Bireetion des eonmats par l*lii0ueaoe du mai^iiétlsine

de lA terre. — Quand on eut constaté Faction des courants sur les aimants, on ne pouvait pas douter qu'il n j 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 1 action magnétique de la terre se présentaient comme les plus curieux à examiner, et Ton essaya en efFet de disposer des courante mobiles pour étudier les modifications qu'ils éprouveraient en les abandonnant comme des boussoles à Tinfluence du magnétisme terrestre. Ces premiers essais ne donnaient point de résultats satisfaisants, parce qu'il était difficile alors de donner au courant toute la mobiUté 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 18 (Pl. 19) représente deux colonnes verticales de cuivre if et /, fixées sur un pied de bois ; à leur extrémité supérieuxe^ elles se recoiu*bent en potence et viennent se terminer par les deux coupes x^ /, 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 âectriques arrivent, Tun dans la coupe :f, l'autre dans la coupe /i et qu'il n'y a point de courant produit, à moins que Ton n'établisse une communication entre ces deux coupes, que Von peut appeler l'une la coupe positive^ et l'autre la coupe fié gatwe^ suivant la nature du fluide qu'elles reçoivent.

Rien ne paraît plus simple que de faire arriver l'électncîté au pied des colonnes ; cependant, comme il est nécessaire de changer souvent les communications, de pouvoir instantanément les supprimer ou les établii* dans un ordre invei-se, sans rien chan-

5tî2 LIVRE TH. — HA6NÉTISHE ET ËLECTRICITS.

ger 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 miUimètm de profondeur , creusées dans l'épaisseur d*une plaque de bois (FiG. 30 et 31) qui peut se poser sur les tables des divers appaieik électro-magnétiques; i^ et if\ f et ^ sont quatre cavités creusées de la même manière, et communiquant diagonalement par deux lames de cuivre, savoir : par Itj qui va de «^ en j/', et par mm\ qui va de f en /^ ; au point de croisement, ces lames sont séparées par une petite bande de substance non conductrice, afin que le courant ne puisse jamais passer de l'une à Vautre. Les deux rainures et les quatre cavités sont remplies de mercure; mais préalablement elles ont été mastiquées avec de la résine, afin que le courant ne puisse pas s'établir au travers du bois qui les sépare.

Cela posé, concevons que Ton plonge le fil positif de la pile dans la rainure r, et le fil négatif dans la rainure r' ; il est évident que les fluides ne pourront passer ni dans Tune ni dans Vautre des quatre cavités </, </', f, ^\ mais si Von établit en même temps une communication de r à ^, et une autre de r i f le fluide passera de if k ç* par la lame If y et de / à f par h la lame mm' ; ainsi la bande b' qui communique à p' sera positive, et la bande 6, qui communique à f, sera négative. Au contraire, si, en reprenant les choses au premier état, on établit des communications de r à / et de r' à i/^ la bande b' sera négative, et la bande b positive. Or, ces deux bandes étant des^ tinées à produire le courant, lorsqu'on les fait communiquer ensemble par un circuit métallique quelconque, il est clair que le courant traversera le circuit dans un sens ou dans Vautre, suivant que Von mettra deux arcs conducteurs de r à </ et de r' à /'j ou qu'on les mettra de r à f et de r' ki/. Si maintenant on jeOe les yeux sur la pièce à bascule (Fig. 31), on verra bientôt tout le mécanisme dont il nous reste à parler. Cette pièce est debotSj et peut tourner autour de Vaxe aa'j qui s'ajuste dans les trous oo' sur les pieds p etp' ; elle porte quatre arcs conducteun de métal, deux d'un coté en c et c'j et deux autres pareik de l'autre coté en d et it. Quand elle est en place , les extrémités de l'arc c répondent à la rainure r et à la cavité p ; celles de c\ à la rainure r' et à la cavité if; celles de £/, à /* et à f; celles de iPj à /•' et à ç' \ leur longueur est telle, que, dans cette

CHâP. m. — DIRECTION DES GOURANTS. 553

position, ils ne touchent point au mercure; mais, quand ou fait tourner la bascule pour plonger les arcs c et c'y le courant passe de b' k bj et, quand on la £aiit tourner poiu* plonger les arcs d eX d , le courant passe en sens inverse de b ÏV.

Cet ajustement, pris dans son ensemble, s'appelle une bascule ott un commutateur; il est établi au pied des deux colonnes p et f de la figure 18; seulement, nous avons supprimé la pièce mobile, qui aurait empêché de voir les positions relatives des rainures et des cavités. On voit que les bandes b et b' de la figure 30 viennent aboutir chacune au pied de Tune des colonnes, et que c'est par elles que le fluide passe pour arriver aux oonpes X ety. En faisant plonger la bascule dans un sens ou dans l'autre, on rend chacune des coupes alternativement positive et négative» .

