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ÉLKCTKicrn:.

iiiùiiu'. geiHK duiil nous auruiis à parler, il su luaiiifestu uuu iiilliiuiia perturbatrice qui nuit à la netteté des résultats. Le couraut, en traversaul l'eau acidulée, contenue dans le vaseVV', la décompose ; il en résulte un dégagement quelquefois tumultueux, de bulles d’Iiydrogénc qui IrmiMe le mouvement de l’équipage mobile. On peut obvier à cet incoiivéuieni en substituant à l’eau acidulée une dis.soliition de sulfate de cuivre qui est décomposée par le courant, mais sans dégagement de substance guxeiisc.

990. Action d’nn courant hnrlaontal indéfini cnr un courant verlicnl ntobiié autour d'nn nxc vertical. — Soit XV {[ig. 151) uii courant horizontal indéfini situé dans le plan horizontal llli'; soit AB un courant vertical descendant, mobile autour de l’a.xe vertical CD.

Pour déterminer l’aclioii de XV sur Ail, il faut mener In perpendiculaire eomimme. A cet effet, je prolonge AU jusqu’à la l'encontre en I du plan llir, et du point 1 j’abaisse sur XV une perpendiculaire IK qui est la perpendiculaire commune chercliée. Kn effet, elle est perpendiciilairi'

il XV pareonstiiictiou.

et à Alt comme horizontale passant par le pied I d'ime verticale.

Le point K partage le courant .XV en deux ^ " parties KX et KY. Étu-

dioiis successivement

/ - ^ les actions de chacune

• •' d’elles sur le courant

mobile. Les courants kX et AH s’attirent comme s’approchant tous deux de la perpendiculaire commune, et cette attraction agit pour porter Alt vers X- Quant à AB et A KV, ils se repoussent; celte répulsion agit pour éloigner AB de V. et par consé<iuenl concorde avec l'action de KX pour porter Alt vers X. Quelle que soit la position de AB, le même raisonnement conduira à la même conclusion ; toujours .\ü sera solUcilé à s’éloigner de V et a s’approcher de X : par conséquent AB tournera autour do l’axe CD sous l'action des foi'ces dont nous venons d'indiquer le sens.

997. Résaltantr de» action» rxereée». — On démontre sans pe.iuc que, pour l’équilibre, le plan ABDC doit se trouver parallèle à .XV. (Considérons, en effet, deux éléments M et M' du courant XV, situés lou.- (lenx à égale distance du point K, et un élément I' du courant AB; mêlions Ml*, M'I’ et Pk. (La ligne i’k n’est pas tracée sur la ligure, le lec-

Kig. 4ol.

1* l'sl une

AUIU.N ÜtS i:WJH.\>TS SDK LES COUKA.NTS. leur y âiippléeru aiüéiiieiit.) L'action rt-pulsive de M sur force l’y dirigée sur le proloiigemeut de MP; de fnèiiie, l'actioii atlraclive de M' sur P est une force Py' dirigée suivant PM' ; les forces PQ et 1*Q' sont d'ailleurs égales (990), car les éléments M et M' sont à égale distance de P. th-, je dis que

leur résultante PR et le *'1 ■* *

courant fixe XY, situés évideinnient dans le plan l’MM', sont parallèles comnie perpendiculaires à une même droite Pk.

kn effet, PK, qui va du sommet au milieu de la base du triangle isocèle PMM', partage l'angle au

Fig. *SI.

sommet MPM' en deux parties égales ; de même PK, diagonale du losange PyRy', partage l'angle QIHJ' en deux parties égales : donc l'angle KPK^ formé par les bissectrices de deux angles adjacents et supplémentaires, est droit, et PK est perpendiculaire à PR. D’ailleurs PK est perpendiculaire à MM' ou à XY, comme menée du sommet au milieu de la base du triangle isocèle MPM' ; donc les deux droites PR et XY sont parallèles. Les actions de tous les éléments de XY, prises ainsi deux à deux, en ont une toujours dirigée suivant PK ; les actions du courant entier XY sur tous les éléments de AB, tels

que P', P", P'", etc., se , i«-

réduisent aussi à une série de forces toutes pai'allé- *-

les, qui .se com|H)8eront eu mie seule ST parallèle à XY. Sous l'action de /

cette force, la rotation

commencera, et selon la

position de AB, le point ' —

d'application de ST et sou

intensité varieront ; mais sa direction restera constante. L'équilibre lie sera par conséquent possible que si ST i/iÿ. 451) rencontre l'axe de rotation, et pur suite si le plan ABCÜ devient parallèle à XY.

