CHAPITRE III

induction et le courant élu

uslrio électrique contemporai

iverte des phénomènes d'indu< l oii ces phénomènes vinrent r i des physiciens un moyen Je de transformer l'énergie

élertrique, les applications d< nt guère sortir que très timic les laboratoires, ilcs fournissaient bien l'électr iiis fort remarquables, mais dépensée était trop chère, et

trop peu maniables étaient eurs. L'antique mode de ] cité au moyen des phénomène:

lucncc avait bleu un intérêt îs récentes ne font que rend

mais ici le rendement était

ant éi-ErrniQLE 63

■sensé se dissipait par >rmant en chaleur, et

apparaissait sous une eille à un mince filet

prodigieuse, la quanlit trop petite et le iiber était trop élevé, it des plus simples à

sur laquelle reposent

les conséquences ont ne puissante solidité; ■ et il est aisé de voir

de forme quelconque, constitué par un fil conducteur placé dans un champ magnétique, il se produira dans ce circuit, quand, par n'importe quel procédé, on modifiera le flux de force magnétique qui le traverse, un courant électrique dont la durée est égale à celle de la variation du Ouï; on peut dire que le courant e«t du à la création dans le fil d'une force électromotrice, la force électromotrice d'induction, qui dépend d'une façon très simple de la variation, par rapport au temps, du flux total d'induction magnélique qui traverse le circuit: si, par exemple, le flux varie proportionnellement au temps, la force électromotrice est égale et de signe contraire à la variation du flux pendant l'unité de temps.

En ces quelques mots, nous avons dit tout ce [u'il est théoriquement nécessaire de savoir pour omprendre le principe des générateurs électriques modernes, mais l'énoncé précédent suppose, bien

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été ainsi, les questions qui se posent au physicien ne se seraient évidemment pas présentées dans Tordre où d'ordinaire on les examine et, peut-être, y a-t-il quelque intérêt, particulièrement lorsque Ton désire, avant tout, se pénétrer des principes sur lesquels s'appuie l'industrie actuelle, à envisager les choses du côté qui nous parait aujourd'hui le plus rationnel en dehors de toute considération historique.

Supposons donc un expérimentateur d'une grande adresse, et doué d'une perspicacité des plus heureuses, imaginons qu'il ignore tout de l'électricité, mais qu'il possède des aimants et qu'il a acquis l'idée du champ magnétique; donnons-lui aussi, si l'on veut, une instruction mécanique avancée et la notion de l'énergie telle que nous la concevons aujourd'hui.

L'expérience initiale, bien difficile en vérité à cause de la petitesse des effets observés, mais théoriquement possible, qui pourrait le mettre, cet habile expérimentateur, sur le chemin où il rencontrerait tant de faits nouveaux, consisterait à déplacer très rapidement un aimant puissant dans le voisinage d'un fil métallique formant un circuit fermé et à constater, par quelque moyen délicat, que ce fil s'échauffe.

Etudiant alors de plus près ce phénomène, il parviendrait à préciser les conditions dans lesquelles se produit cet échauffe ment. Il découvrirait que la chaleur dégagée dépend du mouvement relatif de l'aimant par rapport au circuit et Ton peut •supposer au'il serait amené, pour avoir des mann

fi.

l'élbctwciti

s calorifiques plus întt ne bobine, de manière ombre des spires, et n bien les phénomènes t sans doute à introdui

bobine, de façon à ai ililé du fer, la variation nais en possession d'un is sensibles, il pourrait esures et, s'il parlait le aujourd'hui habitués, i btenus en disant que, ] produite pendant un cet elle au carré de la dif!

lue qui traversait le <

le traverse à la fin.

a curiosité ne saurait t aller plus loin et il élu .nt dans le mécanisme :lonl le fil est le siège; ie, conduit à découvri; u courant électrique, nnaissait auparavant 1 s, relatives à l'électrost . sur ce sujet le savoir is avant les découver ail certainement pas ■ te grande analogie eu I Ueur et les phénomènt bobine; peut-être le fi un circuit fermé sera n un point par [un heun

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celle jaillissant entre les deux extrémités, ou bien une secousse déjà assez sensible, lui révélerait la nature électrique de ses propres expériences.

