DireeiI«B des «•nrftvts par l*lBflueBee ém mai^Béllsaie

4e la terre* — Quand on eut constaté Taction des courants sur les aimants, on ne pouvait pas douter qu'il n'y eût, de la part des aimants, une réaction égale capable de diriger les courants et de les mouvoir de diverses manières. Entre tous ces phénomènes inverses des précédents, ceux qui devaient résulter de Faction magnétique de la terre se présentaient comme les plus curieux à examiner, et Ton essaya en effet de. disposer des courants mobiles pour étudier les modifications qu ils éprouveraient en les abandonnant comme des boussoles à l'influence du magnétisme terrestre. Ces premiers essais ne donnaient point de résultats satisfaisants, parce qu'il était difficile alors de donner au courant tonte la mobilité désirable. Cependant, Ampère parvint bientôt à lever toutes ces difficultés par un mode ingénieux de suspension qui s'applique avec avantage à tous les courants mobiles. Nous allons donner une idée de cet ajustement.

La figure 1 8 représente deux colonnes verticales de cuivre p et tj fixées sur un pied de bois ; à leur extrémité supérieure , dles se recoiu^bent en potence et viennent se terminer par les deux coupes x, j, dont les centres sont dans la même verticale ; les parties de ces colonnes, qui semblent se toucher, sont séparées Tune de l'autre par des substances isolantes : ainsi , quand leur pied communique aux deux pôles de la pile par un moyen que nous allons indiquer, il est évident que les fluides électriques airivent, l'un dans la coupe x, l'autre dans la coupe y y et qu'il Q*y a point de courant produit, à moins que l'on n'étabUsse une eoDununication entre ces deux coupes, que l'on peut appeler Tune la coupe positive^ et l'autre la coupe négatwe^ suivant la Ottture du fluide qu'elles reçoivent.

Rien ne paraît plus simple que de faire arriver l'électricité au prà des colonnes; cependant, comme il est nécessaire de chan<^

iUM) LIVRE UI. — MAGNÉTISME ET ËLEGTlIlCITfi.

ger souvent les communicatioiis , de pouYoir instantanément les supprimer ou les établir dans un ordre inverse , sans rien dianger à Tappareil, Ampère a imaginé une disposition ingénieuse, qui remplit cet objet d'une manière très-commode,

r et r' (Fig. 30) sont deux rainures de quelques millimètres de profondeur , creusées dans Tépaisseur d^une plaque de bois (Fig. 31) qui peut se poser sur les tables des divers appareils électro-magnétiques; v ^\. v\t çxi sont quatre cavités creusées de la même manière, et communiquant diagonalement par deux lames de cuivre , savoir : par //', qui va de i' en #»% et par mr\ qui va de / en ^ ; au point de croisement, ces lames sont septrëes par une petite bande de substance non conductrice, afin que le courant ne puisse jamais passer de Tune à Tanlie. Les deux rainures et les quatre cavités sont remplies de ncrane; mais préalablement elles ont été mastiquées avec de la renie, afin que le courant ne puisse pas s'établb au travexs-dn bois qû les sépare.

Cela posé, concevons que Ton plonge le fil vposhif de k pik dans la rainure r, et le fil négatif dans la nûnure r' ; il ert èér dent que les fluides ne pourront passer ni dans Tune ni dfli Tautre des quatre cavités p, v\ t^ t! \ mais si Ton étaUîKB même temps une communication de r à i^, et une antre de ^ à t^ le fluide passera àià v k %/ par la lame Z/', et de / Â f' par k lame mnî ; ainsi la bande h\ qui communique 4 %/^ eera poative, et la bande fr, qui communique à t, sera négative, Av contraire, si, en reprenant les choses au preoiier état, on éiaUit des communications de r à ^ et de r^ à i/, la bande V sera b^ gative, et la bande b positive. Or, ces deux bandes étant tinées à produire le courant, lorsqu'on les &it ooi ensemble par un circuit métallique quiconque, il est dair fV le courant traversera le drcuit dans un sens ou dans XwstK^ suivant que Ton mettra deux aros condiictemv der i i^ et der i /, ou qu'on les mettra de r à ^ et de /^ à #»'. Si on jette les yeux sur la pièce à bascule (Fie. 81), on bientàt tout le mécanisme dont il nous reste à parler. Ctftt pièce est de bois, et peut tourner autour de Taxe eut', qui ^ juste dans les trous oo\ sur les pieds /i et/?'; elle porte ijêêêk arcs oonducteursi de métal , deîix d*mi côté en c et r', (^ deux antres pareils de Faotre coté en if et «T. Qoand «tte^

