SECTION XXXIII

DÉVELOPPEMENT DE l’ÉLECTRICITE PAR UN MOUVEMENT DE ROTA- TION. DIRECTION DES COURANS. ÉLECTRICITÉ PRODUITE

PAR LA ROTATION d’uN AIMANT. EXPLICATION DE INEXPÉ- RIENCE DE M. ARAGO. EFFETS PRODUITS PAR LA ROTATION

D’UN DISQUE DE FER ENTRE LES POLES d’un AIMANT. CLASSI-

FICATION DES DIVERSES SUBSTANCES CONSIDÉRÉES PAR RAPPORT AUX AÏMANS. THERMO-ELECTRICITE.

M. Arago a découvert dans le mouvement de rotation une sourcede magnétisme entièrement nouvelle. Si l’on imprime un mouvement de rotation à un disque de cuivre placé immédiatement au-dessus ou au-dessous d’une aiguille aimantée ou d’un aimant, et suspendu de telle sorte que l’aimant prisse tourner librement dans un plan parallèle à celui du disque de cuivre, l’aimant tendra à suivre le mouvement de rotation du disque; si c’est l’aimant qui tourne, le disque à son tour tendra à suivre son mouvement. Cet effet, absolument indépendant de l’influence de l’air, puisqu’il reste le même lorsqu’une lame de verre est interposée entre l’aimant et le cuivre, est si puissant, que des aimans et des disques du poids de plusieurs livres ont été entraînés circulairement par suite de cette action magnétique. A l’état de repos, l’aimant et le disque ne manifestententre eux aucuneffet, i.i d’attraction, nide répulsion, ni de quelque autre nature que ce puisse être. M. Arago a remarqué que ce phénomène s’opère non seulement avec les métaux, mais encore avec toutes espèces de substances, aussi bien solides que liquides, et même gazeuses, quoique

394 DIRECTION DES COURANS. [ Sect. XXXIII.]

toutefois son intensité dépende de la nature du corps en mouvement. Les expériences du docteur Faraday expliquent cette action singulière. Un disquede cuivre de ia pouces (3 décimètres environ) de diamètre, et d’un cinquième de pouce (5 millimètresenviron) d’épaisseur, fut placé entre les pôles d’un aimant puissant , en forme de fer à cheval , et mis en communication, de distance en distance, avec un galvanomètre, à l’aide de fils de laiton. Quand le disque était en repos, nul phénomène n’avait lieu; mais aussitôt qu’on lui donnait un mouvement de rotation rapide, l’aiguille du galvanomètre déviait, et cette déviation s’élevait quelquefois jusqu’à 90°, tandis qu’une rotation uniforme la maintenait constamment à 4f>°. Quand on faisait tourner le disque en sens opposé , l’aiguille était déviée dans la direction contraire; de sorte qu’un courant électrique permanent se trouvait ainsi déterminé par un aimant ordinaire. L’intensité de l’électricité accumulée par les fils de laiton , et transmise par eux au galvanomètre , variait avec la position du disque relativement aux pôles de l’aimant.

L’on se rendra compte aisément du mouvement de l’électricité dans le disque de cuivre, si l’on considère qu’il suffit de faire mouvoir devant un pôle magnétique un serti fil de métal , à la manière dont se meut un rais de roue , pour qu’aussitût un courant électrique tende tà s’établir dons ce fil en le parcourant de l’une à l’autre de ses extrémités. 11 suit delà, que si une roue se composai t d’un grand nombre de tels rais, et se mouvait près du pôle d’un aimant, de la même manière que le disque de cuivre, uu courant tendrait à s'établir dans chacun de ces rais oti rayons, ail moment où il passerait devant le pôle. Ainsi donc, comme la plaque circulaire n’est autre chose qu’une infinité de rais oh rayons en contact, les coorans circuleront dans la direction des rayons , si on leur ménage nu

[SeCt. XXXIII.] EXPLICATION DE L'EXP. DE II. AfiAGO. 595

canal pour effectuer leur retour; or, ce canal existe dans une plaque continue, où il se trouve formé par les parties latérales de chacun des côtes du rayon qui passe près du pôle magnétique. Cette hypothèse est confirmée par l’observntion , car les courans d’électricité positive vont du «entre à la circonférence, ceux d’électricité négative de la circonférence au centre, et vice versd, selon la position des pôles magnétiques et la direction de la rotation. Un fil collecteur , placé au centre de la plaque de cuivre, transmet donc au galvanomètre l’électricité positive, dans certains cas, et la négative dans d’autres; l’électricité recueillie par un fil conducteur en contact avec la circonférence de la plaque, est toujours de nom contraire à l’électricité transmise du centre à la circonférence. Il est évident que lorsque la plaque et l'aimant sont tous deux en repos, aucun phénomène n’a lieu , puisque les courans électriques qui occasionent la déclinaison du galvanomètre cessent entièrement. Les mêmes phénomènes peuvent être produits par les corps électro-magnétiques. Les effets sont les mêmes quand c’est l’aimant qui tourne et la plaque qui demeure en repos. Lorsque ( aimant se meut uniformément autour de son axe, l’électricité de même nom s’accumule vers ses pôles, et celle de nom contraire se porte vers son équateur.

Ce principe peut servir à expliquer les phénomènes qui se manifestent dans les expériences de M. Aragn. Chaque fois que le disque de cuivre et 1 aimant sont mus circulairement, l'action du courant électrique dévoloppé tend continuellement à diminuer leur mouvement relatif, et à amener les corps en mouvement a un état de repos relatif; de sorte que si mie force étrangère imprime à l'un d'eux un mouvement circulaire, I antre tend à se mouvoir autour de lui dans la même direction, et avec ta même vitesse.

