magnétique. La grande quantité de lumière provient de ce que dans ces régions élevées de ratmosphère les éclairs se dissipent en gerbes de feu.