II

nomme galvanomètre, et quelquefois multiplicateur , à cause du principe théorique qui a servi de point de départ à sa construction. Un courant qui, dans les circonstances de l’expérience d’OErsted, ne ferait pas dévier sensiblement l’aiguille, lui imprime un mouvement très-facile à constater avec cet instrument.

A cet elîet, Schweigger fait tourner le courant, de la façon qui est représentée pflr la figure 37A, autour de l’aiguille aimantée suspendue à un fil ou posée sur un pivot : CI), DE. EF, F(î, sont les quatre parties du courant qui suit la marche CDEFG.

L’aiguille AB se trouve alors soumise à quatre actions distinctes, et, en appliquant l’énoncé d’Ampère, il est aisé de reconnaître que ces quatre actions concourent à diriger le pôle austral du même côté. En effet, le spectateur placé en CD aurait scs pieds en C, sa tête en D, sa face tournée vers l'aiguille, et alors sa gauche en arrière de la feuille de papier, ou, pour mieux dire, vers l’ouest magnétique; le pôle austral ira donc vers l’ouest. Le spectateur se placera sur DE dans la position voulue en descendant le courant, comme le ferait un nageur le long d’une rivière : sa gauche ne changera pas; donc, la partie DE du courant agit pour porter le pôle austral encore vers l’ouest. Les parties EF, FG produiront leur effet dans le même sens.

887. Construction dn galranon>tr«. — L'aiguille enveloppée par le courant, comme nous venons de le montrer, et soumise à quatre actions concordantes , subira des déviations plus considérables que si le courant passait eu ligne droite d’un seul côté de cette aiguille :

mais les effets seront augmentés bien davantage si, au lieu d'un .seul tour, le fil en fait un grand nombre autour de l’aiguille. Le galvanomètre (fig. 373) se compose donc en réalité d'un fil enroulé un grand nombre de fois autour d’un cadre au centre duquel est placée une aiguille aimantée, mobile autour d’un axe vertical. Le fil métallique est recouvert de soie sur toute sa longueur, afin que les différents tours juxtaposés soient isolés les unsdes autres, et qnele courant, qui entre par un des bouts du fil, soit forcé d’en suivre tontes les circonvolutions avant de s’échapper par l’autre extrémité.

Fie.

4>>* ÉLBCTRICITÉ.

L’ •appareil ainsi disposé est intercalé dans le circuit où l’on vent constater l’existence d’un courant électrique.

887 bit. Il est important de savoir dès à présent qu’il n’y a point avantage à multiplier indéfiniment le nombre de tours d’un galvanomètre : nu delà d’une certaine limite, l’effet observé devient moindre. L’expérience a montré, en effet, que plus un courant doit faire de chemin, plus il s’affaiblit, et il est des cas, qui seront discutés bientôt, ofi l’on rendrait plus petite la déviation de l’aiguille en multipliant les tours.

888. Aiguilles n*tatiques. — Nobili a rendu le galvanomètre beaucoup plus sensible en neutralisant partiellement l'action du magnétisme terrestre (pii s'exerce constamment sur l’aiguille aimantée et s’oppose à sa déviation. Il obtient ce résultat en formant un système qui se compose de deux

aiguilles AB, A’B'(/fy. 370) égales et presque également aimantées, ('.es aiguilles sont fixées à un même axe de cuivre TT qui les maintient parallèles l’une à l’autre avec leurs pôles dirigés en sens contraire. Un pareil système suspendu à l’extrémité d’un fil de soie sans torsion P, tel qu’il sort du cocon, n’est pas dirigé par l’action du magnétisme terrestre, si les deux aiguilles oui rigoureusement le même degré d’aimantation, et il s’appelle eu conséquence système asiatique. 11 est indifférent à l’action de la terre, parce que, sur les pôles Aet A’, s’exercent deux forces égales dont les actions se contrarient, l'une agissant pour porter A vers le nord,4 et l'autre pour y porter A’. Il en est de même de l’action de la terre sur les pôles ü et B’.

