CHAPITRE QUATRIÈME

liNDUCTïON

S09. Découverte de Faraday. — Lcs actions électromagnétiques étudiées dans les chapitres précédents sont purement mécaniques; elles s'exercent sur les conducteurs traversés par des courants et correspondent à un état permanent des courants et des aimants en présence. Dans tous les cas où les . systèmes éprouvaient des déplacements relatifs, nous avons admis d'une manière implicite que ces déplacements étaient sans influence sur Tétat électrique des conducteurs. Faraday ' a découvert en 1831 une classe de phénomènes d'une nature toute différente, qui correspondent à l'état variable des systèmes; ces phénomènes, qu'il a compris sous le nom d'mi ductioîij sont de nature électrique et se manifestent par la production dans les conducteurs de courants temporaires.

On appelle courants induits les courants qui en résultent et circuit induit le circuit qui est soumise Yinduction; enfin, on donne le nom d'inducteur au système dont la variation a été * la cause du courant induit.

508. — Les phénomènes découverts par Faraday peuvent être classés en plusieurs catégories :

1** Un circuit fermé devient le siège d'un courant temporaire toutes les fois qu'on déplace un aimant dans le voisinage, . ou qu'on en fait varier l'aimantation, ou, d'une manière plus générale, qu'on modifie le champ magnétique dans lequel est placé le circuit. C'est Yinduction magnéto-électrique.

2"" On obtient des effets analogues en substituant un système de courants au système magnétique. Le circuit considéré est parcouru par un courant induit toutes les fois qu'on fait varier

7M ÉLECTROMAGNÉTISME.

la distince, Hntcnsitc ou la forme d'un courant extérieur. L'fzttci est le même que celui que produirait la modification corre«(pondante du système magnétique équivalent au courant. C'est ïindiiction électrodynamique ou volta-électrique.

!r Le changement de forme ou de position relative d'un circuit fermé, par rapport au champ magnétique d^un système d'aimants ou de courants, suffit aussi ordinairement pour donner naissance dans ce circuit à un courant induit qui rentre dans une des catégories qui précèdent.

i'* Enfin, le fait seul de modifier par un procédé quelconque rintensité du courant dans un circuit, même quand il est soustrait à toute action extérieure, provoque dans ce circuit un courant d*induction qui se superpose au courant principal et tend toujours à contrarier la variation d*intensité qu'il subit ; on lui donne le nom d'extra-courant.

500. — L'expérience fournit sur ces courants d'induction les faits généraux suivants :

1*" Quel que soit le mode de variation qui donne lieu à un courant induit, deux variations égales en sens contraires donnent toujours des courants égaux et de sens contraires;

2*" La durée du courant induit est égale à celle de la variation du système inducteur;

S"" La quantité d'électricité mise en mouvement dans le courant induit par une opération quelconque est indépendante de la durée de la variation et, par suite, de celle du courant induit lui-même;

.i"" Enfin, la nature du conducteur dans lequel se propagent les courants d'induction n'intervient que par la résistance ' qu*il apporte dans ce circuit.

510. — En examinant les diverses circonstances dans lesquelles se produisent les courants d'induction, il est facile de reconnaître qu'elles ont pour caractère commun de correspondre à une variation du flux de force magnétique qui tra- . verse le circuit induit. Cela est évident pour tous les phénomènes de déplacement relatif des courants ou des aimants; Texpérience montre, d'ailleurs, que tout déplacement ou toute déformation du circuit induit qui ne modifie pas la valeur du flux qui le traverse ne produit jamais de courants induits.

Il en est encore de même pour rextra-courant. En effet, un courant donne lieu à un champ magnétique et, par suite, à un flux de force dans la surface du circuit qu*il parcourt. On conçoit que tout changement d*intensitéoude forme modifiant ce flux puisse provoquer un effet analogue à celui que produirait le déplacement d'un aimant extérieur donnant lieu à la même variation.

On est donc conduit à caractériser les phénomènes d'induction de la manière suivante :

Quand on modifie d*tme manière quelconque le flux de force magnétique qui traverse un circuit fermée ce circuit devient le siège d'un courant temporaire dont la durée est égale à celle de la variation du flux.

Cet énoncé définit les conditions dans lesquelles se produisent les courants induits. 11 reste à établir les lois qui en déterminent le sens et la grandeur.

511. iioi dei^enz. — Peu de temps après la découverte de Faraday, Lenz a énoncé la loi suivante, qui établit un lien entre rinduction produite par le déplacement du système inducteur et le travail électromagnétique tel que le définit la formule d'Ampère :

Tout déplacement relatif d'un circuit fermé et d'un courant ou d'un aimant développe un courant induit dirigé de façon qu'il tende à s'opposer au mouvement.