SS

lorsque le cadre est dans le plan du méridien magnétique, tout courant étant supprimé.

Fig. 794.

BoiiMole det tangentes. — Si Ton dirige le cadre ABCD (fig. 793) en une position telle que l'axe de soit parallèle à la direction de l'action magnétique terrestre dans le lieu de l'oxpérience, l'aiguille ab se placera dans une direction perpendiculaire au cadre aussitôt qu'un courant traversera le fil, et, si on récarte de cette position, elle y reviendra par une série d'oscillations isochrones. Il en résulte que , pour la position d'équilihre de l'aii^uille et pour les positions voisines, l'action totale du cadre sur chaque pôle est une force d'intensité constante et toujours perpendiculaire an plan du cadre. Si l'aiguille est courte, il en sera de môme dans toutes les positions qu'elle pourra occuper, car alors, lors(iu'eile passe d'une de ces positions à une autre, Tac lion exercée sur le pôle par un des éléments quelconques du courant n'éprouve pas de variation sensible, et il en est do môme de la résultante lolale. En pariant de ce principe, il est facile de voir (jui' si, après avoir iixi' à demeure dans le plaa du mendieii maguéliquo le cadre d'une boussole

DOUSSOLK DES TANGENTES.

semblable à celle de la fig. 79 i, on transmet à travers le fil conducteur des courants provenant de sources très-différentes, les tan?;entes des déviations données à l'aiguille seront proportionnelles aux intensités des actions exercées dans chaque cas sur los p()les de l'aiguille.

Soit, en effet, F l'intensité de l'une quelconque de ces actions etç l'angle d'écart correspondant ; la composante, dans une direction à la fois horizontale et normale à l'aiguille déviée, de la force avec laquelle la terre agit sur le pôle a (fig. 796) est Hsincp. Celle do l'action du courant sur le môme pôle est F coscp. Il en résulte que pour l'équilibre on doit avoir H sin «p = F cos ou F s= H tg <p.

On peut aussi, du reste, à l'aide d'une boussole dos sinus, vérifier qu'avec le nouvel appareil que nous venons de décrire, les tangentes des déviations sont proportionnelles aux intensités des actions totales que le circuit circulaire exercerait sur un pôle magnétique près do son centre. Il suffit pour cela do pincer dans un même circuit une boussole des sinus et une boussole des tangentes. Les sinus des déviations obtenues avec le premier appareil sont proportionnels aux tangentes des déviations données par le second.

§ 2. — MESURE DE l'iNTENSITÉ DES COURANTS PAR LES OSCILLATIONS DE l'AIGUILLE AIMANTEE. — VOLTAMÈTRES. — RIIÉOMÈTRES MULTIPLICATEURS.

Méthode det otoillationt. — Dès l'année 1823, QErsted et Fou* rier, dans leurs recherches sur les phénomènes thermo-électriques, avaient fait servir l'observation des mouvements de l'aiguillo aimantée à la mesure de Vinlensilé des courants; leur procédé était tout différent de celui que nous venons de développer.

VÛLTAjaÈTUES.

Lee appareils étaient disposés de manière que la direction des courants à mesurer fût perpendiculaire à celle du méridien magnétique, et que, par conséquent, les actions de ces derniers concordassent avec celle de la terre pour maintenir rai^uille dans sa position d'équilibre, ou pour l'y ramener lorsqu'ollo en était écarléo. Alors on comptait le nombre d'oscillations faites parl'aiguillo dans l'unité de temps, quand, toutes les soudures du circuit étant à même température, la terre agissait seule pour produire le inuuvement oscillatoire; puis on déterminait le développement de courants de différentes intensités ; on comptait de nouveau les oscillations faites par l'aiguille dans le même temps, et l'on pouvait, des nombres obtenus, déduire les rapports des intensités des courants iiansmis successivement dans le circuit (voyez tome I*"*", page 51 4).

