AIMANTS

uniformément sur une surface S, perpendiculaire à sa

direction, son flux à travers cette surface est SF.

Dans un champ magnétique uniforme, le flux de force magnétique est formé de lignes de force parallèles et équidistantes.

Les lignes de force, qui relient à travers le milieu ambiant la région nord d’un barreau à sa région

sud, peuvent être représentées matériellement .par des

Fic. 4.

files de grains de limaille de fer qui se distribuent d'une façon régulière autour du barreau et forment ce que l'on appelle un spectre magnétique de l'aimant (fig. 3). On a été amené à imaginer que ces lignes ne s'arrêtent pas à la surface du barreau, mais se continuent dans la masse même du métal,

en allant de sa région sud à sa région nord (fig. 4). Les lignes de force forment ainsi des courbes fermées.

Un élément de pile consiste en deux lames de métaux différents, cuivre et zinc, par exemple. partiellement plongées dans un liquide (fig. 5) qui exerce sur elles des actions chimiques inégales. Si, en dehors du liquide, les deux lames sont reliées par un fil métallique (fig. 6), le circuit fermé que constituent

la première lame, le fil extérieur, la seconde lame, puis le liquide compris entre les deux lames, devient le siège de phénomènes spéciaux, dits phénomènes de courant électrique. Ce nom provient de ce que les effets observés s'énoncent aisément en imaginant dans le circuit fermé une circulation analogue à celle d'un fluide liquide ou gazeux. En suivant le conducteur extérieur à i’élément, on convient de considérer ce courant spéciai comme allant du pôie dit positif, qui est ie métal ie moins attaqué à l’autre

métal, qui est le pôle négatif, pour regagner le pôle positif en traversant le liquide !. Le courant a circulé à travers une suite ininterrompue de corps dits bons conducteurs. Les métaux, l’eau, les solutions de sels métalliques sont des corps bons conducteurs. Des corps dits isolants, tels que l'air, les résines, le verre, arrêtent le courant électrique. L'interruption du courant par l'introduction d'un isolant en un point de son circuit fait dire que le circuit est ouvert. Dans le circuit fermé que parcourt un courant électrique, on admet que la matière transportée, appelée électricité, est formée de corpuscules matériels extrêmement petits qui sont poussés par une force électromotrice, de la même façon qu'un liquide est poussé par une pression, dans une conduite qui réunit deux vases où les niveaux sont différents. Une différence de niveau électrique, ou différence de potentiel, déterminée par la nature des métaux et du liquide de l'élément, est la cause de la force électro-motrice.

Tant que le circuit d'un élément de pile reste ouvert, l'élément ne change pas ; il est au contraire modifié dans sa constitution chimique quand un courant électrique vient à parcourir son circuit, alors que ce circuit est fermé.

L'observation des effets d’un courant électrique dans le circuit fermé d'un élément de pile a montré que les diverses sections transversales du circuit conducteur sont toutes traversées simultanément par une même quantité d'électricité. La quantité d'électricité qui traverse par seconde chaque section est appelée intensité du courant. L'intensité ‘du courant est, à chaque instant, proportionnelle à la différence de potentiel des deux pôles ; elle est affaiblie par une résistance au transport de l'électricité, que que

17 Dés l élément de Volta, le métal positit était le cuivre et le métal négatif éta it le zinc, Le liquide L était de l’eau acidulée avec d2 l'acide sulfurique,

portion du circuit oppose séparément. La résistance totale du circuit est la somme des résistances partielles. La résistance d'un conducteur varie avec sa nature : elle croit avec sa longueur et diminue quand sa section augmente. Le cuivre est le métal usuel le moins résistant ; les liquides de l'élément, tout en étant conducteurs, sont beaucoup plus résistants que les métaux.

L'intensité [ se mesure en ampères, la force électromotrice ou la différence de potentiel E en volts, la résistance R en ohms. La loi de l'intensité, d’un courant constant, appelée loi d'Ohm ou loi de Pouille, a pour

expression | = =.