II serait impossible et d’ailleurs désavantageux d’arriver à obtenir des aiguilles également aimantées, sur lesquelles l'action de la terre resterait absolument nulle. Aussi, le système doué de la plus grande sensibilité, prend-il toujours line direction fixe sous l’influence du magnétisme terrestre: mais comme la force, qui le contraint à se diriger dans le plan du méridien magnétique, n’est que la différence de deux actions presque égales, elle est nécessairement très-faible, et dès lors un courant très-peu énergique lui imprime une déviation. 11 est bon d'ailleurs que le système tende à prendre de lui-même uue direction fixe : par là, on peut comparer des courants d’une faible intensité, qui produisent alors une déviation d’autant plus considérable que cette intensité est plus grande.

881t. lialvanom^tre à aiguille* a*tati<iue». — Le galvanomètre à aiguilles asiatiques se compose du système dont nous venons de parler fiy. 376), suspeuduà un lil de cocon F. L’aiguille inférieure AB {fi g. 377) est, à l’intérieur d’iui cadre, entourée de lil comme celui du galvanomètre

liAI.YANO.MÈTHK.

précédemment décrit. L’aiguille A'B' est à l’extérieur et au-dessus. Une ouverture convenable, percée dans 1a traverse supérieure du cadre, laisse passer la lige de cuivre qui réunit les deux aiguilles.

Examinons maintenant quelle est l’influence des diflërcntes parties du courant sur le système des deux aiguilles : Soit un courant circulant comme les flèches l’indiquent de C en D, de D en E, de E en F, et de F en G. Nous savons déjà que toutes les actions du courant agissent pour porter le pile A en arrière de la feuille de papier. Huant aux actions exercées sur l’aiguille A'B', celle de I)E s’accorde avec les précédentes ; elle tend à diriger A' en avant, B' en arrière. Le côté du système formé par les pôles A et B' est donc ainsi sollicité à se déplacer dans le même sens. Mais les actions de CD, EF,FG, sont évidemment contraires, et elles tendent à faire tourner A'B ,en sens inverse. Cependant, à cause de la moindre distance de DE, l’action de celte dernière portion du courant l’emporte. On le reconnail en plaçant une aiguille seule au-dessus d’un cadre tel que CDEFG : la déviation du pôle austral qui s’opère montre la prédominance du courant DE sur les trois autres. En résumé, les résultantes des actions , exercées par le courant total sur chacune des deux aiguilles, tendent à les faire tourner dans le môme sens, et l’action du courant, presque deux fois répétée, s'exerce sur un système au mouvement duquel une force d'intensité minime fait seule obstacle.

8ÎMJ. Kniplui «lu (nltanomètrf.

— Le système, n’étant pas absolument asiatique, revient à sa position dès que le courant cesse, et lorsqu’un courant passe, la déviation croit avec l’intensité du courant. On apprécie cette intensité, sans toutefois la mesurer, en notant le déplacement de l'aiguille supérieure sur un cercle divisé eu degrés et disposé au-dessous d’elle ; le rayon passant par le zéro du cadran est toujours placé à l’avance dans le plan dnméridien magnétique; la graduation part de ce zéro et continue à droite et à gauche.

Fig. 378.

ÈI-ECTHICITÉ.

Lorsque l’on veut se servir dit' galvanomètre, on fait tourner l'appareil jusqu'à ce que l’aiguille soit en équilibre devant le zéro. On l'ail passer le courant, et l'on estime qu’il est plus ou moins intense, selon que la déviation est plus ou moins considérable. D’ailleurs, le sens du courant est trèsaisé à reconnaître, en se fondant sur l'expérience d'OErsted. Si l’on veut déterminer son intensité, il faut recourir à une graduation préalable de l’appareil par une méthode analogue à celle qui a été décrite 1525). Nous reviendrons sur cette question dans le chapitre qui va suivre.

Enfin, ajoutons que les deux bouts du fil du galvanomètre se rendent à deux petites colonnes o,o, et c’est là qu’on fixe, au moyeu d’une vis à bouton, les fils métalliques (pii doivent amener le courant ; la cloche en verre C recouvre constamment l’appareil pour empêcher que les agitations de l’air ne dérangent l'aiguille.