Le cuiiriiiil AB, un lieu d'étre descendant, est-il iisceiidaiil ifuj. les niéiiies raisuiniemenls montrenl i|ue lu direction de ST est iii-

I3tl ÉLECTHIUTÉ.

verse de la |irécédeiite, et que la pusitioii d'équilibre de Alt serait vers Y.

998. Action d'nn courant cireninire, Mxc et horizontal mmr nn conraat vertical, limita et naoblle antonr d'nn axe vertical paaitant par le centre dn conrant drcnlalre. — En général, un transforme l’expérience à laquelle conduirait l’exposé théorique qui précède, en une autre dans laquelle agit un courant répété un grand nombre de fois.

Soit un courant circulaire horizontal, qui suit la direction des flèches marquées (Hg. 4oô) ; soit AB le courant vertical, mobile autour d’un axe CD qui passe par le centre 0, 1 le point où la droite AB rencontre le plan du cercle. Joignons 01 et prolongeons cette droite jusqu'à la rencontre de la circonférence en H et U'. Tous les éléments de courant, situés sur la demi-circonférence BMB', tendent à faire tourner AB dans . le sens BMB', en sens contraire du courant fixe. D'autre part, raclnm de chaque élément situé sur BM'B' provoque une rotation dans le même sens. La démunstratidn en est facile ; soit, par exemple, M

nn élément de cx)urant. Menons la tangente MT, le rayon MO, et, par le point I. la ligne * IK, parallèle à MO : cette ligne IK est évidemment perpendicii- ■ , laire à AB et au petit élément de

In ■ courant M. Or, les courants AB

' jH'

y et .M s’approchent tous deux de

-- la pei-pendiculaire commune,

donc ils s’attirent. De même M'.

symétrique de M, et le couiant AB se repons-sent. Le coiiduclenr mobile AB est donc sollicité à toiirnei antonr de l’axe CD, et il prend elfectivement ce mouvement de rotation. Mais à mesure qu’il se déplace, les forces, qui produisent ce déplacement, se retrouvent toujours les memes à cause de la symétrie de l'aje pareil, et t‘lles agissent pour continner le mouvement de rotation dans le même sens. L’expérience, qui va conlirmer ici les prévisions de la théorie, est sans doute très-différenle de celle que nous avions disenfée dans le paragra|)he précédent, et cependant elle n’en est an fond qu'une extension très-légitime.

999. Kxp^rlencr. — l’oiir réaliser Cette expéiieiicc, on se sert d’nn va.se VV' de cuivre (fitj. analogue à celui (pii a été décrit dans le il 99.'). Mais, au courant mobile borizontal, on substitue nn l'onrant AB

Fig. K5.

ACTION w:s COIJKANTS SLR LES COLRANTS.

teiTicdl et très-long, attaché à une traverse de bois TT qui est soutenue par une pointe (J sur le fond de verre d'une capsule. Vers le haut de la longue colonoe de mêlai C qui porte cette capsule est un petit vase vv' semblable, quant à la forme, au vase inférieur VV', et qu’on met en communication métallique avec cette colonne. Le fil AB, (|ui se recourbe en A et en a, plonge par ses deux extrémités dans l'ean acidulée, ou mieux, dans la dissolution de su'fate de cuivre que contient chacun des deux vases. Le pôle positif étant mis en rapport avec la colonne C par l'intermédiaire du bouton à vis L' et le pôle négatif avec le vase inférieur, le courant monte le long de la colonne, arriveau vase du’, vient en a, pnis suit le lil AB pour se rendre à la pile. Mais entre la pile et le vase VV' est intercalée une couronne inulliplicatrice KK' dont l'un des bouts communique en C avec le vase inférieur, et dont l’autre bout communique en L avec le pôle négatif de l’appareil voltaïque. Tout étant disposé, on voit que le mouvement de rotation de AB a lieu dans le .sens qu’indique la théorie.

iUUO. Action de In terre Mnr le« eonreuta. — Les résultats signalés dans les paragraphes précédents irrésentent un grand intérêt. B’abord, ils nous font voir comment, par le raisonnemet seul, on peut déduire de quelques phénomènes peu nombi'eux, les différents effets qui se produisent lorsque deux courants de forme arbitraire sont rais 1*1111 efi présence de l’autre. Ensuite, ils vont nous conduire à l’explication rationnelle des mouvements que les courants mobiles abandonnés à eux-mêmes prennent sous l’action de la terre. Enfin, grAce à cette théorie, nous albms arriver à la découverte de courants qui circulent à l’intérieur de la ItTre, et dont l’existence, avant Ampère, n’était pas même soupçonnée.

