LOIS EXPÉRIMENTALES DES COURANTS INDUITS

Les courants ainsi engendrés par induction jouissent-ils des mêmes propriétés que les courants ordinaires? L'expérience seule peut répondre à celte question.

Les courants induits sont instantanés : ils ne se produisent qu'au moment où a lieu la modification du flux de force, et ne durent que le même temps ; mais on peut les produire un grand nombre de fois par unité de temps, par exemple en interrompant le circuit à l'aide d'un rhéotome tournant à grande vitesse : à chaque interruption, il y aura un courant induit direct, à chaque rétablissement, un courant induit inverse.

Un artifice, dû à Masson et Breguet, permet même de ne recueillir que des courants induits allant tous dans le même sens.

Leur appareil, appelé disjoncteur, est formé de deux bobines concentriques et de trois rhéotomes {^fig- 216). Le courant d'une pile arrive par Drf dans une première bobine, la bobine inductrice D'; il revient par d! dans un rhéotome aa', et, de là, retourne à la pile : il est donc interrompu et rétabli très souvent par la rotation de la manivelle M.

Chaque fois qu'il s'établit, il détermine dans la bobine induite F un courant inverse qui traverse un galvanomètre H, un deuxième rhéotome cd concordant avec aa', et revient à la borne e.

Au contraire, chaque fois que le courant inducteur est interrompu, il donne naissance à un courant induit direct, qui, partant de F, suit le conducteur ponctué pour passer dans un troi-

sième rhëolome 66', dont les dents alternent avec celles des deux autres : les ressorts b et b' de ce dernier ne recueillent donc que

Fig. ?.i6.

des courants tous directs^ pour les envoyer en K. On peut ainsi avoir, soit des courants directs en K, soit des courants inverses en H.

En recueillant ces courants, on constate qu^ils ont toutes les propriétés des courants ordinaires. Ainsi, ils suivent la loi d'Ohm ; ils sont susceptibles de décomposer un éleclroljte; ils s'attirent et se repoussent entre eux d'après les lois d'Ampère : ils constituent donc des courants analogues aux courants des piles; ils n'en diffèrent que par leur mode de production qui montre la transformation directe de l'énergie mécanique en énergie électrique.

Il existe un autre moyen, plus simple, de ne recueillir que des courants directs: il consiste à interrompre le circuit induit en un point : il s'y produit une étincelle due uniquement au courant direct, et que le courant inverse est impuissant à produire; on ne recueillera donc dans le circuit extérieur que des courants de même sens.

Cette expérience nous montre que l'énergie des deux espèces de courants n'est pas la même : / i^ dt n'a pas la même valeur

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pour le courant direct et pour le courant inverse, tandis que

I idt, au contraire, a la même valeur; car, si l'on intercale un

galvanomètre dans le circuit induit non interrompu, l'instrument n'accuse aucune déviation; donc les deux courants induits direct et inverse transportent des quantités égales d^ électricité. On a établi également par rcxpérience les lois suivantes :

1° Quelle que soit la Jaçon dont on fasse varier le champ magnétique extérieur, deux variations égales et contraires produisent des courants induits égaux et de sens contraires;

2° La durée du courant induit est égale à celle de la variation du champ;

.'5® La quantité d'électricité mise en mou<?e ment par V induction ne dépend que de la grandeur de la variation : elle est indépendante de sa durée y et, par suite^ de sa vitesse;

4" La Jorce électro motrice d' induction est proportionnelle Fig. oi^. à la vitesse de déplacement du champ

relatiKcment au circuit induit.

Nous pouvons considérer cette dernière loi comme vérifiée par Texpérience journalière, à l'aide des machines magnéto et dynamoélectriques : quant aux trois premières, elles peuvent se vérifier à l'aide d'un instrument simple imaginé par Weber et appelé par lui électromoteur à pédale.

Cet instrument se compose {fig. 217) d'une bobine fixe B, creuse, et dans Taxe de laquelle se meut verticalement un aimant A. Cet aimant est guidé par une tige passant dans une glissière, et son mouvement alternatif est produit à l'aide d'une bielle et d'une manivelle, commandée directement par un volant.

On fait tourner le volant avec des vitesses variables : nous supposerons qu'on ait employé un artifice pour ne recueillir que des courants induits de même sens.

On constate alors que, quelle que soit la vitesse de rotation, c'est-à-dire, en somme, la vitesse du déplacement, la quantité d'électricité mise en mouvement à chaque tour du volant est la même ; ce qui vérifie la loi (3°), puisque la course de Taimant étant la même, la grandeur de la variation du champ est constante. L'énoncé (a**) est vérifié en même temps, car il n'y a courant induit qu'autant qu'il y a mouvement de l'aimant; le courant induit cesse dès que l'aimant s'arrête, quel que soit le point de sa course où cet arrêt a lieu. Enfin, pour vérifier l'énoncé (1**), il suffit de constater que le courant induit engendré pendant l'ascension

totale de Taimant est égal et de sens contraire à celui qui prend <

naissance pendant sa descente. |

Une dernière loi, résumant l'ensemble de l'étude qualitative des I

courants induits, a été énoncée par Lenz :

5** Loi DE Lenz. — Tout déplacement relatif (Tun circuit fermé et d^in courant ou dhin aimant développe un courant induit dont le sens est tel que sa réaction électrodynamique ou électromagnétique tende à s'opposer au mouvement produit.

Nous avons rapporté, dans les pages précédentes, les données les plus importantes que l'expérience a fournies relativement aux courants d'induction. Il nous reste à exposer la théorie de ces phénomènes et à exprimer analytiqucment les résultats acquis : c'est ce que nous allons faire, en prenant pour guide les idées de M. Helmholtz et de Sir William Thomson, et en considérant l'induction comme conséquence nécessaire du principe de la conservation de l'énergie