MAGNÉTISME DE ROTATION

liberté de se mouvoir en sens opposé. Les choses élant en cet état, on rompt le circuit près d'un des pôles de la pile, et l'on voit aussitôt l'aiguille violemment chassée dans une direction opposée à celle dans laquelle elle se déviait d'abord.

§ 3. MAGNÉTISME DE ROTATION. — RECnERCTIES d'ARAGO,

Parmi les effets de l'action inductrice qui se développe entre un aimant et un conducteur lors d'un déplacement relatif de ces deux corps, il en est un très-remarquable qui fut observé et analysé plusieurs années avant les découvertes de Faraday, mais sans être alors rapporté à sa véritable cause.

En 1820, Gambey remarqua que les oscillations d'une aiguille de déclinaison montée sur pivot s'éteignent très-rapidement lorsque ce pivot est placé sur une plaque de cuivre, et cela quelque parfaite que soit la construction de la chape et de la pointe du pivot; l'effet est d'autant plus marqué que l'aiguille est plus voisine de la plaque conductrice. La plaque en repos semble donc agir sur l'aiguille en mouvement de manière à en détruire la vitesse,

Arago établit expérimentalement la réciproque du fait observé par Gambey. Il fit voir qu'un conducteur en mouvement peut agir sur une aiguille aimantée primitivement en repos et lui communiquer une certaine vitesse. Et voici comment il opérait. Une aiguille aimantée était suspendue horizontalement dans une cloche de verre, à l'extrémité d'un fil dépourvu de réaction élastique de torsion. La cloche reposait par son pourtour sur les bords d'une boîte circulaire CD (fig. 849) fixée sur une table et fermée par

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Fig. b iu.

un parchemin ou feuille de papier tendue et collée comme une peau de tambour. L'aiguille touchait presque la feuille de papier, et immédiatement au-dessous de cette dernière était placé un disque de -cuivre horizontal circulaire,, et dont le centre ét^jt

MA«lfÉTl'SUI Dl ROTATION.

sur le prolongement du fil de suspension de l'aiguille. Le disqiio était fixé normalement h l'extrémité supérieure d'un axe vertical P, qui traversait la table ol l«* fond de la boîte, et (jui pouvait recevoir une rolalioa rapide. comme celui de Tappareil de Pixii. (Voir p. S43 et suiv.)

Dès que ce mouvement avait lieu , on voyait Taiguille se déplacer et marcher comme entraînée par le disque, et Ton ne pouvait attribuer ce mouvement aux courants d'air puisqu'ils ne pouvaient pénétrer dans la ok>che qui renfermait l'aiguille. On ne pouvait davantage l'expliquer par la trépidation due au mouvement de Taxe MN, car on avait pris la précaution de rendre le ' support de la cloche parfaitement indépendant de celui de ta manivelle et du disque.

D'ailleurs on n'obtenait plus d'effet sur raiguille lorsqu'au dis-* que de cuivre continu on substituait soit un disque non conduc<^ teur, soit même uii disque conducteur refendu de nombreux traits de scie dirigés suivant les rayons de manière ii partager li^ disque en secteurs étroits.

La rotation de Taiguitle Indique ^existence d'une force parallèle du disque et agissant dans une direction différente de celle de l'axe de l'aiguille. Pour chercher si cette force suffisait à re* présenter l'action totale du disque sur Faiguille, Arago suspendit celle-ci verticalement au-destous d'un des plateaux d'une balance sensible, l'équilitm et la fit pointer successivement vers les diflérenls points d'un mémo diamètre; dans tous les cas, quel que fût le pôle voisin de fa plaque, la rotation du disque fut accompagnée d'une répulsion sur l'aiguille. '

Enfin, Arago disposa au-dessus du disque une boussole d'inclinaison, orientée de telle sorte que le vertical dans lequel l'aiguille pouvait se mouvoir passai par le centre du disque et fût perpendiculaire au méridien magnétique. Kn ces circonstances, i ii!i;uille restait verticale quand le disqitu était en repos. Mais dè.-. qu'il tournait elle no restait verticale que si primitivement elle pointait vers lo centre du disque ou vers un certain point du rayon situé à quelque dislance de la circonférence. Entre ces doux points, elle s'inclinait vers le centre, au delà, vers l'exlé- • rieur.