Cela posé, examinons le fil de cuivre plié en cercle de la figure 17, qui est destiné à devenir un courant circulaire mobile. Les extrémités de ce fil sont liées entre elles, mais séparées Tune de Tautre par une substance isolante ; elles sont recourbées en crosse de telle manière, qu'elles correspondent aux deux coupes j: et j de la figure 18; enfin, elles portent deux pointes d'acier, l'une qui doit poser sur la lame de veiTe, un peu creusée, qui forme le fond des coupes, et Tautre, qui doit simplement plonger dans l'autre coupe. L'eau acidulée, ou plutôt le mercure dont on remplit les deux coupes, achève d'établir les communications, et l'on obtient ainsi un courant circukiire doué d'une grande mobilité.

Le cercle étant mis en place dans l'appareil de la figure 18, on fait passer le courant , et l'on voit à l'instant qu'il y a une force qui le sollicite; il se tourne, il oscille, et enfin il se fixe dans une position déterminée, à laquelle il revient sans cesse lorsqu'on l'en écarte. Ensuite, lorsqu'en plongeant la bascule en sens contraire, on change la direction du courant, le cercle bit une demi-révolution, vient osciller de l'autre coté, et se fixer enfin dans une position diamétralement opposée. Dans les deux cas, le plan d'équilibre où il s'arrête se trouve exactement perpendiculaire au plan du méridien magnétique. L'équilibre stable a lieu quand, dans la partie inférieure du circuit, le courant va de F est à V ouest.

Des circuits fermés, triangulaires, carrés, ou d'une autre

554 LITRE IIL — IUGNÉT18W £T ËLBCTftIGITÉ.

figure quelocHMpie, peuvent élre mk ea expérience sur le même appareil (Fi«. 18), et présentent les mêmes effets; ain», le rectangle àe la figuare 16 se dirige coomie le oerde précédent.

Pour qne l'action de la terre se neutralise parelle-œèmedus un lieu quelconque, il suffit d'ajuster les fils pour avoir, de paît et >d*mtre de l'ace de rotation , des parties symétriques que le couvam: fravene dans le inè/^ie sens; par exempte, la figure 16 représente un ractangle qui n'a auoune force directrice; ea effet, il est facile de voir, en suivant la directioa du courant de la figure, qu^il y a toujours de part et d'autre de Taxe des tarcm égales qui se détruisent mutuellement, puisqu'elles teadeiit à prodiûve une rotatîoa dans le même sens.

SSO. Diieelâoii dMi eovMuate vertteAax yair l'imflaenee éf te 4eM«. — Les |dàénomènes précédents ont été analysés pour la première fois dans un mémoire que je présentai à rinsdtut sur ce sujet. {Ann, de Chim. et de Phjs.j t. X^, p. 77/ M. Aug* de La Rive avait fiùt , de son coté , des redierches an^ogues dont il donna coimaissaAce, très-^peu de temp» iqirès, à la Société d'Hiatoice naturelle de Genève. {Bibliothèque uttii^enseiky t. XXI^ p. 21.) Pour lûen se rendre compte | de l'action de la tenre, il faut examiner ses effets sur les coulants verticaux et sur les «ourani» faorizontaux* Voici d'abord Tappareil qui m'a servi à ces sechenches pour les courants verticaux* Il se compose de deux vases cylindriques de cuivre, lui i supérieur et l'autre inférieur, d'un diamètre un peu plus gnud I (FiG. 26). Ces vases sont peroés en leur milieu d'une ouverture un peu large, pareillement cylindrique, dans laquelle passe la tige r, qui se termine par la coupe c ; la traverse AA' est de substance non conductrice ; elle porte en son milieu une pointe par laquelle elle repose en équilibre sur le fond de la coupe r, remplie de mercure. Les fils p et u' attachés à la traverse sont recourbés, pour plonger par une extrémité dans Teau acidulée du vase supérieur et par l'autre dans l'eau acidulée du vase ioC^ rieur; une petite languette en métal soudée sur le fond du premier vase, plonge dans le mercure de la coupe, pour établir une conununication entre l'eau et la tige. Ainsi, le courant qui entre par le vase inférieur passe dans Veau acidulée du vase inférieur, dans les fils verticaux , dans Teau acidulée du vase supérieur, dans la languette, dans la coupe, et vient enfi" descendre par la tige /•

CBAP. 111. — BIRfiCTIOlf DES GOUKANTS.

