CHAP. IV. — ROTATION DES COURANTS PAR LES AIMANTS

9* Si la diredion de Yéiément ab ne passe plus par Textrémité de Taxe du solénoîde, si elle est, par exemple , .perpendiculaire à cet axe et à une certaine distance sa (Fi<?. 28), il y a fttors une résultante perpendiculaire au triangle sab : en effet, les élément « et /*, parallèles au courant ab^ produiront des effets ^ux et contraires ; mais les deux éléments symétriques x et y de la partie'supérieure donneront naissance à une résultante verticale muy et les deux éléments x' et y' pareillement symétriques de la partie inférieure donneront naissance à une résultante verticale dirigée dans le même sens que la première; ainsi, la résultante du cercle entier sera verticale et par conséquent perpendiculaire au triangle sab.

Ces exemples particuliers sufHsent pour donner une idée des bases sur lesquelles repose le principe général. Nous allons voir maintenant comment ce principe explique la rotation des coulants verticaux ou horizontaux produits par les aimants.

C«wMiUi vertieaax. — ab (FiG. 29) étant un courant vertical mobile autour de l'axe zx^ et s étant Textrémité de Taxe s* s d*un solénoîde, la résultante de Faction du solénoïde est perpendiculaire au triangle sab^ dans toutes les positions que le oounuit peut prendre autour de son axe de rotation ; par conséfient le courant doit tourner d'un mouvement continu. La direction de ce mouvement change avec le sens du courant «i, et aussi avec le pôle du solénoïde ou de l'aimant, comme nous l'avons observé ( 253 ).

CvBMMts horIzoMiaux. — Le même raisonnement s'applique VI courant horizontal ab (Fig. 30).

Action des aimants les uns sur les autres,

266. Attraelloii et répalslon des aimants. — Concevons an solénoîde qui s'étende indéfiniment de part et d'autre du point m (Fie. 31), et dont le courant marche dans le sens indiçié par les flèches ; concevons ensuite que ce solénoïde soit coupé «a iw, et que les deux parties soient écartées l'une de l'auti-e oonune le représente la figure 32. Il résulte de notre définition (264) : 1" que l'extrémité a est un pôle austral, car, en regardant en face le cercle qui la termine, on voit que le courant ascendant se trouve à droite; 2® que l'extrémité b est un pôle

•i^^ LIVRE ni. — MAGN&TISIIB ET ELKGTUCITti.

borM, cw, ea regardant en face le œrde (pu k Imiae, on vpik'^* k ooinaiit ascendant se trouve à gtttuke; aûaï, ea cauputat aà aolénoïde perpendiculairentent à aou axa, les àeta pôles ijm ta» téniltem sont toujours deux pôle» de omd» oooaùnt, coiii^i& ywi on brùe un aimant.

De plâ*, it est éndeot que les pôles contraires a et & des àeta sdénoidet t'utïrent l'un l'autre; car, en conflidérant seulemcst les evdoi ipii les terminent, on voit que les courants j stmt psndMe* flt'&îgà dans le même sens^ et il en est de nénw àa tous-Us auliea. 'On démontre d'ailleurs par le calcul que cette atcradiaii att en raison inverse du carré de la distance qui sépan les deux pàks a et i ; ce qui est , entre les solénoïdes et les ■■nuntSj ans nouvdle analogie bien fondamentale.

Con—e on démontre d'ailleurs (ce que nous avons dqà indiqué (MK)) que l'acùon d'un aolénoîde indéfini est tout à fait indépendante de la pontion que son axe peut ptendre autour iW son extrémité, il en résulte que les deux solénoïdes de la Ëgan SS peuvent prendre toutes les positons posàbles, l'un autour im point a, et l'aubre autour du point &, sans cesser pour cela de s'attirer avec la même iniensité.

Ainsi, quand on coupe un solénoïde indéfini, oa donne naiisuiKH- il deux pôle» qtiî sont cti tout comparables aux i\vu\ pôle» cpte l'on obtifmlrail en Itrisiiil un ImrreHii .liiDonti' •rmn: ln-«grande longueur.

