CHAPITRE IV

De raction des courants tnr les conraotf .

255. C'est à Ampère que Ton doit la découverte de Tactiou mutuelle que les courants exercent sur les courants, et c'est presque uniquement à ses recherches que l'on doit en même temps la connaissance non moins importante des lois mathématiques qui les enchaînent. La théorie générale à laquelle il est parvenu, et qu'il a exposée dans l'un des ouvrages les plus remarquables de notre époque {Théorie des phénomènes électro^djrnamiques, etc. Paris, 1 826), n'embvasse pas seulement Faction des courants proprement dits, mais elle s'étend encore aux actions magnéti^ ques elles-mêmes et aux actions mutuelles des courants et des aimants ; elle ramène par conséquent à un même principe des phénomènes qui avaient jusqu'alors été considérés comme dépendants de forces différentes. Pour atteindre ce but. Ampère a a été obligé, il est vrai, de recourir à des considérations hypothé-* tiques sur la constitution des aimants ; mais ses hypothèses sont dans l'ordre de celles que les géomètres doivent admettre pour appliquer le calcul aux phénomènes physiques; elles semblent d ailleurs avoir reçu un nouveau degré de probabilité par les découvertes dont elles ont été suivies.

Nous regrettons vivement que le cadre d'un traité élément taire ne nous permette pas d'exposer cette théorie dans son en* semble, mais nous nous attacherons du moins à faire connaître toutes les principales expériences qui lui servent de base, en substituant, autant qu'il nous sera possible , un ordre logique k l'ordre mathématique adopté en dernier lieu par Ampère, et en simplifiant les appareils pour les rendre plus intelligibles.

256. AetloB des eovraats parAllèles. — Deux courants pa-* rallèles ne peuvent pas être en présence sans exercer l'un sur Tautre une action plus ou moins vive , qui dépend de lem* dis^ tance, de leur intensité et de leur longueur; en ne considérant cette action que par rapport à la direction des effets, elle est soumise à cette loi générale très^-simple : Deux courants paral'^

Sdfi LIVRE iU. — MAQMËTI8ME ET iLEGTRlGiTS.

lèles s'attirent quand ils marchent dans le même sens^ et ils se repoussent quand ils marchent en sens contraire.

C'est ce que nous allons démontrer au moyen de Tappareil suivant :

abcdefÇ^'L. 19. FiG. 2ô) est un fil de cuivre plié en rectangle, dont les extrémités s'adaptent dans les deux coupes j: et / qui terminent les deux colonnes t et p; lorsque ce rectangle est en place , le courant qui entre par la colonne t le parcourt dans le sens des flèches pour sortir par la colonne p; alors les courants de t et de de marchent dans le même sens en montant, ceiix de tf et de bc marchent dans le même sens en descendant ^ et il y a une vive attraction qui ramène sans cesse le rectangle dans la position où le côté ele est près de t^ et le côté bc près de i^; donc les courants qui pont dans le même sens s'attirent^

En substituant le rectangle de la figure 23 à celui de la figure 22, on a, dans ce rectangle et dans les colonnes, des courants qui marchent en sens contraire, et Ton observe une répulsion ; donc les courants qui pont en sens contraire se repoussent.

Dans ces expériences, il faut disposer les appareils {pour que le mouvement du rectangle ne puisse pas être attribué à Taction de la terre à laquelle il se trouve soumis, conune nolis ravoni vu précédemment.

L'intensité de ces attractions et de ces répulsions est évidemment proportionnelle à la longueur des cô^ verticaujt dû rectangle^, et au carré de l'intensité du courant qui est en circulation dans l'appareil ; elle serait aussi en raison inverse de la simple distance, si les colonnes t etp pouvaient être considérées comme ayant une longueur infinie par rapport à la longueur des courants fuobiles sur lesquels elles agissent.

Lorsqu'un fil est replié sur lui-même (Fie. 24) de manière à donner passage à deux courants égaux et contraires, sone£Pet attractif ou répulsif est évidemment nul, car les actions qu'il exerce, soit sur des aimants, soit sur dei& courants^ se détruisent toujours comme étant toujours égales et opposées*

2S7. AetloB 4eft ronramts siMnewL. — L'action d'un coûtant sinueux quelconque est équivalente à celle d'un courant linéaire de même longueur et de même intensité, pourvu toutefois que ces actions s'exercent à une distanck; très-grande par rapport à l'amplitude des sinuosités. C'est ce que l'on démontre au mojen de la colonne de la figure 25 , qui est composée d'une lame de