CVtf. m. — DIRECTION DES COURANTS. Wi

m place, les extrémités de l'arc c répondent à la ramare r et à la caTÎté if; celles de c', à la rainure r' et à la cayité f ; celles de (/, à r et à f'; celles de «T, à r et à (/ ; leur longueur est telle, pie, dans cette position, ils ne touchent point au mercure; mais, quand on fait tourner la bascule pour plonger les arcs c etc', le courant passe de fr' à 6, et, quand on la fuit tourner pour plonger les arcs d et tfj le courant passe en sens inyerse

Cet ajustement, pris dans son ensemble, s'appelle une bascule on im commutateur; il est établi au pied des deux colonnes u et f de la ûgare 18 ; seulement, nous avons supprimé la pièce flKibile, qui aurait empêché de voir les positions relatives des taimires et des cavités. On voit que les bandes b et V de la Bgvre 30 viennent aboutir chacune au pied de Tune des colonnes, et que c'est par elles que le fluide passe pour arriver aux ooopes X et /. En faisant plonger la bascule dans un sens ou dans Tautre , on rend chacune des coupes alternativement posiûfe et négative.

Cela posé, examinons le fil de cuivre plié en cercle de la Sgare 17 j qui est destiné h devenir un courant circulaire mo- Ue. Les extrémités de ce fil sont liées entre elles , mais séparées rane de Vautre par une substance isolante ; elles sont recouren crosse de telle manière, qu'elles correspondent aux coupes :r et / de la figure 1 8 , enfin , elles portent deux d'acier , l'une qui doit poser sur la lame de verre , un creusée, qui forme le fond des coupes, et l'autre, qui doit nBpleinent plonger dans l'autre coupe. L'eau acidulée, ou plulit le merciHe dont on remplît les deux coupes, achève d'éta- Uir les communications, et l'on obtient ainsi un courant circui d'une grande mobilité.

Le cercle étant mis en place dans l'appareil de la figure 18 , l 'fiât passer le courant, et l'on voit à l'instant qu'il y a une -qui le sollicite ; il se tourne , il oscille , et enfin il se fixe une position déterminée, à laquelle il revient sans cesse laRsqa'on l'en écarte. Ensuite, lorsqu'en plongeant la bascule «i-veas contraire, on change la direction du courant, le cercle ttl une demi-révolation , vient osciller de Tautre côté, et se &er^enfin dans une position diamétralement opposée. Dans les , le pkn d'équilibre où il s^arréte se troure exactement

jiBin?uùk-tuagg m pian *ia tnfiiiiif ■agBCtiq[Be. Vèquilihrt Oie I />« iiÊumi, ion* a partie mfàrioire dm cirtuii, le

I}«^> .ziruiiB> i*raii^. coaiiçqiBire». cam», cm d'une antre i^tinr WÊt^-^ymtaa^ . 3t^jv»ffic •être nbs en. cxpmence sur le même jpmurrû Fus. l> . ^ 3Tvs«HifEnc h» wnèfmr^ effets; ainsi, le it^.taLu^Tv m A i^vuv i<S se iinçe coarme le ctrcit précédent