Lfiistprini solt?nouic a une longueur d<-terntinétr , conunc ij (Fio. 33), ses deux pôles u el i sont eviilemim:nl , l'un un pûlc

CHAP. lY. — AIMÂHTATION. 575

t. — Dans la théorie dont nous nous occupons, les lOips magnétiques , comme le fer doux ou Tacier non aimanté, ont considérés comme ayant déjà des courants autour des moécules qui les constituent ; seulement , on est obligé de faire à eur égard plusieurs hypothèses distinctes :

1*^ Hypothèse. On admet que les courants étant dirigés indisinctement et confusément dans tous les sens possibles, Tensem- )le des actions qu'ils exercent au dehors est toujours réduit à léro, parce que ceux qui agissent dans un sens détruisent touoon Peffet de ceux qui agissent en sens contraire.

2* Hypothèse. On admet qu'au moment où une cause extéieure quelconque Tient à faire sentir son action sur les courants, b se rangent en tout ou en partie dans un certain ordre pour hea à l'action qui les sollicite.

V Hypothèse. Si le corps est sans force coercitive , comme le fer dlMix, Ton admet que la cause extérieure cessant d'agir , les xnrants, par leur action mutuelle, retombent dans l'état de con- Uon où ils étaient d'abord : mais si le corps est doué de force cxtcratire, conune l'ader, on admet au contraire que les couranti, ime fois rangés dans l'ordre convenable pour former des soMooîdes , conservent cet ordre malgré les actions intériem es [|0 peuvent s'exercer pour le troubler.

On voit, d'après cela, que l'aimantation n'est qu'un arrangement des courants qui préexistent dans les corps magnétiques : 9 on les tourne dans im sens, les pôles se montrent dans un certni ordre : et, si on les tourne en sens contraire , les pôles se ivmtrent en sens inverse.

B reste assurément de belles recherches à faire sur ces coumts moléculaires , soit pour démontrer leur existence d'une BUmière plus directe , soit pour arriver jusqu'à la cause qui les produit, soit enfin pour déterminer les principales circonstances des modifications qu'ils reçoivent de la part de la clialeur ou des totres agents physiques : mais , en attendant , il nous a semblé iiéces5au*e d'exposer avec quelques développements une théorie qû établit des rapports si remarquables entre les phénomènes du magnétisme et ceux de l'électricité.

UTBE lU. — H AGNÉTISHB ET St^TRlCITt.

« i des cfltinmti flectriqnM.

Pmique le» courants électriques ae sont autre chose que la i^ conqKwitîoii de» .dcu^t fluides contraires , il en résulte que tonlM tes cauKi tpà août capables de développer de rélectridté toat capables aaiBÎ de produire des courants j car les deux fluîdn sont tonJ9un développés simulunëmeut; et, comme chaque fluide Uhre tend à ae réunir à une égale quantité de fluide conHaîre, U luffitde permettre cette réunion pour que le courant soît produit. On pourrait penser que le résultat inverse doit toujout avoir lieu,- c*est-i-dire qu'il sufGt d'interrompre un couiait quelconque pour avoir les deux électricités opposées à l'état it repoa et de tenùon; mais il n'est pas toujours possible de led^ numtrer par l'expérience, soit que nos moyens d'observitka soient trop peu délicats, soit que , dans certains cas, la cârod^ tion de l'électriciti.' doivt- rire K'i'lli'iiiiiil iiiic «'onililion essoitielle de son (léveloppciiuiit . Sllui i ku dniJcr à (.t-l i-fjard, mat nous bornerons à rcmarcpier que tous les cuiirants ju»^u'à prfsent connus doivent leur origine à quatre causes di(Tt'ix-nlcs, at- : à des actions mécnniques , à dfs aciions pliysîipies , à d

€HAP. V. — ACTIONS MÉCAI«IQUES. 577

plus propres à donner le maximum d'effet. Lorsqu'au lieu d'accumuler rélectricité sur les conducteurs , on Teut la transformer en courant, il sufBt de disposer un fil de communication entre les conducteurs et les coussins , ou seulement çntre les conducteurs et le sol ; ce fil est alors trayersé par un qourant conune s'il réunissait les deux pôles d'une pile plus ou moins forte, et il est en effet capable d'agir sur l'aiguille aimantée. Cependant, ion action est peu énergique : une grande machine , pix>duisant de rapides et brillantes étincelles à une distance considérable, donne un si^faible courant qu'il faut pour en constater la présence, un multiplicateur assez sensible; une machine de Naime aiiez puissante ne donne,^par exemple, que 30 ou 40* de déviation aux aiguilles compensées d'un multiplicateur de 500 tours. (CoUadon, Ann. de Chim. et de Ph/s.y t. XXIII, p. 62). Daiis tti expériences, il importe surtout que les différents. tours du nnilbplicateur soient bien isolés l'un de l'autre : pour cela, il fimt donner au fil une double ou triple couverture de soie , et Fenrelopper encore de taffetas gommé, ou le passer dans un bain âe Tésine fondue et mélangée de gomme laque.

