GALVANOMÈTRE

Les perturbations que l’aurore boréale etl’éclair exerceDt sur la boussole sont connues depuis long-temps. En 1819,

M. OErsted, professeur de philosophie naturelle à Copenhague, découvrit qu’un courant d’éleclricité voltaïque exerce une influence puissante sur une aiguille aimantée. Cette observation a donné naissance à la théorie de l’électromagnétisme, la science la plus intéressante des temps modernes, soif qu’on la considère comme nous faisant faire un pas de plus Jans la généralisation , en identiflant deux agens rapportés jusqu’alors à des causes différentes, ou comme développant une force nouvelle dont le système du monde n’avait offert encore aucun exemple, et qui, surmontant la diminution de vitesse produite par le frottement et les obstacles que présente un milieu résistant , entretient un mouvement perpétuel qui, selon toute apparence , ne peut résulter d’aucune autre force ou combinaison de forces que de celle dont il est ici question, ayant jusque là résisté à tous les moyens employés pour l’obtenir. i

[SeCt. XXX.] DÉVUÎIOX DE L*A1GDILI.E. 3 YT

Quand les deux pôles d’une batterie voltaïque sont joints par un fil métallique, de manière à compléter le circuit, l’électricité circule sans interruption. Si une portion droite de ce fil est placée horizontalement et parallèlement à une aiguille aimantée en repos, située au-dessous , dans le platr du méridien magnétique, mais disposée de telle sorte qu’elle puisse se mouvoir librement, comme celle d’une boussole, l’action du courant électrique, passaut par le fil, fera à l’instant changer de position l’aiguille; son extrémité déviera du nord vers l’est ou l’ouest , selon la direction du courant; et en renversant cette direction, le mouvement de l’aiguille sera également renversé. Les nombreuses expériences qui ont été faites sur les fluides magnétique et électrique, et sur les divers mouvemens relatifs d’une aiguille aimantée sous l’influence de l’électricité galvanique, correspondant à toutes les positions possibles du fil conducteur, et à la direction du courant voltaïque, ont été expliquées, ainsi que tous les autres phénomènes de l’éleclromagnétisme , par le docteur Roget, dans d’excellens articles insérés dans la Bibliothèque des connaissances utiles.

Toutes les expériences tendent à prouver que la forceémanant du courant électrique, qui produit de tels effets sur l’aiguilleaimanlée, agit perpendiculairement au courant, ce qui la distingue de toutes les forces connues jusqu’ici. En effet, l’action de toutes les forces naturelles se dirige en lignes droites , autant du moins que nos connaissances nous permettent d’en juger; car les courbes décrites par les corps célestes résultent de la composition de deux forces ,. tandis que l’action d’un courant électrique sur l’un despôles d’un aimant n’a aucune tendance à le faire approcher ou reculer; elle tend seulement à le faire tourner autour du fil. Si le courant d’électricité est supposé passer par le centre d’un cercle dont le plan lui soit per-

îti.

378 rotation produite par l’ci.bctricité. [SecU A'XX.]

pcndiculaire, la direction de la force produite, par l’électricité sera toujours dans la tangente au cercle, ou perpendiculaire à son rayon *. Conséquemment , la foree tangentielie de l'élootricité tend à faire mouvoir circula irement le pôle d’un aimant autour du fil métallique de la batterie. Mr. Barlo* a prouvé que l’action de chaque particule du fluide électrique contenu dans le fil métallique , sur chaque particule du fluide magnétique contenu dans J’aiguide, varie en raison inverse du carié de la distance.

Le phénomène du mouvement de rotation fut indiqué par le docteur Wnllaston; mais le docteur Faraday fut le premier qui réussit à effectuer la rotaliou du pôle d’un aimant autour d’un fil conducteur vertical. Afin de limiter à un seul pôle l’action de l’électricité, oa plonge dans du mercure les deux tiers environ d’un petit aimant, dont l'extrémité inférieure est attachée par un fil au fond du vase qui contient le mercure. Lorsque l'aimant flotte ainsi presque verticalement, de manière que son pôle nord s’élève un peu au-dessos de la surface , l’on fait descendre perpendiculairement un courant d’électricité positive le long d’au fil métallique qui touche le mercure, et l’aimant commence aussitôt à tourner de gauche à droite autour du fil. Comme la force est uniforme, la rotation s’accélère jusqu’à ce que la force tangentielie se trouve balancée par la résistance du mercure; alors elle devient constante. Sous des ciiconstances semblables, le pôle sud de l'aimant tourne de droite à gauche. D'après cette expérience, il est évident qoe l’on peut également faire tourner le fil métallique au tour de l’aimant, puisque l’action du courant d’électricité sur le pôle de l’aimant doit nécessairement être accompagnée d’une réaction correspondante du pôle de l’aimant sur l’électricité contenue dans le fil métallique. Cette expérience

1 Note sti.

[Sect-xxic.] «ot A’mos wuxftuuÆ 3Tjf>

peut se faire,à l’aide d’,un grand oprubre de procéllésvdiverfi, et une petite batterie de deux couples suffit çaepae pour effectuer la rotation. Le .docteur faraday a produit à la fois les deux mou vemens (dans un vase contenant du mo» cure; le fil métallique, et l’aimant tou.rinaiçnt dans une même direction autour d’un centre commun de mouvement, J’ua à la suite de l’autre.