?**ur me .' iratin le îa vrx àe oentraliae par eUenoiénie dans in lÉrH xnnLtiamBe. i solfie ti .Ajosier k» lîb ponr aroir, de port rf / aure ie J" &af «Jif zmaaua . <ii*s purties sjmécnqws que le ^mruu TaT«zar laub^ je ntmif jhufj par exemple , la figve là -gyn Mtfwe m :iE^'^iis;*e vioi s. i jni:«ne force «firccCrîce; tneOetj 1 ^K -amie ii: tuit. sa. iiuvonc ia. «firectioa dn courant de la i^vutr . la & ▼ i niuiuur» ie port ec d jotre de Taxe des (orces 4^:ut^ m <« xii-'r'ibtflic omniÉsilenwiiC. poibcpi'eUes tendent à

nggai- - * ont été analpo pour a «rc-uutït: :tiis^ iaii> jn mesniire cpK je pfésentai à Flnsti- -U« >ur ^-ï ^it!«:. jt/i«- m -^^Mi. rff *ée Pkjs^^ t. XXI, p. 77.) ^ \*uc. it: Lji ^lâtk i^cuc Buc. Je sooL coté, des recher- '«^ti's .tiiauis£m:> H'iic i nHnui cimmûsMace, tns^-pen de tenp utm^ i a S^>:fkf i'HLAiir*; aanirelle de Genèie. • BAIioikt' iMt !/«.»«'-««'. c. :. WI. ?. il. P>«iir bien se rendre couple À u.uifu A' a XT» . i :àiic «nanniaer ses efiêts sur les cmr:ui%5^ '^tfm^.-su.x ^ ^ur .«a> <:*jur%BS& burïmiiinn. Voici d'abod

ti*v«£0:*i nti 11 1 ?«m 1 cts- ::^!cnerdies pomr les courants voti- .-itix .! ^ .^jfnnuMf ie oeua. v:ases> cyfimkîipas de cniirey Ton >uiK.v*«.4ar ^'\ . luirt; Jiftfrseur. iTvn ilJTwfre on peu pins gam i

*'ti. i»> . <^\^> VTfe^rs Hiitr gerces eu leur naiKeu d'iuie oorcftae ^ :âii :i^*u .ar^ . TureùlenwQC c^wiiciipie . dinw bcpaelle pose h a^'e . .{tu ^e at^muie toc \sk aiup* c ; Isa tia^eiae W est de sab* >ctftvxr i%Ht cvmiitcar^'v ^ die a>kicte eu »n nmlicu une pointe ff ifti^viitr etl« ::^fp«iâ« sni eiçoiiîbce sur le fond de la coope r, icit- b pû< ie «etcure. Les £& */ et ir itttAes à la tiaieise sont le- {a ci/urovs«. ^rar piuii^jer par «ne estieunae dans Fcnu acidulée di m «tt8< ^Mperitiur <t ^or L .Mite «inae^ Tenu acàdnlce dn Tase iif^ ^

■r lefcndà l de la CMMipey jot »=

CHAP. m. — DIRECTION DES COURANTS. 553

ablir une communication entre Teau et la tige. Ainsi, le couint qui entre par le vase inférieur passe dans l'eau acidulée a Tase inférieur, dans les fils verticaux, dans leau acidulée du ise supérieur, dans la languette, dans la coupe, et vient enfin esoendre par la tige t.

Lorsqu'on relève Textrémité inférieure ou supérieure de l'un es fils pour le faire sortir de l'eau acidulée , de manière que \ courant passe seulement par l'autre fil , le système se dirige t vient se placer dans le plan perpendiculaire au méridien maoétique : quand le courant est ascendant^ le fil qu'il traverse s place à Voccident^ ou du moins, s'il vient à Torient, il n*y rouve qu*une position d'équilibre instable, dont la moindre wce peut le déranger ; c'est le contraire quand le courant est escendant.

