ACTIONS DES COURANTS SUR LES AIMANTS

§ 4. — ACTION i:\F.[\r.iiE s'JR i.e poke n'rv aîmant, soit par UX roUBANT RECTJUGXE INDKFINl , SOIT PAR UN CIRCUIT FERMÉ.

Nous avons pu expliquer Tusn.^o do ia l)niH>olc dos sinus et celui dp la boussole i\c< tiui^ontes sans connnitrn h forme al £rébriqiio do !n loi «suivant laquelle sVxorco raction du pôlo d'un aiin^tnt ^ur un olemont do rournnL mais il dnviont indispensable de connaître cet(o loi lorsqu'on veut traiter complètement le problème do la dévinf'on d'une nlirnilio aimantée par un courant, et en gé néral se rendre un compte exact des mouvements que les aimants et les courants peuvent s'imprimer rc^ciproquement.

Recherohef de Biot et Savart. — La loi dont il s'agit S*est trouvée établie de deux manières différentes, par les travaux à peu près simultanés de Biot, Savart et de de Laplace d'une part, et d'Ampère d'autre part. Biot et Savart suivirent ta marche expérimentale. Dans une première série de recherches, ils soumirent une aiguille aimantée mobile horizontalement k l'action d'un circuit fermé qui, dans le voisinage de l'aiguille, avait la forme d'un conducteur reciillgne vertical, long de plusieurs mètres, et ils cherchèrent comment variait Fintensité de l'action lorsqu'on faisait changer la distance de l'aiguille à cette partie rectiligne du courant. Les changements dé distance s'obtenaient à l'aide d*un mécanisme qui pouvait faire avancer ou reculer la partie rectiligne du circuit sans lui &ire perdre sa verticalité. L'aiguille était suspendue par un faisceau de fils de cocons, au milieu d*une cage de verre qui la préservait des agitations de l'air, et de plus elle était rendue astatiqne par l'action d'un barreau aimanté placé à distance convenable dans le méridien magnétique du point de suspension ; sous TinQuence du couraot, Taiguille se plaçait perpendiculairement au plan qui contenait son centre de suspension et la partie verticale du circuit^ et, quand on Técartait de cette position, elle y revenait par une série d'oscillations isochrones. On comptait le nombre des oscillations qu'elle accomplissait suc-

DC8 COUnANTg KT DK8 AIMANTS.

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cessivement dans le me^me temps à dillV^renles dUtaiice? du courant vertical, et les carrés de ces nombres donnaient la mesure

des forces.

Lorsqu'il s'agissiiit de moUro l'aiguille en mouvement, on approchait de la ca^îe qui la renfermait un petit barreau de fer doux que l'on rejetait ensuite an loin. Enfin, pour rendre l'exaetitude des mesures indépendante dos variations de rintrnsité du courant, on prenait soin de croiser les expériences de manière qu'une observation faite à une dislance quelconque D fût toujours intercalée entre deux autres faites à distance I)', et l'on comparait l'intensité de l'action trouvée à la première de ces distances avec la moyenne de celles que l'on observait aux deux autres.

Caloulf da de LapUoe, — Kn opérant ainsi, Biot et Savart reconnurent que l'action exercée sur le pôle de raiguille était inversement proportionnelle à la plus courte distance de ce pôle au courant. Cette action était une résultante. Pour en déduire l'action d'une des parties du courant considérée isolément, il fallait chercher suivant quelle loi les éléments du fil conducteur doivent agir pour que l'effet produit par leur réunion soit en raison inverse de la simple distance. De taplace a résolu le problème ; il a trouvé que si toutes les parties d'un fii exercent sur le pôle d'un aimant des actions parallèles entre elles et inversement proportionnelles au carré de leurs distances à ce pôle, l'action totale sera en raison inverse de la simple distance du pôle au fil conducteur,

fiiot généralisa ces résultats. Il plia en angle, comme on le voit fig. 833, le conducteur rectilignedont il avait précédemment étudié Faction. Le sommetO de l'angle était dans le pian horizontal oà se mouvait raiguille. Le plan BOC était vertical et les côtés BO et OC également inclinés sur rborizontale passant par le centre de Taiguille. En ces circonstances, Biot a reconnu que*raction totale du fil, toujours inversement proporlionnelle à la distance' du centre de raiguille au sommet de Tangle est, en outre, dlreclement proportionnelle à la tangente de la moitié de Tangle compris entre l'une des parties du fil mobile et sa projection sur le plan horizontal dans lequel l'aiguille se meut; et de plus, il a montré que, pour que cette loiexistdt^ il fallait que Taction de chaque élément du courant sur le pôle de l'aimant fût proportionnelle au sinus de l'angle que fait avec la direction de l'élément celle de la droite qui joint son milieu au centre de l'aiguille et par suite au pôle sur lequel l'acUon s'exerce, car la longueur de l'aiguille était négligeable dans ses expériences.