Lorsque les extrémités du multiplicateur ne sont pas en contact avec les conducteurs, mais seulement présentées à distance, le courant est plus faible , et son intensité paraît être en raison inverse de la distance , du moins pour les distances comprises eatre 1 décimètre et 1 mètre.

Si les courants produits par les macliines sont si faibles lorsqn'on les compare à ceux que donnent les piles voltaïques, cela tient sans doute à la prodigieuse vitesse avec laquelle les fluides âectriques se transmettent, et à la lenteur avec laquelle le frottanent les développe. Cependant il n'est pas démontré, jusqu'à (vésent, que l'électricité n'ait qu'un mode unique de transmisôon au travers des conducteurs, et Ton ne pourra -décider cette question que par la mesw*e exacte des quantités de fluides qui passent et des effets qu'ils produisent.

P Qn a fait de nombreux essais pour découvrir comme^it il arti?e que le frottement dégage de l'électricité; mais, sur ce point. Ton n'est parvenu à aucune notion précise. Quelques -physiciens, •près de longues discussions que je -ne puis pas rapporter ici, diient, il est vrai, que la séparation des fluides est due à l' ébranlement ou au . déplacement des molécules; mais, à mon avis, I. 37

n$ UTU- m. — HAGNËTISIIB BT tiLfienUCtTË.

lW Wfliiwlîiiii ifexf^que rien; car, dsins les dungementi d^flHt'w»'ëDrps,-à coup sàr il j a ébnmkmeiit et déi^aoement daft iboUpoIm', et cepeiMlant aucune électricité n'est produite; i) iMa'dMc d'autres conditions essentielles qui 9ont ïnconnnes.

y-mUl nippoaent que le frottemenl qui donne de l'âedricité est «oiyHtfMoôoM^ftigné d'une action chimique, pt qu'il suflBtd'eiD. pAdMrqaae aotim pour que l'électricité cesse de se produin. Ceitt npi^jn» repose principalemeut sur l'expérience sinraiite dil'dwjtiar W«rilMton ( Jnn. de Chim. et de Phys.^ t. XVI, p.- i'Sj, 'BiM naohine électrique ayant été enfermée dans m vaw'àa foR peimït changer l'air, on voyait le développonent d'âeauiDÏU'ceHer ou reprendre son énergie, suivant que le me él^ nnqpli -d^Mide caHwnique ou d'air atmosphérique; nuû cett* É^përi^nM- oe suffît pas pour démontrer, d'une nanîtra rigniBBoaM, ^lieloute l'éleciriàté résultant du frottement ett due en.iMît^ t rkctîon cliimique que le frottement détermine, et noD i VMliaB «écanique qu'il exerce. Pour résoudre netteont nfttn'ipiilimi, il 'fiiudrait constater la nature et la quantité de Vactirm cliimiqiiP prodnilc pat le froHempnt, et la compara" 1 la quantité des iliiid*.'» deconiposi-s.

S'il tkoiis e»t impossible d'assigner la véritable origine de IV- Icctrtcite qui se maiiifcsti' par le frottement, nous cssaycroi» iln moins d'indiquer les principales cireonstaiices qui paraiawDl ^ d'une manière constante pour en modiGer le dévi-loppt-meat. , Lus nombreuses experieinxis qui «»t été fuites sar cf suj« p«i- , vent être n-sumi'i'* pîir les pr<>posilioiis suivantes :

. V. — ACTIONS MÉGAÏilQUES. S79

tt les solides, ne paraît, dans aucun cas, développer de rélec-* xité, du moins quand les gaz ne sont point chargés de p&iw slles solides ou liquides

2^ Lorsqu'on élèye la température d'un corps, on lui donne ne tendance à pr^jculre rëlectricité résineuse ; et, comme cette mdance n*est paj^ la même pour des accroissements égaux de i température, il en résulte qu'en frottant deux corps à des anpératures différentes, celui qui est vitré à une température lus basse peut devenir résineux à une températuce plus élevée;

en résulte aussi que deux morceaux d'une même substance^ «oîque parfaitement pareils, et prenant une égale part au frotranent, peuvent donner de Télectricité s>'ils sont à des tempéra-nés différentes, le plus chaud prenant toujours alors rélecuiité résineuse.