On voit par cette raison que les deux fils pris ensemble , s'ils ont bien égaux, diamétralement opposés, placés à la même disince de Taxe, et traverses par des courants de même intensité, oivent former un système complètement indifférent à l'action le kl terre, puisque, dans toutes les positions autour de l'axe, es deux fils sont alors sollicités par des forces parallèles égales t dirigées dans le même sens, qui ne cessent pas de se faire quilibre. Mais il n'en est pas de même lorsque les deux fils ne ont pas diamétralement opposés, ou lorsqifil existe entre eux [nelque légère différence de diamètre , de forme , de longueur, le distance à Taxe, ou de faculté conductrice qui entraîne quelpie inégalité dans les moments de rotation. On peut, en variant ss diverses circonstances, faire un grand nombre d'expériences ntéressantes. Pour que l'équilibre soit plus stable, on peut, sans Dodifier en rien les résultats, joindre les extrémités inférieures les fils par un ruban xle cuivre formant un cercle parallèle aux Mrds du vase.

SKI. R«tfliti«B des .««armAts h«ris«ataax par l*iallaeBee de m terre. — L'appareil qui sert à étudier l'action des courants lorizontaux est représenté dans les figures 19, 20 en coupe et SI plan; c'est un simple vase de cuivre analogue aux précédents. [« fil horiizontal a.6, terminé par les boules c et d^ est en équiih^ stable sur sa pointe, qui repose dans la coupe centrale, et feux appendices verticaux très-courts plongent dans l'eau aci- Inlée du vase. Le courant qui entre, par exemple, par la coupe.

■1M Lim 'ni. ~ xiGiftinsKE «t ÉiacmciTÉ.

mnene-ai «eus oppoeé les deux moitiéft du fl pour passer dm l'aro MJitnlf'n, «t de là dons le métal du Tue, .et Ton «per^ ■■HilÉt:^ moQTenient de rotation amtnm. Ia rotation m Ut der«ttAi'o*utpar le nord quand le courant Ta du eeotteàk circonfifrence, et en sens contraire quand le cxiorant tr de li B wca centre du 61.

^e K produit encore , quoique «vec mgîiH Hlai le courant ne passe que par l'une des mâbis ia fil, Taafaevamtié étant de substance non condactiîce, ou co- HBt 40 plonger dans l'eau acidulée.

Hutifl «M évident qu'il n'y aurait plus aucun rnoorement dm mifi koriumtal composé de deux parties égales, et tiaTorâ .f» '!• Mima courant, comme le représente la figui« XI, qod que lait d'ailleurs l'angle des deux parties ac et bc^ car, dm Fine, -le «Simm marche de la circonférence au centrée, et dut -l'aottV) 'dn «entre i la circonférence, en sorte qu'elles tendm i tovnv en— na contraire, et composent un système îndîfféictfL Qe Vfit^ne'taflnfoîs tendrait à se transporter dans un wamw dans -rmife, en snrrant la direction de k ligne qui Sîkt l>in^'fl«4-«nilmix parties é^les.

î)'apr« cette analyse des actions pprouyées de la part de 1t terre par les courants verticaux et liorizontnux, il est làctleA *oir que, si le système rpprésenté dans la figwre 27 lonne d'un moiiTemcnt continu lorsqu'on Injuste sur l'appareil de 11 figuj'e 26, c'est par l'effel de ses hranches horiiontalcs, et odli-ment par l'effet de ses branches Terticales qui compoKnia

CSàB. m. — DIRECTION DES COURANTS. SI55

ûmiati¥eft d'attraction et de répulsîcm qui se manifestent pour s positions de l'aimant très-peu difiërentes. En portant Tun ! ses pôles un. peu plus à droite ou un peu plus à gauche , en pprocâiant ou en l'éloignant d*une quantité très-petite, on merve à l'instant un renversement dans Faction. Tous ces mouments si divers et si compliqués en apparence, se déduisent du incipe général que nous avons énoncé (24i>). Pour les explier, il suffit d'analyser les couples différents qui résultent de dion de chaque pôle sur les diverses parties du courant, et observer en même temps la disposition de ces forces par raprt à Taxe de rotation, et les bras de leviers par lesquels elles lisent; c'est un problème dont les conditions peuvent être vaiesà l'infini.