Voltamètres. — Avant la découverte d'DErsted, lo dégagement du gaz dai)s les voltamètres élait le seul phénomène dont l'observât in piU donner des indications sur rinlensité des courants. Depuis les travaux d'CËrsted,de Fourier et de M. Pouillel, on a constaté expérimentalement qu'il y a proportionnalité entre la grandeur des effets chimiques que les cournnfs peuvent produire et celle des actions qu'ils exercent sur une aiguille aimanîée dans des conditions identiques. Ainsi, que Ton fasse passer cessivement des courants inégaux dans un circuit qui contient un voltamètre et une boussole des ginus, et il sera facile de constater que, dans ces différentes expériences successives, les quantités d'eau décomposée dans le même temps sont proportion-nelles aux sinus des déviations observées ; il en résulte que si Ton convient do prendre pour unité l'intensité du courant qui peut décomposer un gramme d'eau à la minute, et de regarder en conséquence comme égale à %^ 3, l'intensité des courants qui .décomposent 2, 3 grammes d'eau dans ce même temps» deu3( courants dont les intensités seront entre elles comme jn et n imprimeront à Taiguille d'une boussole des sinus des déviations dont les sinus seront entre eux comme ces quantités m et 7i. Mais il ne faudrait .pas conclure de cette concordance, que l'observatioQ des voltamètres constitue une méthode commode et généralement applicable dana les recherches électriques. Le développement des gaz , leur mesure, présentent souvent des lenteuro et des causes d'incertitude, et surtout il est un grand nombre de cas où les courants que l'on étudie sont beaucoup trop faibles pour produire des effets chimiques mesurables, tandis qu'ils agissent encore très-énergiquement sur ratguille aimantée.

730 MULTIPLICATKUnS.

Un des exemples les plus frappants que l'on puisse citer à l'appui de celte assertion se rencontre dans l'étude de ces phénomènes thermo-électriques dont nous avons déjà parlé assez longuement, pages 581 et suiv. Le courant d'un couple bismuthcuivre, même pour une différence de 100 entre les soudures, est complètement arrêté par la plus mince couche d'eau acidulée, tandis qu'il agit Irès-énergiquement sur l'aiguille aimantée, et cela sans qu'il soit besoin d'avoir recours à aucun artifice pour

accroître son action. Pendant longtemps, en effet, pour manifester l'existence de ces courants, on a employé un appareil qui consistait en une lame de cuivre ABCD deux fois recourbée, soudée en A et D aux deux bouts d'un cylindre de bismuth. On dirigeait le cadre dans la direction du méj,'ig^ ridien magnétique, et après avoir placé en

un de ses points, horizontalement et sur un pivot vertical, une petite aiguille aimantée «6 mobile, on chauffait la soudure l); aussitôt l'aiguille s'écartait plus ou moins de la direction de la lame AB.

Multiplioateurf. — Lorsque dans des recherches électroscopiques on veut profiler de tous les avantages de la méthode électro-magnétique, il faut, comme nous l'avons déjà indiqué, employer les appareils multiplicateurs de Schweiger. Ce que nous avons dit au commencement do ce chaj)itre, et précédemment aux pages îi79 et suivantes, fait connaître les points essentiels de la disposition de ces instruments. Une discussion plus approfondie de leurs conditions de sensibilité sera faite ultérieurement; ici nous nous bornerons à ajouter une remarque. Les actions exercées sur l'aiguille extérieure au cadre par la partie supérieure et par la partie inférieure de chaque spire du fil sont de sens contraires, mais les premières l'emportent sur les autres, et le sens du mouvement qu'elles tendent à lui imprimer concorde avec celui dans lequel est poussée l'aiguîlle intérieure. Tout se trouve donc combiné de manière à accroître la délicatesse de ces appareils; mais il ne faut pas oublier que, pour devenir des éleclromètres, ils doivent recevoir une graduation spéciale. Nous avons déjà insisté sur ce point à propos do l'appareil thermoscopique de Nobili cl Slelloni. Nous y reviendrons encore.

MESURE DES QUANTITES D'ÉLECT UlClTt 737

§ 3. — COMPARAISON DES QUANTITÉS D'iÎLFXTRICrTÉ MISES EN JEU DANS DES COURANTS d'iNTENSITÉS DETëR^UNJ^ËS, TUÉuaÈME DE M. POUILLET.

Lorsque le fil d'une boussole est, par l'une de ses extrémités, en contact permanent avec l'un des pôles d'une pile, si, avec l'autre extrémité du même fil, on touche le second pôle à des m<-. lervalles de temps un peu éloignés et se succédant périodiquement, de seconde en seconde par exemple, on voit l'aiguille de la boussole osciller d*une façon continue. Mais quand les contacts deviennent irès-nombreux dans l'unité de temps , Taiguille peut prendre une déviation fixe sous l'influence des Impulsions suc* cessives qu'elle reçoit. Seulement, la déviation fixe ainsi obtenue est inférieure à celle que produirait le courant de la pile s'il passait sans interruption dans le conducteur. M. Pouillet, à qui Ton doit F observation et la discussion dè ce phénomène, le ût servir à établir an principe du plus haut intérêt.