On tenta ensuite de faire tourner ,up aimant et pu cylindre autour de leurs propres axes, et l’on trouva que ce mouvement s’opère avec une grande rapidité. Le mercure aussi reçut à l’aide de l'électricité voltaïque un mouvement de rotation; et le professeur Ritchie a offert à ses auditeurs de l’Institution royale, le spectacle singulier de la rotation de l’eau produite par les mêmes moyens, le vase qui la renfermait restant immobile. L’eau était contenue dans un double cylindre de verre creux, et lorsqu’on la faisait servir de conducteur à l’électricité, elle se mettait à tourner en un tourbillon régulier dont la direction changeait quand on renversait les pôles de la batterie. Le professeur Ritchie trouva que tous les conducteurs divers qu’il avait essayés jusqu’alors, tels que feau, le charbon, etc., donnaient les mêmes résultats électromagnétiques lorsqu’ils transmettaient la même quantité d’électricité , et qu’ils déviaient l’aiguille d’une égale quantité quand leurs axes de transmission en étaient à la même distance. Mais l’un des effets les plus extraordinaire* de la nouvelle force se manifeste lorsqu’on dispose un Gl de laiton en forme d’hélice ou de tire-bouchon, et que l’on met les extrémités des fils en communication avec le* pôles d’une batterie galvanique. Si l’on place une barre d’acier aimantée, ou une aiguille, dans l’intérieur de la vis, de manière à ce qu’elle repose sur la partie inférieure , à l’instant même où un courant électrique est introduit dans le fil métallique de l’hélice, la barre d’acier se soulève par

380 INFLUENCE ÉI.ECTRO-M AGNATIQUE. (Sect. *XX.J

l’influence tle cette force invisible, et reste suspendue en l’air, contradictoirement à la loi de la pesanteur L’effet de la force électro-magnétique développée par chaque tour du fil métallique, consiste à diriger le pôle nord de l’aimant dans un sens, et le pôle sud dans un autre. L’intensité et f étendue de la force ainsi développée augmentent à chaque-répétition des tours du fil métallique, et c’est par suite de ces forces opposées que la barre reste suspendue. Tant que le courant électrique circule dans cette hélice , elle posscdetoules les propriétés d'un aimant, et peut lui être substituéedans presque toutes les expériences. Elle agit comme si à l’une de ses extrémités était un pôle nord, et a l’autre un pôle sud , et est attirée et repoussée par les pôles d’un aimant, exactement comme si elle-même en était un. Tous ces effets dépendent de la direction de l’électricité , c est— à-dire de la direction des tours de la vis; selon qu elle est de droite à gauche, ou de gauche à droite, ils se trouvent dans des conditions tout-à-fait opposées.

Non seulement l’action que l’électricité voltaïque exercesur un aimant est exactement semblable à l’action réciproque de deux aimans, mais son influence à l’égard de la production du magnétisme temporaire dans le fer et l’acier est aussi la même que l’influence magnétique. Le mot influence, appliqué aux courans électriques, exprime le pouvoir que ces courans possèdent de communiquer aux corps naturellement neutres ou indifférens , et situés dans leur voisinage immédiat, un certain état particulier. Par exemple, le fil conducteur qui joint les deux pôles d’une batterie galvanique tient en suspension de la limaille de fer , à la manière d’un aimant artificiel , aussi long-temps que le courant circule en lui; et les aimans temporaires les plus puissans que l’on parvienne à faire, s’obtiennent en recour-

> Note ali.

[Sect. xxx.j Influence électro-magnétique. SU"

bant en rôèhie de fer à cheval un cylindre épâîs de fer doux, que l’on entoure d’une corde de fil de laiton très forte, et recouverte de soie, pour empêcher toute communication entre ses parties. Quand ce fil fait partie d’un circuit galvanique, le fer devient tellement magnétique, qu’on a vu un aimant temporaire de cette espèce, fait par le professeur Henry Je the Albany Acaderny, aux Etats-Unis, supporter près d’un tonneau pesgnt. Le fer perd sa puissance magnétique dès l’instant où l’électricité cesse de circuler, et l’acquiert de nouveau, presque instantanément, quand le circuit est rétabli. Le professeur Moll, d’Utrecht , a construit sur le même principe des aimans temporaires, capables de supporter unpoids de 200 livres pesant, à l’aide d’une batterie consistant en une seule plaque faite de deux métaux soudés ensemble, et ayant moins d’un demi pouce carré ( 1,269977 centimètres). On est surpris, en vérité , qu’un agent émi& par un appareil si petit, et disséminé dans une masse de fer considérable, puisse communiquer une force si grande. Au moyen de l’influence électrique, les aiguilles d’acier acquièrent un magnétisme permanent; l’effet est produit en un moment, et aussi promptement par juxta-position que par contact; la nature des pôles dépend de la direction du courant, et leur énergie est proportionnelle à la quantité d’électricité.

Il parait que le principe et les phénomènes caractéristiques de la science électro-magnétique consistent dans l’évolution d’une force tangentielle et rotatoire, développée entre un corps conducteur et un aimant; et dans la transmission transversale du magnétisme, par le corps conducteur, aux substances qui sont susceptibles de le recevoir.

L’action d’un courant électrique fait dévier la boussole du plan du méridien magnétique. L’intensité de la force du magnétisme terrestre augmente à mesure que l’aiguilles’éloigne du méridien , tandis qu'en même temps la force

582 DD GALVANOMÈTRE. [SeCt. XXX.]

électro-magnétique diminue; le nombre de degrés auquel s’arrête l'aiguille fait connaître l'intensité du courant galvanique, en indiquant le point où s’établit l’équilibre entre ces deux forces. Le galvanomètre , constrait sur ce principe , sert à mesurer l’intensité des courans galvaniques réunis et transmis au galvanomètre par les fils métalliques. On rend cet instrument beaucoup plus sensible en neutralisant les effets du magnétisme terrestre sur l'aiguille : ce résultat s’obtient en plaçant une seconde aiguille aimantée de manière à contrarier l’action de la terre sur la première aiguille. Cette précaution est indispensable dans toutes les expériences délicates qui ont pour objet le magnétisme.