Il n'y a d'ailleurs aucune absurdité logique à admettre qu'au lieu d'avoir, comme point de départ, l'observation des attractions produites par un diélectrique frotté contre un autre isolant, l'électrostatique elle-même aurait pu dériver de la découverte de l'induction : entre les deux extrémités d'un fil formant boucle, lorsque la spire est soumise à une variation de flux magnétique, il se manifeste ce que nous appelons aujourd'hui une différence de potentiel. Cette différence peut être utilisée pour charger un condensateur, et un condensateur chargé représente le phénomène électrostatique essentiel dont l'étude a, en somme, été l'origine de toutes les découvertes faites jusqu'à ce jour dans cette partie de la Science.

Quoi qu'il en soit, un fait attirerait l'attention de notre génial expérimentateur imbu de nos idées modernes et lui paraîtrait d'autant plus étrange qu'il aurait une idée plus nette du principe de la conservation de l'énergie : il remarquerait qu'en effectuant son expérience initiale il a créé de l'énergie dans le fil, et cependant, de prime abord, il n'apercevrait nulle part une destruction d'énergie équivalente.

11 se trouverait ainsi, vis-à-vis de sa découverte, 3 la posture où nous avons vu de nos jours les siciens en face des phénomènes de radioactivité, 3 demanderait s'il est parvenu à mettre le prin- *> de la conservation de l'énergie en échec ou si,

au contraire, il ne lui reste pas à faire une nouvelle découverte complémentaire de la première.

Ici encore, la réponse lui serait fournie par des expériences délicates de mesure; si l'on déplace un circuit métallique fermé dans un champ magnétique, il faut dépenser du travail, tout se passe comme si ce champ était une sorte de milieu visqueux; il y a, en quelque manière, un frotlement à vaincre et c'est l'équivalent de" l'énergie mécanique absorbée dans ce frotlement qui se retrouve dans le fil, sous forme d'énergie électrique, se transformant elle-même spontanément en chaleur.

Mais d'où viennent ces forces qu'exerce sur le circuit le champ magnétique?

Puisqu'un tel champ ne peut avoir d'effet que sur des aimants, ne doit-on, par suite, penser que le lil où se produit ce phénomène particulier, que l'on appelle le courant électrique, est devenu lui-même équivalent à un aimant, et,- par suite encore, admettre qu'un courant crée autour de lui un champ magnétique?

L'expérience permettrait de justifier ces prévisions et, dans un enchaînement logique, se déroulerait ainsi une longue série de découvertes capitales.

On pourrait pousser les choses plus loin et ne pas se contenter d'une connaissance simplement qualitative des faits; par des calculs faciles, que nous ne voulons point développer ici, on tirerait de la loi fondamentale de l'induction, telle qu'elle a et* supposée déduite de l'expérience, et de l'applicatio du principe de la conservation de l'énergie, 1 valeur du champ créé en un point par uq cjrcu:

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de forme connue, parcouru par un courant donné, ou, si Ton préférait, on parviendrait aisément à donner une démonstration de la loi élémentaire de Laplace qui fait connaître quelle devrait être l'action d'un élément de courant sur un pôle pour que, si l'on fait la sommation de ces actions élémentaires, on trouve l'action réelle exercée par tout un circuit fermé.

En d'autres termes, il serait aisé, en partant de la connaissance des phénomènes d'induction, de reconstruire ces beaux chapitres de la physique que l'on appelle l'électromagnétisme et l'électrodynamique et qu'ont, sur un autre plan, édifiés les génies de Laplace et d'Ampère.