Lorsqu'on relève l'extrémité inférieure on supérieure de Tun des fik pour le fiiire sortir de Teau acidulée, de manière que le couramt passe seulement par Fautre fil , le système se dirige et Tient se placer dans le plan perpendiculaire au méridien vaat^ gnétique : quand le courant est ascendant j le fil qu'il traverse te place à V occident ^ ou du moins, s'il rient à Torient, il n'y troaiw qu'une position d'équiiiln>e instable, dont la moimke force peut le déranger ; c*est le contraire quand le courant est descendatit.

On Toit par cette raison que les deux fils pris ensemble, s'ils sont bien égaux, diaméirailement opposés, ^acés à la même distsuice de l'axe, et trarrersés par des courants de mdme intensité, doireat former un système complètement indiflPérent à Vaction de la terre , puisque , dans toutes les positions autour de Taxe , les deux fils sont alors sollicités par des forces parallèles égales et dirigées dans le même sens , qui ne cessent pas de se fiiine équilibre. Mois il n'^n est pas de même loraque les deux fils ne sont pas diamétralement opposés, ou lorsqu'il existe entre «ok ^Iqoe légère différence de diamètre, de forme, de kmgneiir, de dktance à faxe, ou de fecdté conddctrîoe qid entrafne quelque inégalité dans les moments de rotation. On peut, en variant ces dWenes cireonsianees, fttwe un grand nondbre d^périences intéressantes. Pour que l'équilibre soit plus stable, on peut, sans modifier en rien les résuhats , joindre les extrémités iniiérienres des fils par un ruban de cuivre formant un eerale parallèle anx bords du vase.

981. MettttloB tes eonvttnts iMviaeninfnx pm» t^influenae de Im tevffie. — L'appareil qui sert à étudier l'aerion des courants horizontaux est représenté dans les figures )9, 20 en conpe et en plan ; c'est un simple vase de cuivre analogue aux précédents. Le fil horizontal ab^ terminé par les boules c et ^, est en équilibre stable sur sa pointe, qui repose dans la coupe centrale, et deux appendices verticaux très-courts plongent dans l'eau acidulée du vase. Le courant qui entre, par exemple, par la c;oupe, traverse en sens opposé les deux moitiés du fil pour passer dans l'eau acidulée, et de là dans le métal du vase , et I*on aperçoit aussiii&t un mouvement de rotation continu. La rotation se fait de Test à Touest par le nord quand le courant va du centre à la circonférence; et en sens contraire quand le courant va de la riroonférence au centre du fiL

556 LIVRE IIL — MAGNÉTISME ET ftLEGTEICITÉ.

Le phénomène se produit encore, quoique avec moins d'intensité , quand le courant ne passe que par l'une des moitiés dti fil, Tautre moitié étant de substance non conductrice, ou co sant de plonger dans Teau acidulée.

Mais il est évident qu'il n'y aurait plus aucun mouvement datts un fil horizontal composé de deux parties égales, et traversées par le même courant, comme le représente la figure 21, quel que soit d'ailleurs l*angle des deux parties ac et bc; car, dam Tune, le courant marche de la circonférence au centre c, et dans l'autre, du centi^ à la circonférence, en sorte qu'elles tendent à tourner eu sens contraire, et composent un système indifférent Ce système toutefois tendrait à se transporter dans un sens ou dans l'autre, en suivant la direction de la ligne qui divise Taih gle ach en deux parties égales.

D'après cette analyse des actions éprouvées de la part de la terre par les courants verticaux et horizontaux, il est facile de voir que, si le système représenté dans la figure 27 tourne d*un mouvement continu lorsqu'on l'ajuste sur l'appareil de la figure 26, c'est par l'effet de ses branches horizontales, et nullement par l'effet de ses branches verticales qui composent un système indifférent.

25fi. DIreetloB des eevrasts par les alHMiBts. — Ce que nou> avons dit sur la direction que le magnétisme de la terre imprime aux courants mobiles suffit pour indiquer la plupart des effets qui serant produits par l'action des aimants; mais, comme h terre agit sans cesse, il fiiudra, pour ne pas compliquer les eip^ riences , employer des appareils dans lesquels son influence se détruise d'elle-même. Par exemple, le double rectangle de b figure 15 étant suspendu dans l'appareil de la figure 18, on verra qu'il reste en équilibre dans .toutes les positions, et, en approchant l'un des pôles d'un aimant, il sera facile de l'attirer, de le repousser, et de lui imprimer des mouvements dans tous les sens. Lorsqu'on fait ces expériences, on est firappé d'abord des alternatives d'attraction et de répulsion qui se manifestent pour des posidons de l'aimant très-peu différentes. En portant Tun de ses pôles un peu plus à droite ou un peu plus à gauche , en l'approchant ou en l'éloignant d'une quantité très-petite, on observe à l'instant un renversement dans l'acdon. Tous ces mouvements, si divers et si compliqués en apparence, se déduisent du principe général que nous avons énoncé (845). Pour les expK-