CHAPITRE PREMIER

De Faclioa des courants sur les conraots*

S53. Découverte âe Véleotro-mûgnétUme. -r En 1930 M. CErsted , professeur k Copenhague , lit la découverte fondamentale qui a donné naissance à Téieclrç- magnétisme} on savait déjà que dans certaines circonstances les puissantes décharges électriques peuvent affecter raiguille aimantée ; on avait observé par exemple sur des vaisseaux frappés de la foudre que les aiguilles de boussole perdaient la propriété de marquer la route du bâtiment $ plusieurs physiciens, parmi lesquels on peut citer Franklin , Becearia , Wilson et Cavallo, avaient essayé de reproduire ces phénomènes par la décharge d'une bouteille de Leyde ou par celle d'une grande batterie, et ils étaient en effet parvenus à modifier le magnétisme des aiguilles très-petites , soit en les mettant dans le circuit de l'explosion , soit en les exposant simplenient à quelque distance de rétinoelle ; mais ces expériences n*ayant pu produire aucun phénomène régulier , on se contenta d*adausttre que le choe éleotrique agissait alors comme le choc du marteau , et le sujet fut abandonné. Un peu plus tard on fit, avec rélectricilé de la pile, quelques nouveaux essais qui ne lurent pas plus heureux. Enfin, M. CErsted trouva le moyen de faire agir TéloctHcité sur le magnétisme d'une manière sûre et permanente. Le mode d*action une fois découvert et défini avec précision , les phénomènes fondamentaux se présentèrent d'eux-mêmes à M. CErsted { une immense carrière fut ouverte aux savants de tous les pays , et jamais peut-être on ne vit, dans une si courte période, la science s'enridiir de tant davériiéenoureiles.

Pour ipie les iuidas électriques agiaeent sur le «a*

gnétisme, il suttt d'une seule eondltloa : fl soflU qaHi soient en mouveuMnt.

En effet, un fil condueteurétant traversé par le eoarant de la pile, si on en approche une aiguille sieiSDtét librement suspendue, on la voit qui se dévie de ti posi* tion, et qui fait une foule d'oscillations sam être es général ni attirée ni repoussée. C'est la prenièrs eipérience de M. CErsted. Lorsqu'on voit une aclieo ti fin, qui se fait sentir encore même à la distance de ptasiain pieds , on s*étoone que , parmi tant d'expérieDcei qm ont été faites avec la pile , le hasard n'ait pai m seule fois offert à l'observation un phénomène decsltc nature.

La force qui s'exerce ainsi entre le eooraet de li pile et le magnétisme de raiguille est ce que rsosp* pelle la force électro-magnétique. Il est facile de cm* slater par rexpérieoee que la force électro-msgaitiqse présente les caractères suivants :

fo Qu'elle diminue à mesure que la distance augmente entre le courant et l'aiguille ;

9» Qu'elle s'exerce dans tous les sens et aa trsfirv de toutes les substances, excepté aux travers des mbstances magnétiques.

Voici maintenant quelques suppositions qui iieoiMront utiles pour caractériser les phénomèass ^^ manière plus commode et plus précise : noes sdnel* Irons dans le courant une direction déterailDée, d nous la définirons en disant qu'il va toojoun au jfi^ positif au pèle négatif en passant par le condacteor(|«i joint les pôles ; ainsi , quand les commuoicatieei isot établies , et que le mouvement électrique s'acceapHI dans tout le circuit de ta pile, imhis dirons, en psriist de l'are ma, qui touche au pèle posKif, que le eeortsl le traverse en passant de s en a (Jig, SU) i pareilleB«o< ao'eettravméde • en a', «< •"deer' ea a", si sali 0 s de 0 en s; el en eoMftdérant le circuit t§t^i

SECTION IV. — ËLECTRO-MAGNÉTISHE. — CUAP. I.

août diront (oojourt que le courant va de c en s en pastaot |Mir la pile, et de s en c en passant par le conducteur. Nous désignerons souvent le courant par les tormeê et par les dimensions du conducteur qu'il tra- Teraa ; quand il passe par un conducteur recliligne , nous rappellerons courant reciiiigne ; par un fil trèsfin, courant linéaire; par un cylindre creux, courant qjrlindHque ; par un fil courbe, courant curviligne; par UQ cerclCt courant circulaire ; par un conducteur indéfini dans sa longueur , courant indéfini ; par un conducteur rentrant sur lui-même et formant un circuit complet, courant fermé , etc. Aucune de ces expressions ne doit être prise à la lettre : quand nous disons qu*il 7 a un courant dans le conducteur qui joint les deux pôles de la pile , nous ne voulons nullement faire entendre qu'il y a dans ce conducteur un mouvement de translation du fluide vitré depuis le p6le positif jotqu'au pôle négatif, et mouvement de translation du fluide résineux en sens inverse , car il est probable, an contraire, comme nous l'avons déjà indiqué plusieurs fois, que la recomposition des électricités se fait autour de tontes les molécules pondérables et dans tous les intervalles qui les séparent.