3^ L'état de la surface d'un corps n'est pas sans influence sur 'eipèce de fluide qu'il prend par le frottement : on remarque, it général, que les petites aspérités de la surface donnent aux orps, et surtout aux corps mauvais conducteurs, uuc tendance . prendre l'électricité résineuse. Ainsi, eu frottant Tune sur 'autre deux lames du même verre, Tune polie et l'autre dépo* èi.la première prend rélectricLté vitrée et la seconde rélectriilé résineuse : cependant, il y a d'autres causes qui produisent t même effet, comme nous Tavons indiqué pour le disthène

me).

4* Une lame de métal prend toujours Télectricité vitrée, lors- Ki-elle est frottée par de la poudre plus ou moins fine du lucme létal (Becquerel, t. II, p. 117) : on en fait l'expérience, en lettant en contact avec l'un des plateaux du condensateur une edte coupe dans laquelle on reçoit la fine limaille métallique ui a été projetée avec plus ou moins de vitesse sur une lame e même métal que Ton tient à la main; l'électricité dont se barge le condensateur montre que la limaille a pris l'électricité Bsineuse par son frottement rapide sur la lame.

5^ Deux lames de différents métaux, frottées Tmie contre autre, prennent assez d'électricité pour donner naissance à un Durant sensible : on en fait l'expérience en adaptant les lame» ux deux extrémités du fil d'un multiplicateur, et en les faisant nsuite glisser Tune contt^ l'autre ; le sens de la déviation de ille indique Tespèce du fluide qui se céveloppe sur chaque

580 LIVRE III. — MAGNËTISIEK ET ftLBCmCITÉ.

lame, et Ton a pu former ainsr la table sabrante, dans laquelle diaque métal est vitré avec ceux qui le suivent, et résineux avec ceux qui le précèdent (Becquerel, t. Il, p. 114) :

Antimoine. Argent. Platine.

Arsenic. Or. Palladium.

Cadmium. Cuivre. Cobalt.

Fer. Étain. Nid^.

Zinc. Plomb. Bismndi.

6^ La tension de Télectricité développée par le frottement est indépendante de la vitesse, de la pression, de l'étendue des surfaces en contact, de Tépaisseur des corps frottants et du mode de frottement. (Péclet, j4nn, de Chim. et de Phys,^ t. LVII, p. 337.)

La simple pression, sans frottement latéral, exerce sur les molécules des corps une action mécanique qui n'est sans doute pas la même que celle du frottement, bien qu'il soit difficile d'assigner avec précision en quoi consiste la différence ; cependant, la pression est capable aussi de développer de Tâectricité, comme nous l'avons vu (255).

M. Becquerel a construit un grand appareil pour étudier ces phénomènes, et il conclut que la quantité des fluides d^agés est proportionnelle à la pression ; cependant il ne parait guère possible de présenter ces résultats conune Texpression d'une loi générale, car les liquides n'ont pas été soumis à l'épreuve, etles gaz, qui sont si éminemment compressibles, n'ont manifesté aucune apparence électrique.

Le clivage s* opère avec plus ou moins de facilité dans la plupart des corps lamellaires régulièrement cristallisés , conune le talc, le mica, la chaux sulfatée, la baryte sulfatée, le feldspadii '\ la topaze, etc. Si l'on fixe des manches isolants aux deux grandes faces d'une lame mince de l'un de ces corps, et que, par un effort particulier, on la divise en deux dans le sens du clivage, ; les deux lamelles qui en résultent sont électrisées, l'une vitreu- j sèment. Vautre résineusement. (Becquerel, t. II, p. 112.)

Ces électricités sont sans doute trop faibles pour que Too puisse les transformer en un courant sensible.

Actions physiques.