Quelle que soit l'idée que Ton puisse se former d*un courant, on ne peut se refuser à admettre que si un même conducleur établit la communication entre les pôles d^une pile constante, d'abord pendant un temps tj èt puis pendant un temps il sera dans le second cas traversé par une quantité d'électricité double de celle qui le traverse dans le premier. Ce point de départ admis, il suit que si, grâce à des iqterruptioiis très-nombreuses ét convenablement espacées, on s'arrange de manière que, pendant un certain temps, le circuit d'une pile soit au>sl longtemps ouvert que fermé, la quantité d'électricité qui y circulera pendant ce temps sera juste* moiiiS de cette qui le traverserait sans les interruptions dont nous parlons* Or, les 'oxpé^ riences de M. Pouillet prouvent, eii elfet, qu'en ces conditions l'action électro-magnétique du courant périodiquement interrompu est moitié de celle de l'autre.

Celte expérience fondamentale fut faîte de la manière suivante : L'une des extrémités du fâ d'une boussole des sinus était en communication permanente avec le pôle d'une pile de Daniell, l'autre extrémité était soudée a une languette métallique quitouc|»ait la jantè d'uné roue destinée à jouer le rôle d'interrupteur. Cette roue .portait 420 dents de même largeur, 60 de bois isolant et 60 en métal. Ces dernières communiquaient métàllîquement avec l'axe de la roue, et par celui-ci au second pôle de la pile. Le circuit était fermé quand la languette touchait une dent métallique, et ouvert dans le cas contraire. Tant que la roue ne fai«

7^8 MESURE DES QUANTITÉS D'KLECiniCITÉ.

fiait pas au moins cinq tours à la minute, l*aiguilie oscillait; mais^ pour toutos les vitesses de rotation supérieures, elle prenait une position d'équilibre par&itement fixe, et Tintensité do Taction électro-magnétique correspondante était juste moitié do celle qu*exer^it le courant transmis sans interruption à travers le même circuit. Avec une autre roue dans laquelle les dents métalliques présentaient une surface double de- celle des dents de bois, Faction du courant se trouvait réduite dans la proportion de 3 à î, lors du mouvement de la roue.

Le théorème do M. Pouillet a depuis été étendu aux courants produits par l'éfectricité des machines.

Lorsque le ftl d'un galvanomètre est très-long et qu*îl communique au sol par unô de ses extrémités^ on peut (aire dévier Ta!guille en donnant une étincelle à l'autre extrémité. Il fout seulement, pour réussir Texpérience, avoir soin de parfoitement isoler les unes des autres les difTérentes spires du circuit. Lorsque le fil du rhéomètre n'est pas très-long, on obtient encore la déviation pourvu qu'on prenne soin d'interposer une colonne d*eau ou une corde humide sur ie trajet que Télectricité a à parcourir.

Si, au lien d'une étincelle unique, on transmet à travers le circuit une série d'étincelles successives égales en intensité so succédant à do très-courts intervalles, on obtient une déviation permanente. Ainsi, que Ton mello, comme l'a fait M. Buff, le fil d'un galvanomètre en contact (Wine part avec le sol, et d autre part avec l'armure cxlerno (runo Itouloillo do Lannes, et ([uo l'on charge celle-ci avec une machine. Quand les étincelles do la bouteille so succéderont assez rapidement, si leur nombie est constant dans l'unité do temps, l'aif^uille s'arrèlerii dans une position fixe. Toutes choses égales d'ailleui*s, la déviation croîtra avec le nombre des étincelles produites dans l'unité de temps; et si le rhéomètre est une boussole dos tangentes, les tangentes des déviations fi\es seront proportionnelles au nombre dcv^ étincelles qui tclaieut en l'unité de temps entre les deux armures de la bouteille.

Eu comparant la tangenio diî la déviation oblenue dans une expérience de ce f^enre a celle qui serait produite par un courant capable de décom[>user un gramme d'eau en une minute, on peut comparer la quantité d'électricité capable de produire ce dernier effet à celle qui, accumuleo sur une bouteille do Leyde do dimension connue, produit une étincelle de décharge de longueur déterminée.

La comparaison conduit à un rapport d'une grandeur extraordinaire.

feÉaiSTAMGE DRS ClUGlilTS.

Ainsi, d'après M. Becquerel, « pour décomposer un milligrauimo d'eau, il IVnniraiL la (■har'i;fi d'ua carredu arme ayaiU uiie superficie d'enviiûii deux hectares, et donnant des étiacelles d uu peu piuà de un centimètre de longueur.

CHAPITIIE lY.

DE L'INFLUENCC EXERCÉE SUR L'ÎNTRNSÎTÉ DES COCJIiANTS PAR LA RKSISTAXn: DU ( IIUIUIT EXTÉRIËUE