234. Le courant tend à tourner l'aiguille en croix mpoe iui, le pôle auêtral à gauche. — La figure 554 représente une aiguille aimantée b a, au-dessus de lafoella passe horiionlalement un courant reciiiigne c c', sitoé dans le plan du méridien magnétique, et dirigé de c en c'; Paiguille est chassée hors de sa direction primitive; son pôle austral est poussé à l'occident, et, après quelques oscillations , elle s'arrête dans la position A'' o'^ éprouvant ainsi une déviation mesurée par Parc an'. Cette déviation augmente ou diminue suivant qna Ton abaisse le courant {lour l'approcher plus près de Taiguille, on qu'on le relève pour l'en éloigner.

Les choses étant ramenées au premier état , si de nouveau l'on approche le courant , mais en le relourpour qu*il aille en sens contraire, de & en c, il est marqué par la petite flèche ponctuée , raiguiHe éprouve encore les effets de sa présence ; alors ton pdie austral est poussé à Porienty et c'est dans la position 1/ of* qu'elle vient s'arrêter.

Ainsi, mu-dessus de l'aiguille , le courant dévie le pôle austral k l'occident quand il vient lui-même du sud au nord , et il le dévie à l'orient quand il vient au contraire du nord au sud.

On peut répéter les mêmes expériences en faisant passer le courant au-dessous de l'aiguille , toujours boniontalement et dans le plan du méridien magnétique : alors, chose surprenante, les effets sont préciséinverses, c'est-à-dire que le pôle austral est ï à l'orient quand le courant va du sud au nord , et poussé à l'occident quand il vient du nord au sud. Dans ces phénomènes la force électro-magnétique est combattue par l'action directrice que la terre exeree •ur rniguille, et pour observer Teffet seul de cette ) nouvelle qui agit d'une manière si énergique

et en même temps si singulière , il est nécessaire de neutraliser la force terrestre : c'est ce que Pon peut faire très-simplement , en disposant , par exemple , un barreau horizontal, dans le plan du méridien magnétique, et sur le prolongement de l'aiguille, on découvre alors le vrai caractère de la force électro-magnétique : on voit qu'elle n'est ni une force attractive , ni une force répulsive ; mais une force directrice qui tourne toujours Paiguille perpendiculairement au fil conducteur, sans attirer un pôle de préférence à l'autre, c'està-dire que la ligne des pôles est toujours en crois avec le courant. Pour prendre une idée plus nette de cette direction, concevons un cylindre creux, d'une longueur quelconque , et , par exemple, d'un pied de diamètre; suivant l'axe de ce cylindre, imaginons un fil conducteur traversé par le courant , et sur sa surface une aiguille aimantée qui puisse se mouvoir librement dans tous les sens : l'effet de la force électro-magnétique sera tel, que Paiguille se mettra toujours tangentiellement au cylindre, et transversalement à ses^arêles ; ou, en d'autres termes encore , si du milieu de Paiguille on abaisse une perpendiculaire sur le courant , l'aiguille, dans son équilibre sous l'influence de la force électro*' magnétique, sera elle-même perpendiculaire au plan qui passe par cette perpendiculaire et par le courant. Ce n'est pas assez de définir ainsi ta direction de l'ai'» guille, il faut encore assigner la position de ses pôles , déterminer de quel côté se trouve le pôle boréal , de quel côté le pôle austral, soit que le courant se propage dans un sens ou dans l'autre. Dans les premiers temps, on éprouvait de grands embarras pour exprimer en peu de paroles ces rapports de position et de direction qui se compliquent de mille manières : mais Ampère a levé toutes ces difficultés au moyen d'une comparaison qui semblera peut-être aussi bizarre qu'elle est ingénieuse. Ampère ne se contente pas de donner une direction au courant , il lui donne encore une télé , ées pieds , une droite et une gauche ; il en fait un homme. Concevons dans une portion quelconque du fil conducteur une petite figure d'homme couchée dans le sens de la longueur, les pieds du côté du pôle zinc, et la tête du côté du pôle cuivre, de telle manière que, d'après notre définition précédente, le courant entre par les pieds et sorte par la tète ; concevons que cette figure ait toU" Jours la face tournée vers le milieu de l'aiguille sur laquelle agit le courant : alors l'effet est tel que l'aiguille se trouve en croix, comme nous venons de le voir, et toujours son pôle austral vers la gauche de la petite figure d'homme ; ce que nous exprimons en disant qu'elle se tourne en croix avec le courant, son pôle austral à gauche. Cette espèce de formule singulière offre une image facile qui supplée à beaucoup de paroles; ceux qui voudront Pappliquer à toutes les expériences que nous avons déjà citées, n'auront pas besoin d'un long exercice pour reconnaître qu'elle est en mêoM temps très-fidèle et très-commode.

tS5. L'intensité de Faction du courant est en rai-