1001 . Aetinn de l« terre «ar an coarant reetananlnlre. — Suspendons à l'appareil à deux colonnes déjà décrit (9RG), le rectangle qui nous «servi dans nos premières expériences. .Suivant la partie DE (fig. -i55), lecourant descend; suivant FO, le courant monte. Nous avons donc, '■«'Ile fois, deux couraiils veiTicaux DE, Ftl, l’iin descendant, l’autre mon

152 hLECTKICrrÉ.

tant, mobiles rim et l'autre autour il'un ave vei-tical. Il n'existe, eu apparence du moins, aucun courant extérieur fixe agissant sur eux, et pourtant l’expérience nous montre que le rectangle abandonné à luiméme tounie autour de la verticale passant par les pointes, et vient se placer dans un plan perl>endiculaire au plan du méridien magnétique :

le courant descendant, après quelques oscillations, se fixe à l'est, le coni'ant ascendant à l’ouest. Si, au monieiit où le i-ectangle a pris sa position d’équilibre, l’un change, à l'aide d’uii commutateur t987f, le sensdu courant qui le parcourt, on voit alors le rectangle tourner de 18Û“, de manière que la condition qui vient d’être formulée se trouve de nouveau réalisée. Le système mobile se fixe donc exactement comme il le lérait sous l’aclion d’un courant horizontal indéfini qui circulerait dans l’intérieur de la terre au-dessous du courant mobile, en cheminant de l’est magnétique placé en X (/ù;. 451 et Ab'!), » l’ouest magnétique placé en Y. tjuant aux courants El' et DG, ((ui s»' dirigent suivant les côtés horizontaux du rectangle, le courant teriTstri' dont nous sommes conduits à admettre l’existence ne peut avoir sur eux aucune influence, car scs actions se détruisent, comme appliquées à des courants égaux marchant en sens contraires, et situés à la même distance du courant terrestre.

1002. AcUon de la ierre h >nr un €*ourant horlxontal mobllr antaur 4'un axevcrtieal. — Oii doit SC demander niainteiiant quelle est la position véritable de ce courant terrestre dont nous ne connaissons encore que le sens. L’expérience suivante va nous montrer que dans notre hémisphère il est toujours placé au sud du lieu de l'observalion.

l'our 1a réaliser, ou abandonne à lui-même I appareil qui a été déjà

ACTION [)KS r/)ll!A\TS SUR I.KS COllRANTS. ITm

iléerit (995) ; mais on supprime ta couronne mnltiplicalrice tfiq.

On a ainsi un courant hariionisl mobile autour d'im axe vertiral, et qui est soumis à l'acUon seule du courant terrestre dont nous venons de reconnaitre l'existence. Or l’expérience prouve que, dans res conditions, le courant AB tourne autour de l’axe vertical passant par le point A; et. quand il marche de A vers B, du centre vers la circonférence, la rotation a lieu de telle sorte que B tourne de l'est à l’ouest en passant par le nord ; la figure 457 permet de suivre le sens de cette rotation.

IflO.’v. Ce mouvement nous renseigne exactement sur la position du courant terrestre. En effet, ce courant chemine, ^

roinme nous savons, de l’est à l’ouest (lOÜl), il

est d'ailleurs situé soit au nord, soit au sud du •

plan vertiral qui passe par le courant mobile,

>o.t enfin dans ce pian lui-méme. Supposons-le >uccessivement dans ces diverses positions, et reclierrhoiis r«lle qui peut pi-oduire le mouvement observé. Si AB(/i);. 458), mobile autour d’un axe vertit^l passant par le point A, est soumis à l’action du courant E'O', placé au nord, il tournera de l’est à l’ouest en passant par le s

■«d, comme on le démontrerait par les rai- .^nnemenls employés dans le g 993 : résiiltat contredit par l’expérience qui vient , «

d'étre décrite. Le courant teirestre n’est ^ ~

donc pas au nord du lieu de l’observation.