Qn doit à M. de La Hive plusieurs expériences ingénieuses par Npelles il fait voir que des courants très-faibles peuvent être i^gés par les aimants, oU même par l'action magnétique de la eue. Ces petits appareils sont des courants flottants, dont on ■t larier la forme à volonté (Fie. 29). Dans un morceau de iga, destiné à flotter sur un large vase d'eau acidulée, on fidt mer une petite feuille de zinc z, qui est soudée en ^ à un ruai ou a un fil de cuivre c ; après avoir décrit une circonférence ■a la figure 29, œ fil de cuivre vient à son tour passer dans liège,. et plonger dans l'eau acidulée à une petite distance de ftnille de zinc. Dès que l'appareil est sin* Veau, le courant ilAblit dans la direction des flèches, et il est assez sensible pour 19 dirigé par la terre, et à plus forte raison pour être attiré ou poussé par les aimants. Par exemple, lorsqu'on présente le le boréal d'un aimant au cercle de la figure 29, à une cer- ■a distance, on le voit se tourner sur lui-même d'une certaine ■■ère, pu» s'avancer vers le pôle, s*engager sur l'aimant, ar- ■r jusqu'au mUieu et, là, s'arrêter après diverses oscillations. fmk avance ou si l'on recule Taimant, le cercle avance ou rele pour garder sa position, qui est en effet la seule, comme on ■1 le voir aisément, dans laquelle il se trouve en équilibre stable. StfS. ■•tatUB des ««orasts parles almaiita* — Avec le pôle m aimant convenablement disposé relativement au courant ■iaontal de la figure 19, on peut produire à volonté tous les rfnoniènes qui résulteraient de l'action magnétique de la terre ins tous les dimAls, depuis l'équateur jusqu^aux pôles.

SM uns ni. ~ HAGNËTISIIE ET fiLBCTUCirË.

' 'l'LepAla boréal d'un barreau étant présenté at^<lea»ous del'appanil ctagûsant ainsi dans le même sens que le magnétÎHDe terrestre, on tibieiTe une grande accélération de vitesse dans la routioD.

S* Le vJtaus pôle étant au contraire présenté au-detsiu de l'anpufilt iDa action est inverse de celle de la terre, et l'on peut, en TUÏMit les distances, faire tour à tour prédominer la force de l'aimant ou œlle du globe terrestre.

S' Le pôle austral de l'aimant agît toujours en sens contraire du pâle boréal ; et, comme l'action de chacun des pôles déterminedes ratations opposées, en passant au-dessus ou au-de«on do plan horizontal ab, il est évident que, daus ce plan luimême, l'action de c^cuu est exactement nulle. On peut ainsi faire avec cet appareil un grand nombre d'expériences, dont il sent' ^uàlë d'expliquer toutes les particularités.

!«• eiqiérîenoes que l'on peut faire avec les courants vertîcaui, uâceiidants ou descendants île la figure 26, ne sont ni màm nombreuses, ni moins variées, ni moins faciles à expliquer. iV exemple, il est évident que les deux (.-oiiranls diamétral emesl opposés, qui forment un système indUTérent sous t'influence Ai magnétisme terrestre, forment iiu cnnlraire un systènie capalik de recevoir un mouveUient de rotation très-rapide sous l'actiMl de l'un des pôles d'un aimant. Concevons, en effet, le cytinèl indé&ui que déci-ivent en touillant les deux fils verticaux v,lfH leurs prolongements : lorsqu'un pôle austral sem placé qudcpf part dans l'intérieur de ce cylindre, soit au-dessus, soit ai^ dessous des courants, il produira partout une rotation cootiBSe |