Dans les applications de l'électricité, 1l est souvent avantageux de grouper plusieurs éléments. Dans le groupement, dit en série, on joint par un court conducteur le pôle négatif d’un premier élément au pôle positif d'un second, puis le pôle négatif du second au pôle positif d'un troisième... Le tout forme une pile d'éléments que l’on nomme d'ordinaire, pour abréger, une pile. Le pôle positif du premier élément est le pôle positif de la pile, le pôle négatif du dernier est le pôle négatif de la pile. On ferme le circuit en réunissant les pôles extrêmes par les conduc-

teurs que l'on veut faire traverser par le courant. Pour un

élément unique ou pour une pile d'éléments, le sens du courant est le sens du pôle positif au pôle négatif dans la partie extérieure du circuit. La loi d'Ohm s'applique

à une pile. Quand une pile est formée de n éléments en.

série, les forces électromotrices des n éléments s'ajoutent. Si les éléments ont la même constitution et la même

force électromotrice individuelle E, la loi d'Ohm s'écrit 2 .

| = l'est l'intensité, R est la somme des résistances

des n éléments et du circuit extérieur.

Un courant électrique exerce dans son propre circuit certaines actions quon peut appeler actions intérieures. Les principales actions intérieures sont des réactions chimiques et l’échauffement des conducteurs du circuit. Un courant exerce aussi, en dehors de son circuit, des actions qu'on appelle actions extérieures. Ces actions extérieures sont des effets magnétiques qui sont particulièrement intéressantes en télégraphie. Elles ont eu pour point de départ une expérience due au physicien danois Œrsted.

Œrsted, en 1819, découvrit qu'un fil métallique, tendu parallèlement à une aiguille atmantée NS, libre et en repos, la fait dévier quand il vient à être parcouru par N un courant électrique (fig. 8). On exprime ce fait en disant qu’un cou- rant électrique crée, autour de lui, un champ magnétique.

Ampère a su produire, avec les courants, des systèmes, appelés solénoïdes, qui se comportent comme des aimants. On réalise un solénoide en faisant arculer un courant électrique dans des spires formées d'un fil conducteur, enroulées parallèlement sur un cylindre. S'il est libre de se mouvoir, un solénoide s'oriente eomme un aimant dont l’axe est l’axe du solénoïde. Une de ses extrémités se dirige vers le nord, l'autre extrémité

F1 . féztadtique pm

se dirige vers le sud: aussi appelle-t-on respectivement

pôle nord et pôle sud les extrémités d'un solénoïde. Les pôles de même nom de deux solénoïides mobiles. se repoussent, comme les pôles de même nom de deux aimants : les pôles de noms contraires s'attirent.

L'espace qu'entourent les spires d'un solénoide est tra-

versé par un flux de force magnétique, parallèle à l'axe du solénoiïde (fig. 9). Chacune des lignes de ce flux se ferme en sortant par le pôle nord pour rentrer par le pôle sud.

Fic. 9.

Une aiguille aimantée, libre, se dirige suivant une ligne de force, à l'intérieur comme à l'extérieur du solénoïde fig. 10). De la limaille de fer dessine les lignes de torce

développées par un solénoïide de la même iaçon que les

lignes de force d’un aimant.

Ampère, assimilant, inversement, un aimant quelconque à un solénoïde parcouru par un courant, appelait courants de l'aimant les courants d’un solénoïde équivalent à cet aimant.

En poursuivant les conséquences des analogies précé-

dentes, deux règles importantes ont pu être énoncées :

-]° un système magnétique, aimant ou courant, mobile dans un champ magnétique, se met en équilibre dans une

position telle que son flux propre prenne la direction du

flux du champ magnétique‘ 2° un observateur, qui se place en face d'un pôle sud de solénoïde ou d'aimant, y

Fie 10.

voit le courant circuler dans le sens direct (de gauche à * droite ou sens des aiguilles d’une montre (fig. 10). Enfin, de même qu'un morceau de fer devient un aimant femporaire dans le champ magnétique d’un atmant, un noyau de fer introduit dans l’axe d'un solénoïde devient un

Fic. 11.

aïmant pendant le passage du courant et son flux magnétique ” rentorce le flux du solénoïde. L’aimantation de cet aimant,