Si AB était soumis A l’action d’un courant * — k

placé exactement au-dessous de lui, il resterait au repos dés qu’il serait parallèle à ce courant et dirigé dans le même sens que lui; il ne tournerait donc pas d’un mouvement continu, comme l’expérience l’a fait voir. An contraire, les raisonnements que nous venons de rap|ieler prouvent

Fia. «7.

Fi).'. CiS.

f.LECTRICITf;.

ira

que,' soumis û un courant EO situé au sud, le courant AB doit tourner de l'est à l'ouest en passant par le nord, et c'est là précisément le résultat que l'expérience a donné. Donc le courant terrestre est au sud du lieu où nos observations sont faites.

1004. c:«n«iaiiion. — Les mêmes expériences se répètent, avec le même succès, sur tous les méridiens. Mais si l'on se transporte en diiférents points du globe, dans l'hémisphère sud au delà de l'équateur magnétique, on trouvera que le mouvement de rotation de l'équipage mobile a lieu en sens inverse. D'où l'on conclut que le courant terrestre est au nord de cet hémispbère et qu'il tourne suivant une ligne définitive peu éloignée de l'équateur magnétique.

Toutefois, il est difficile d'admettre l'existence d'un seul courant terrestre; il est probable qu’au sein de la terre, circulent une multitude de courants, dont l’enseinble agit, dans les expériences que nous avons fait connaître, comme un seul courant qui serait voisin de l'équateur magni"tique et qui cheminerait de l'est à l'ouest.

1005. C'ournii*» aMtatlqocN. — Le rectangle, qui vient de se diriger de lui-même, est celui qui a servi (989) à établir les actions des murants parallèles ou angulaires. N’est-il pas à craindre que les mouvements, qui ont été constatés alors, n’aient été occasionnés par l’action de la terre? On peut se rassurer à ce sujet ; carie cadre XY n’a été appiv*rhé qu’au moment où le rectangle se trouvait déjà au repos. Mais l’action

de la terre, dont il n’y avait pas lieu de tenir compte dans le cas qui vient d’être cité, est nuisible à certaines expériences ; elle empêche la libre manifestation des phénomènes spéciaux que l’on veut étudier. On a, en conséquence, imaginé des dispositions de couranLs telles, que les actions de la terre se neutralisent elles-mêmes ; ces sortes de courants s'appellent astatiquex. Un modèle de courant asiatique est sous les yeux du lecteur {fig 459). Les courants se propagent suivant l'ordre indiqué par les lettres de l'alphabet ; on voit que les courants verticaux EF et IK sont tous les deux descendants, et comme la terre agit pour les porter l’iin et l’autre, à l'est, sou action se trouve annulée. D'autre part, les courants horizontaux sont égaux deux à deux, et de sens contraires de chaque cùté du cadre; le courant terrestre agit donc avec la même force pour les faire tourner en sens inverse ; il laisse le rectangle immobile.

Fis. m

ACTION ORS cnunANTS SUR I.KS COURANTS.

1006. CooranM eirealiilm moMlen. — Revenons aux courants que la terre peut diriger. .4u lieu d’un rectangle, rendons mobile, autour d’un axe vertical, le courant circulaire OE {fig. 4fi0) ; le plan du cercle doit se diriger de l’est A l’ouest.

En effet, le courant qui circule le long d’un arc de cercle .\R l/ig. 461) peut être remplacé par line série de courants hnriznnlaux \C, DE, et verticaux CD, EF (991 ).

(étle substitution faite pour toutes les parties de OE, il reste, d’une Fi», wi. Fitt. abi,

part, des courants horizontaux, sur lesipiels les actions de la terre s’équilibrent (comme cela avait lieu dans le cas du rectangle mobile), et, d’autnî part, des courants descendants du cété E, et ascendants de l’autre côté O : les premiers sollicités vers l’est, les seconds vers l’ouest; leur ensemble doit donc se diriger sous l’inllueuce du globe, et le plan du cercle se placer perpendiculairement au méridien magnétique : c’est précisément ce que l’expérience confirme.

1007, >«olénoM«N. — Un solénoTde se compose d’un grand nombre de courants circulaires trés-rapprochés, cl perpendiculaires à un même