Les phénomènes d'induction une fois découverts, il était naturel de chercher l'explication de ces effets dans la producUon de courants induits dans la plaque par les parties voi.sincs de l'ai< guille.

Les recherches de MM. Faradav, Nobilî, Antinori, Matteucci ont mis en etfet hors de doute le développement de ces cou-

ItAGNÉTlSIlfi bS ROTATION.

rants. M. Mattenrci, en parliculier, a pu ])arvenir à assi»npr (voir Annales, série 3, tome XXXTXl la marche qivil? suivent, et d'après la direction de leurs mouvements, on peut s'assurer qu'en effet In sons dn loiir action sur Taignille 66t telle qu'ils expliquent les phénomènes observés par Arago.

MM. Herschell et Babbage d'une part, M. Faraday et M. Mat> leuGci d'autre part, ont trouvé et analysé des phénomènes réci* proques de ceux qu'avait étudiés Arago. Si un aimant en fer à cheval est mobile comme dans l'appareil de Pixii autour d'un axe MN (fîg. 850) parallèle à ses branches, et si l'on approche de cet aimant undisquedeouivrehorizontal qui aitson centre sur TaxeMN et qui soit mobile autour de MN indépendamment de i'aimant, il suffît de faire tourner l'aimant pour que le disque 86 trouve Im* nédiatement entraîné. Enfin, lorsqu'une masse continue conductrice tourne rapidement entre les deux extrémités voisines d'un fer à cheval de fer doux, si Ton vient à donner brusquement à ce dernier un degré de magnétisme suffisamment intense, la rotation de la masse conductrice se ralentit ou mémo s'arrête corn* plétement, si la force à, laquello la rotation était due n'a pas une trop grande intensité. Pour répéter commodément l'expérience, on suspend un cube de cuivre de 3 centimètres de o6té à un fil vertical, entre les extrémités voisines d'un fort électro-ajmant. On tord le fil en faisant tourner à la muin le cube de cuivre sur lui-môme. Quand la torsion est suffisante, on lâche le ctibe de cuivre; la rotation commence et s'opère avec grande vitesse : mais elle s'arréto si l'on fait passer le courant dans les fils de Félectro-aimant, et recommence aussitôt que la circulation de rélectricité est interrompue.

Il n'est besoin' de rien ajouter pour faire voir que dans toutes ces circonstances l'action réciproque dés aimants préexistants et des courants qui naissent par le fait des mouvements produits tend toujonrarà diminuer ou à annuler la vitesse de ces mouvements. La loi de. M. Lenz trouve donc encore ici une vérification complète.

En i85S, M. L. Foucault a publié une expérience dans laquelle se manifeste, par des effets calorifiques très-intenses, le développement des courants d'induction que nous venons d'étudier dans le paragraphe précédent.

Deux électro-aimants de mêmes dimensions sont placés verticalement l'un à côté de Tautre, comme sur la figure 732. Les pôles voisins sont de noms contraires. Les armures A et A' pr ésentent deux faces verticales, païalleles ealre elles, et qui sont perpendiculaii èâ au plan pas^aul par les axes des deux éleclro-

8(1 MACHINES ËL£CTAO-MAÛN£TIQljES,

aimanlSr Ces faces étant suffisamment rapprodiées, on eogage entre elles un disque de cuivre parallèle à leur direction, dont répaisseur est presque égale à leur plus courte distanco, et qui d^aiUeurs est mobile autour d'un axe passant par son centra et perpendiculaire à sa base. Cet axe ne rencontre pas les armures; on met le disque en mouvement à l'aide d'un engrenage, et Ton fait passer le courant dans les électro-aimants. Aussitôt que le magnétisme se développe dans ces derniers, on éprouve à tàire mouvoir le disque une didiculté qui croit avec l'énergie de raimantation communiquée au fer doux, et en même temps ou peut constater que le disque s'i'chauffe beaucoup. Ainsi, dans une des expériences de M. l'oucault, i elevdUon de température fut de G0° en deux minutes.

La dilficulté croissante que Ton éprouve k faire mouvoir le disque est le résultat des actions réciproques qui. s'exercent eiiire les aimants et les courants d'induction développés dans le cuivre ; quant à J élévation de température, elle est un phénomène de mémo genre que ceux dont l'étude a été faite au chapitre Vlil,