CHAP. lY; — ACTION DES GOURANTS SINUEUX. S63

ibétal et d'uil fil de cuÎTre couvert de soie, commaniquatkt à âOtl sommet et descendant sinuëusement coinme le repréâefate k figure. Cette lame t>eul être placée à qiieltiue dii»tan<ië de \à colonne p, et alors, quand le cburant est di^scetidu par cette co^ lonne^ on le fait remonter par la lame pour quHl redesceilde par le fil) et Toii n'aperçoit pas que te système exerte la t^oindré action sur le rectangle mobile dont il est très-Yoisin. Ainsi^ là lame et le fil sinueux représentisnt simplement un bourant ascendant et un courant descendant dont les effets se détruisent; donc l'action du fil sinueux est seulement équivaleilte à celle de la lame. '

n en réstilte que^FOn peut toujours remplacer un courant cur^ viligiie d'une petite étendue , ou par sa eorde où par ites deUx projecdonè faisant entre ellefe un attgle quelconque ; Si lé fil sinueux de Texpériençe précédeUte était roulé en Spirale, son effet sur le rectangle serait encore égal à celui du courant li« néaire ; cependant il n'en ikudrait p&s cottclUre qu'Une spirblë pût toujours être remplacée par Un fil, mai^ seulement que^ dans le cas dont il s* agit, sa résultante est là même.

858. làëttdià 4eiÉ eéuipiiiiia erola«s« — NoUs appelons t;dUrants croiséi ceuK qui ne sont point parallèles, soit qU'Qs se trourent dans le même plan , et que leurs directions puissent se rencontner^ soit qu'ils se trouvent dans des |)lan8 différents, et que leurs directions ne puissent paé se rencontrer t dans lé premier cas^ le point de croisement est le point de renconti*é; dans le second isas, c'est l'un des points de la plus courte distahce des deux courahts. Deuj: courants croisés tendent toujours à deçe^ nir parallèles pour marcher dani te ifieme ^eni^ ou, en d'àutreà termeS) // y à attraction entré leé parties qui vont l\ne et Vau^ tre en i^a^prockant^ OU l'une et Vautre en s' éloignant du point de vroUement^ et répulsion entré les paHles ^ui pont^ Vune en s^eloignantj et l'antre en s'approchaM de ce même point»

Ainsi^ oAetcd (Pt. 20, Flô. 1) étant deut courante dont le point de croisement est en r^ il y a attraction entre léS deu* pdi-ties or et cr parce qu'elles s'approchent de ;*, et enti^ feà parties br et rrf parce qu'elles fc'etî éloignéttt • ttiaM il y à i^épUkioh entrte or et rrf paras qtie l'Une ë'dpproché tet l'autre s' éloigne de r, et répulsion pareille entre cf* et fi par k méUië raison.

L'appareil des figures 2 et 3 sert à démonti*er cette propbsition. Dans un disque de bois oïl a ck^usé deux rigoles semi^

504 LIVRE m. — MAGNÉTISME ET ËLEGTRIGITÊ.

circulaires, séparées par les cloisons non conductrices a et i (FiG. 3); au centre s'élève un pivot sur lequel repose une aiguille de cuivre cd très-mobile, dont les bouts recourbés sonteo fer et plongent dans le mercure des rigoles; un peu au-dessous de cette aiguille s'en trouve une autre ef^ que Ton fiût marcher avec la main, et dont les extrémités plongent aussi dans le mer* cure des rigoles ; le courant qui entre par la coupe jt, passe par les deux aiguilles et va ressortir par la coupe j. On montre la répulsion en mettant les aiguilles dans les positions cd et ef (FiG. 3), et l'attraction en les mettant dans une autre position quelconque où l'angle crf soit moindre qu'un angle droit.

Il en résulte qu'un courant angulaire ahc (Fig. 4) tend à se redresser, car les parties a6 et ^ se repoussent.

Cette répulsion ne tend pas seulement à ramener bc dam le prolongement de ab; mais elle s'exerce encore quand cette conditiou est remplie, c'est-à-dire yi/e les portions corUigaêsdun même courant rectiligne se repoussent. Cette conséquence, qui est importante dans la théorie d'Ampère, ne me paraît pas cependant démontrée d'une manière complètement satisfaisante. Voici l'appareil dont on se sert : un vase rempli de mercure est séparé en deux parties par une cloison non conductiîce ah (Fig. ô), un fil de cuivre couvert de soie est replié pour passer d'un compartiment à l'autre, en présentant dans chaque compartiment une branche horizontale parallèle à la cloison ; cetle branche est revêtue de cire, excepté à son extrémité, où elle se recourbe un peu pouf plonger dans le meixure. En faisant arriver les deux pôles de la pile dans le prolongement des deux branches du fil, on voit le fil entier qui recule, et qui semble annoncer une répulsion entre la partie du courant qui pénètre dans le fil et celle qui est encore dans le mercure. Mais l'eu ne connaît pas assez le mode suivant lequel un courant passe d'un liquide dans un solide, pour que cette conséquence soit tout à fait rigoureuse; il suflirait, par exemple, qu'une portion du courant se présentât obliquement au fil, pour qu'une certaine répulsion dût avoir lieu.

SS9. Rotation d^iut eonrant par l*acitloM 4* va eoaraal* -" Concevons un courant fixe indéfini ab (Fig. 6), et un courant r//, mobile parallèlement à lui-même : le point de croisement étant eu /', il y aura attraction dans l'angle brd entre les parties rb^ cd qui vont l'une et l'autre en s'éloignant du sommet de l'angle