Les actions physiques qui développent de l'électricité sont : les actions capillaires, et les actions de la chaleur^ du maga^'

CHAP. V. — ACTIONS PBYSIQUES. S81

ne et de rélectricité; car, jusqu'à présent, on n'a pas lieu de iser que Faction de la lumière puisse, dans aucune circondce, déterminer la séparation des fluides électriques. t68. AetloB capillaire. — M. Becquerel attribue à l'action biliaire les phénomènes électriques qu'il a observés dans les x>nstances suivantes :

i l'un des bouts du fil d'un multiplicateur très-sensible on ipte une cuiller de platine remplie d'acide nitrique pur; à itre bout du même fil on adapte une éponge de platine soimsement lavée à l'acide nitrique, et ensuite chauffée au rouge ; plonge ensuite cette éponge dans l'acide de la cuiller; et Ton ierve une déviation dans l'aiguille du multiplicateur ; le sens c»iirant montre que l'éponge a pris l'électricité négative : ceidant, après quelques instants, on observe un courant contraire. Lorsque l'acide est étendu de la moitié de son poids d'eau, 1 n'observe que le premier effet; il n'y a plus de courant in-

L'acide chlorhydrique concentré donne des eflets inverses de a de l'acide nitrique pur.

Ces Êiits sont peut-être trop restreints et trop complexes pour 3 soit permis d^en conclure d'une manière générale que Tac- 1 capillaire dégage de l'électricité.

189. PhéAomèaes thermo-éleefriqvea. — L'action de lu char ne se fait pas seulement sentir sur la tourmaline et sur litres cristaux pour les rendre électriques, comme nous l'ais vu (236), mais elle se fait sentir aussi sur les corps bons iducteurs, et particulièrement sur les métaux, pour y dévcper des courants plus ou moins énergiques qui ont été dénrerts en 1821 parle docteur Seebeck, de Berlin : ces courants, 5 Ton appelle thermale lectriques^ à cause de leur origine, istitaent aujourd'hui, sous le nom de thermo^magnétisme ^ le-des branches les plus intéressantes de l'électro-magnétisme. os ne ferons connaître ici que les principales conditions sous pielles ils se produisent; mais, dans l'un des chapitres suiits, nous essayerons d'établir les lois remarquables de leur îosité.

Les recherches qui ont été faites sur la formation de ces coibits peuvent être résumées par quelques propositions générales i nous allons successivement examiner.

382 LIVRE Ul. — MAGNÉTISME ET ÉLECTEIGITË.

Première proposition, r- Deux fils métalliques étant soudes bout à bout, de manière à composer un âreitit fefmé de ferme quelconque, il s^établit dans le circuit un couiwit phis ou moiiB énergique, totites les f<MS que les deux soudures sont à des températures diflërentes, et le courant persiste aussi longtemps qoe la différence des températures est maintenue.

On démontre cette proposition pour un cas psrticuli^ au moyen de Tappareil qui est représenté (Pl. 20, Fig. 1 ) : m' efi im cylindre de bismuth ; ses' une barre ou une lame de cnifR recourbée et soudée aux extrémités s et / du cylindre de faismntli; ab une aiguille aimantée, libre sur son pivot. Les sondures s' et s étant à la température ambiante, on dirige le piio vertical de l'appareil dans le méridien magnétique; alors, si Ton ÀliaulTe .la soudure s par exemple, Taiguille éprouve une èé» wiion plus ou moins considérable, et, si Ton refiroidit la mime soudure s au-dessous de la température ambiante^ raigoille 4apro\nre une déviation en sens contraire.

Ces mouvements de Taiguille, tantôt daitt un sens et taatoc ^ns Vautre, accusent bien évidemment la présence d'un coonol âectrique qui se propage dans un sens lorsque .la soudure s est plus chaude que la soudure #', et dans le sens o|qposé quand.* contraire c'est la soudure / qui est plus diande qœ la sn^ dure s. Cette conséquence se confirme encore en agissant snr la soudure s\ au lieu d'agir sur la soudure s.

Tous les métaux ne donnent pas des résultats aussi fra|^nts que le bismuth et le cuivre ; mais alors, au lieu d^une seule »guille, on emploie un système de deux aiguilles compeaiftf comme on le voit dans la figure 2 : la bande supérieure sa' etf fendue pour laisser passer Taigiiille inférieure, et le pivot s'drtf jusqu^à Taiguille supérieure.

Pour fiûre* voir que les diflcrences de température les piv imperceptibles entre le bismuth et le cuivre sont capables <le d^ i velopper des courants très-énergiques, on emploie Tappareilip j est représenté dans la figure 3. •

Enfin, pour un très-grand nombre d'expériences, il est w ; eessaire d'avoir recours à l'emploi du multiplicateur; wsàs te jmmlliplicateurs thermale lectriques doivent ^ en général , ^ ounposés avec un fil trèfr-gros et n'avoir «qu'un petit noaiom^ tours, comme nous Vexpliquerons plus. loin (diap. v) : fl) ^ ^