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59C ROTAT. D’0.\E PLAQl'E DE FER, ETC. [SeCl. XXXIII. ]

Quand une plaque de fer, ou de quelque autre substance susceptible de recevoir une aimantation temporaire ou permanente, se meut circulairement entre les pôles <1 un aimant, on trouve que lorsque les pôles situés vers les points diamétralement opposés de la plaque sont contraires, ils se neutralisent réciproquement, de sorte qu’aucun développement d électricité ne se manifeste; tandis que lorsqu’ils sont semblables , la quantité de fluide mise en évidence est accrue;,,»! seul pôle suffit même pour cela. Mais quand la plaque tournante est de cuivre, ou de toute autre substance insensible aux influences magnétiques ordinaires, on trouve que des pôles de même nom, placés de chaque côté de la plaque, se détruisent l'un l'autre, tandis que des pôles de nom contraire augmentent considérablement l'effet produit. Dans ce cas , un seul pôle placé sur le bord de la plaque tournante n’exerce aucune action. Les phénomènes étant absolument opposés, suivant que le disque tournant est magnétique, ou non’ magnétique , on emploie ce mode d’épreuve pour distinguer la force magnétique ordinaire de celle produite par la rotation. Si deux pôles de nom contraire , c’est-à-dire un pôle nord et un pôle sud, produisent plus d’effet qu’un seul pôle, la force est due aux courans électriques; mais si deux pôles de même nom produisent plus d’effet qu’un seul, c’est qu’a lors la puissance qui agit n’est point une puissance’ eleetnque. On s’est assuré ainsi qu’il n’y a réellement que très peu de corps magnétiques à la manière du fer. Le docteur Faraday divise tous les corps en trois classes, eu égard a leurs rapports avec les aimans. La première contient ceux qui, à l’état de repos, sont affectés par l’aima,,, ; ce sont ceux qui , tels que le fer, l’acier et le nickel, possèdent les propriétés magnétiques ordinaires; viennent ensuite les substances qui ne sont affectées que lorsqu’elles sont en mouvement , et dans lesquelles les courans électriques sont

[SeCt. XXXIII.] THERMO-ÉLECTRICITÉ. 59T

déterminés par la force d’induction de l’aimant, — tel est le cuivre; puis enfin, celles qui restent toul-à-fait indifférentes à l'action de l’aimant, soit à l’état de repos, soit à l'état de mouvement.

Nous avons déjà remarqué que la coopération de trois corps, dont l’un doit être fluide, est nécessaire à la formation d’un circuit galvanique. Mais en i8aa, le professeur Seebeck , de Berlin , découvrit que l’on pouvait produire des courons électriques au moyen de l’application partielle de la chaleur à un circuit formé de deux conducteurs solides. Quand, par exemple, un demi-cercle de bismuth, joint à un demi-cercle d’antimoine, de manière à former un anneau, est échauffé à l’une des jonctions au moyen d’une lampe, un courant électrique s’établit aussitôt, et circule d’une extrémité à l’autre du circuit, de l’antimoine au bismuth; ces courans thermo-électriques produisent tous les effets électro-magnétiques. Une aiguille de boussole, placée soit en dedans, soit en dehors du circuit , et à une petite distance de ce même circuit, dévie de sa position naturelle, et se porte dans une direction correspondante à celle que parcourt l’électricité. Si l’on suspend cet anneau de manière à ce qu’il puisse se mouvoir aisément en tous sens, il devient susceptible d’obéir à l’action d’un aimant placé dans son voisinage, et peut même recevoir l’impression d’un mouvement circulaire. D.’après les recherches de M. Seebeck , la même substance , inégalement échauffée, manifeste des courans électriques ; et M. Nobili a remarqué que dans tous les métaux, excepté le zinc, le fer et l’antimoine, l’électricité se dirige de la partie chaude vers la partie froide. Ce physicien attribue le magnétisme terrestre à une différence dans le mode d'action de la chaleur sur les diverses substances dont se compose la croûte du globe. La production des courans électriques qu’il a obtenus par le contact de jleux morceaux d’argile humide,

59S THERMO-ÉLECTRICITÉ. [SeCt. XXMI1.J

dont l’un était plus chaud que l’autre, parait confirmer celte supposition.

M. Becquerel a construit une batterie thermo-électrique^ toute du même métal, à l’aide de laquelle il a déterminé le rapport qui existe entre la chaleur employée et l'intensité de l’électricité résultante. Il a été conduit à recm»naitre que dans la plupart des métaux, l’intensité du courant augmente avec la chaleur, jusqu’à une certain* limite ; mais que dans les métaux qui ne sont pas sujets à la rouille , et dont la fusion s’opère difficilement , cette loi s’étend beaucoup plus loin. Les expériences du professeur Cuinmiog prouvent que l’action mutuelle d’un aimant et d’un courant thermo-électrique est sujette aux mêmes lois que celles des aimans et des eourans galvaniques; conséquemment, tous les phénomènes de répulsion, d'attraction et de rotation , doivent pouvoir être représentés par un courant thermo-électrique.

M. Bottot, de Turin , a opéré la décomposition de l’eau et de quelques solutions, au moyen du fluide thermoélectrique ; l’effet produit est si faible, toutefois, qu’on n’a remarqué jusqu’ici ni développement de chaleur, ni lumière, ni aucun autre effet de tension.