891. Nrnaliiilltl' alu K»i'«n«m8ire. — La sensibilité d’un galvanomètre bien construit peut être accusée par plusieurs expériences. Voici l’une des plus simples : Deux fils, l’un de zinc, l’autre de cuivre, sont plongés dans l’eau ordinaire et forment, comme on le voit, une pile, mais une pile trèsfaible. Que l’on réunisse chacun de ces fils à l’un des bouts du fil d'un galvanomètre, et si l’instrument est bien construit, les aiguilles seront immédiatement envoyées à 90° de leur position d’équilibre.

Un autre exemple peut être encore cité : Si l’on coupe un muscle de grenouille, et que l’on touche la surface du muscle et la plaie qui vient d’être faite avec deux lames de platine bien nettoyées et communiquant chacune avec l’un des bouts du fil du galvanomètre, l’instrument devra accuser, s’il est très-sensible, l’existence d’un courant allant dans le circuit métallique de la partie intacte vers la pluie.

892. PoiarUation <!<•■ ÿirrtrudra. — Enfin, le galvanomètre a servi à découvrir une modification importante, que subissent les électrodes de platine employées à la décomposition de l’eau, modification qui les rend aptes à former par leur association une espèce de pile. La lame, qui a servi d’électrode négative, s’est chargée d’hydrogène, et cet hydrogène déposé est comme un métal oxydable . qui enveloppe le platine: il joue si bien ce rôle que la lame, (pii le porte, peut désormais constituer le pôle négatif d’une pile dont l’autre lame représentera le pôle positif. Pour rendre manifestes les résultats que nous vénons d'indiquer, on décompose l’eau dans un voltamètre; après (pie la décomposition a duré quelque temps, on enlève la pile; on réunit les lames du voltamètre avec le fil d'un galvanomètre, et une déviation considérable a lieu dans le sens que nous venons d’indiquer.

Ce phénomène, qui se manifeste à la suite de toutes les décompositions opérées par la pile, s’appelle la polarisation des électrodes. II ne se produit pas seulement à l’extérieur de la pile; il a encore lieu dans chaque

INTENSITE DES COURANTS

S'il

élément à la suite des décompositions qui s’y accomplissent. L’hydrogène, en se déposant sur lu lame non attaquée, la polarise; il résulte de ce dépôt d’une foire électro-motrice qui détruit en partie celle qui provient de l’action de l’eau acidulée sur le zinc, et c’est là, nous le savons, une des causes principales de l’affaiblissement des piles voltaïques. La pile construite par Daniell, celle de Bunsen, et les piles analogues, en empêchant le dépôt d’hydrogène, s’opposent à la polarisation et par suite aux effets nuisibles qu’elle engendre.

893. Plie à gaz de «rave. — Un physicien anglais, M. Grove, a mis à profit la polarisation. dont nous venons de parler, pour construire une pile assez curieuse. Que l’on imagine une série de voltamètres, dont les lames de platine s’élèvent le plus haut possible dans les éprouvettes. Ces voltamètres étant placés en série, comme dans l’expérience de Faraday (846), on fait passer un courant qui les traverse tous, et dès lors les éprouvettes s’emplissent de gaz. Si à un moment donné on fait cesser le courant, la série des voltamètres forme une pile véritable : la dernière lame qui plonge dans l’hydrogène est le pôle négatif; la première qui plonge dans l’oxygène, le pôle positif.

Avec cette pile, on peut produire tons les effets des piles ordinaires, commotion, étincelle, décompositions chimiques, elc. A mesure qu’elle fonctionne, les gaz qui remplissaient les éprouvettes disparaissent peu à peu : pour que la pile continue à marcher, il suffit d’introduire de l’hydrogène et de l’oxygène dans chacune d’elles, et cela par un procédé quelconque. C’est même uniquement pour rendre l’explication plus simple que nous avons supposé d’abord les gaz obtenu» par décomposition dé l’eau : tout autre mode de production eût été aussi bon.