CHAPITRE IJ

Dt' Taction des courants sur les aimants.

I. HéeovTftrte de l^éleetro-magnélisiiie. — Kn 1820, arsted, professeur à Copenhague, fit la découverte fondale qui a donné naissance à W'Iectro^ntagnélisme; on savait lie dans certaines circonstances les puissantes décharges |ues peuvent aflfecter Taiguille aimantée ; on avait observé, emple, sur des vaisseaux frapp<'*s de la foudre, que les aide boussole perdaient la propriété de marquer la rcrute fanent. Plusieurs physiciens , parmi lesquels on peut citer fai, Beccaria, Wilson et Cavallo , avaient essayé de repro- •ses phénomènes par la décharge d'une bouteille de I/cydc ' celle d'une grande batterie, et ils étaient en effet parvenodifier le magnétisme des aiguilles très-petites, soit en Itant dans le circuit de Texplosion, soit en les exposant ment à quelque distance de l'étincelle; mais ces expé- I n'ayant pu produire aucun phénomène régulier, on se ita d'admettre que le choc électrique agissait alors comme c du marteau; et le sujet fut abandonné. Un peu plus tard avec l'électricité de la pile, quelques nouveaux essais qui ent pas plus heureux.

in, M. OErsted trouva le moyen de faire agir l'électricité magnétisme d'une manière sitre et permanente. Le mode m une fois découvert et défini avec précision , les phénô- . fondamentaux se présentèrent d'eux-mêmes à M. Œrsine immense carrière fut ouverte aux savants de tous les et jamais peut-être on ne vît , dans une si couite période, nce s'enrichir de tant de vérités nouvelles. ir que les fluides électriques agissent sur le magnétisme, it d'une seule condition : il suffit qu'ils soient en mouve-

eflet, un fil conducteur étant ti averse par le courant de la û on en approcheune aiguille aimantée, librement suspen-

su UVBB lU. — MAGNËTISXE ET ÉLECTRICITS.

due, on la Tmt qui se déyie de sa positioD, et qui fait une foule d'oK^Utîoiu, sans être en gênera) ni attirée ni repoussée. C'est la première expeiience de M. Œr&ted. Lorsqu'on voit une action ù vire^ qui se fait sentir encore, même à la distance de plusieurs mètres, on s'étonne que, parmi tant d'expériences qui odi été faites aTec la pile, 1c lia&ard n'ait pas une seule fois offert à l'observatioa un fdiénomène de cette nature.

La fftrce qui s'exerce ainsi entre le courant de la pile et le mapiMame de l'aiguille est ce que l'on appelle la force étectronu^nétique. U est facile de consUter par l'expérience que la force ârâtro-magnétique présente les caractères suivants :

1* Qu'eDe diminue à mesure que la distance augmente entre le courant et raiguïlle ;

8* Qu'elle s'exerce dans tous les sens et au traven de toutes les substances, excepté au travers des substances magnétiques.

Vtuci maintenant quelques suppositions qui nous seront utHes pour caractériser les phénomènes d'une manière plus coromoda et plus prédae. Nous admettrons dans le courant une directitm détmnin^, et nous la définirons en disant qu'il va toujours du pôle positif au pâle négatif en passant par le conducteur extérieur qui joint les pâles ; ainsi, quand les commumcationt siat établies, et que le mouvement électrique s'accomplît dans KM le ôrcoit 4e la <pile, nous dirons, en parlant de l'arc pa^ fî touclie au pâle positif, que le courantV tiaversc eu pu.N&:mt de/» en a (Pt. 18, Fjg. 1 ); pareillement ali est traversé de a ca '> ^ de i en c, etc.; et, eu considérant le cinuit compU-l, u

CSA». H. — ËLECTIO-IAGNÉTISHE. 535

dans ce conducteiir on mouyement de translation du fluide vitré depuis le pôle positif jusqu'au pôle négatif, et un mouvement de translation du fluide résineux en sens inverse, car il est probable, au contraire, comme nous Tavons déjà indiqué plusieurs fois, (pe la recomposition des âectricités se fait autour de toutes lés molécules pondérables et dans tous les intervalles qui les séparent»

243. Le eeiwsBt tokl * iwanaer l*aic^llto ea er«ix uwftm 1«U le péêe s«sii«l EL c— elle» — La figure 2 représente une aiguille aimantée An, au-dessus de laquelle passe horizontalement un courant rectîlîgne ec\ situé dans le plan du méridien magnétiqne, et dîrigié de c en c* ^ Taiguille est chassée liors de sa direction primitive ; son pôle austral est poussé à Y occident^ et, après quekpaes oscillations, elle s'arrête dans la position b'a\ éprouvant ainsi une déviation mesurée par l'arc aa'. Cette déviation aqgBXDCe ou diminue suivant que Ton abai&se le courant pour rapprocher plus près de l'aiguille , ou qu'on le relève pour l'en âoigner.

Les dioses étant ramenées au premier état, si de nouveau l'on appredie le courant , mais en le retournant pour qu'il aille en lOBf contraire, de c^ en c, comme il est marqué par la petite lèche ponctuée, l'aiguille éprouve encore les effets tie sa prélenoe ; alors son pô!e austral est poussé à Y orient^ et c'est dans la position 6' a' qu'elle vient s'arrêter.

Ainsi, au-dessus de Taiguille , le courant dévie le pôle austral a Toocident quand il vient lui-même du sud au nord , et il le défie à l'cxient quand il vient au contraire du nord au sud.

On pent i:épéter les mêmes expériences en faisant passer le au'dessùus de l'aiguille, toujours horizontalement et le phna du méridien magnétique : alors, chose surprenante, W cflEsts sont précisément inverses, c'est-à-dire que le pôle aus- Inl eiC poussé à l'orient quand le courant va du sud au nord, et fousfié à l'occident quand il vient du dord au sud.

Dans ces phénomènes la force électro-magnétique est combatpar l'action <lirectrice que la terre exerce sur TaiguAle; et observer l'effet seul de cette puissance nouvelle qui agit i'tne manière si énergique et en même temps si singulière, il est néceisaire Àe nentraliser la foroe terrestre : c'est ce que l'on peut fiûre trè»-€iaiplenient, en diq>osant, par exemple, un bar-

s» imtB ni. — MACKËTISIfE ET SLECTMCITfi.

rean lioriiontal, dans le plan du méridien magnétMjue , et sur le jwokingeBwnt de l'aiguille , un découvre alors le vrai f^anctm de la force électro-magnétique : on voit - cpi'elle n'est m une force attimctÏTe, ni une force répulsive, mais une force direetrin qui toame toujours Taiguillc perpendiculairement au fil conducteur, aana attirer un pôle de préférence à l'autre, c'est-à-dire que la ligne des pôles est toujours en croix avec le courant. Pour prendre une idée plus nette de ce«e direction, concerons m qrlîndre crenz, d'une longueur quelconque, et, par exempte, d'un déaimètre de diamètre; snivant l'axe de ce cylindre, imaginons on fi] conducteur traversé par le courant, et sur sa sur- &ce «De aiguille aimantée qui puisse se mouvoir lîbremeot dins tofu lét lena : l'effet de la force électro-magnétique waw ta, que l'aiguille te mettra toujours tangentiellcment au C7linére,et transvenalement à ses arêtes; ou, en d'autres tennes encore, li du milieu de l'aiguilleon abaisse une perpendiculaire sur le encrant, l'aîgaflle, dans son équilibre sous l'influence de la fora élèclro-magnédque, sera elle-même perpendiculaire au plan qH passe par cette perpendiculaire et par le courant. Ce n'eat pu assez dv déiinir iiîitsi lii dirciLiim de l'aiguille, il faiil ciicoirassigiier la position île ses pôles, déterminer de quel côté se mMTC le pôle boréal, de quel eoté le pôle austral, soit que le cotlfut I se propnge dons un sens ou dans l'autre. Dans le» prcmiat temps, ou éprouvait de grands embarras pour exprînuT en pfu de paroles ces rn]ip<jrts de position et de direction qui se omhpliquent de mille manières : mais Ampt-re a Wé toutes cesdif-

GIAF. U. — fiLEGTRO-MAGNÉTISME. 537

1 disant qu^clle se tourne en croix avec le courant, son lirai à gauche. Cette espèce de formule singulière offre ige facile qui supplée à beaucoup de paroles; ceux qui it rappliquer à toutes les expériences que nous avons pes, n'auront pas besoin d^un long exercice pour recon- [u'elle est en même temps très-fidèle et ti-ès-commode. I«*lBteBslté de l*aeti«it d« e««raitt est en ralaen !■- \m la simple dlstanee. — Cette loi fondamentale a été ree par MM. Biot et Savart, au moyen d'un appareil qui ^eaenté dans la figure 3, ab est une aiguille aimantée, ie aux petites aiguilles dVpreuve dont nous avons parlé ; suspendue à un fil de cocon au moyen d'une petite chape re, et se trouve abritée de l'agitation de Tair par une le verre. L'action de la terre est neutralisée par un barcnrenablement placé, en sorte que cette aiguille n*a plus j directrice; elle est indifférente et prête à obéir sans 3e aux nouvelles forces que Ton fait agir sur elle ; cd rei la section d'un gros fil de cuivre de 2 ou 3 mèti^es de r, tendu verticalement et traversé par un courant, tantaut en bas, tantôt de bas en haut. Pour fixer les idées, pposerons que le courant est ascendant : ce fil toujours j peut être porté à diverses distances de Taiguille , qui, tites ses positions, correspond sensiblement au milieu dç iieur. D'après la loi que nous venons d'indiquer, l'aiî met en croix avec le courant, le pôle austral à gauche, le représente la figure; mais, pour peu qu'on l'écarté ï position, elle y revient par des oscillations isochrones, durée dépend xle l'énergie électro-magnétique. Le nomoscillations faites dans un temps donné, la distance du et Tinlensité de la force qu'il exerce, sont donc trois iées entre elles.

une première expérience , soient rf la distance du courant

eu m de l'aiguille, e l'intensité de la force qu'il exerce,

nombre des oscillations qui s'exécutent dans un temps

dans une minute , par exemple :

; une deuxième expérience, soient rf', e' et // les quan-

alogues.

intensités des forces qui produisent des oscillations isos étant toujours entre elles comme les carrés des nom-

SV UTRB in. — HAGNEnsn ET ÉUCTMCITfi.

ÏM* dWâlKtioiu exécutées dans le même lempa, Dcma »■

Ainsi, après BToir observé les osdilations, il est lîuûle Ae comparer les intensités des forces. Cest par des comparaisoas ie ctXte eegiùe, pour des distances comprises entre 15 et iSO millïmitres, et en prenant les précautions convenables pour obncr aux variations de la pile , que RIM. Bîot et Savart ont recon&tt qu'en efiêt riiUensité de la force électro-magnétique est ea raiton titverte ds la simple distance.

Hais 3 m &ut pas perdre de vue que, d'après la di^Ksitioa de l'af^Mreil , le courant est recdlîgnc et d*une longueur que Ton peot regarder comme indéfinie par rapport à la longueur de ratguiUe , et surtout par rapport à sa distance ; c^est sous m condilioiia seulement que la loi est vraie. Laplaee a dénKmiré que la force éleitiu-niagnélique elt-nieiiiiiire, c'c^sl-a-dîre, celle qui est exercée par une seule section du courant, esl «s raison inverse ilu carré de fa distance , comme toutes les »i^ très forces connues, et proportionnelle au sïuus de Taiigle foitlK par lu direction du couvant et par la ligne menée du nûlieu de i cette section au milieu de l'aîmant. Eu effet, en c-akiilant JV ) près ce principe la somme de toutes les actions élénieutai» qui sont exercées snr une petite aiguille par un courant mtilignc ïndéKni, on trouve que l'intensité de cette résnlcinic totile