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Analyse des mémoires lus par M. Ampère a l'aca-

* DEMIE DES SCIENCES, DANS LES SEANCES DES l8 ET 25 SEPTEMBRE, DES 9 ET 5o OCTOBRE 1820.

M. Ampère , membre de l'académie , lit un mémoire sur Faction mutuelle de la pile et de l'aimant. Ce mémoire est divisé en trois paragraphes.

M. Ampère ramène tous les faits observés par M. (Ersted a deux résultats généraux qu'il appelle , l'un, V action directrice, l'autre, V action attractive ou répulsive. Il les énonce de la manière suivante î

« Ier. résultat; action directrice. Lorsqu'un aimant et « un conducteur galvanique agissent l'un sur l'autre , et « que l'un d'eux, étant fixe, l'autre ne peut que tourner v dans un plan perpendiculaire à la plus courte distance « du conducteur et de l'axe de l'aimant , celui qui est mo- « bile tend à se mouvoir de' manière que les directions « du conducteur et de l'axe de l'aimant forment un angle « droit et que le pôle de l'aimant qui regarde habituelle- « ment le nord soit à gauche de ce qu'on a nommé le « courant galvanique, et le pôle sud à sa droite. Bien ente tendu que la ligné qui mesure la plus courte distance « du conducteur et de l'axe de l'aimant rencontre la di- « rection de cet axe entre les deux pôles.

«, 2me. résultat; action attractive où répulsive. Lorsqu'un « courant galvanique et un aimant sont à angle droit, ils « s'attirent, si le pôle nord est à gauche du courant, c'est- « à-dire si la position est celle que le conducteur et l'ai- « mant tendent à prendre en vertu de leur action mutuelle ; « ils se repoussent si le pôle nord de l'aimant est à la « droite du courant, c'est-à-dire si le conducteur et Pai- « mant sont maintenus dans la position opposée a celle « qu'ils tendeùt à se donner mutuellement.

M. Arago avait fait la remarque que ce second résultat pouvait, comme le premier, se tirer des expériences de . M.'CKrsted : M. Ampère en convient dans son mémoire, mais Il ajoute qu'après en avoir tiré le premier résultat , il a été conduit à l'explication dont il donne les hases dans le troisième paragraphe, et que c'est de cette explication qu'il a déduit ce second résultat général qu'il a confirmé comme on va le voir par des expériences directes.

Pour se mettre à l'ahri de l'influence que le glohe terrestre exerce sur l'aiguille aimantée, et pour distinguer dans les mouvemens que le courant galvanique lui imprime, ce qui est dû à l'action directrice et ce qui est dû à l'ac^ tion attractive ou répulsive, M. Ampère emploie deux appareils, l'un qu'il appelle aiguille astatique , l'autre qu'il nomme appareil pour les attractions et répulsions magnético-galvaniques à aimant mohile.

Aiguille astatique. Elle ressemble à une aiguille d'inclinaison ; comme elle, elle se meut toujours dans le plan perpendiculaire à l'axe qui la traverse et qui contient son centre de gravité ; seulement ce plan de mouvement, qui reste toujours vertical dans la houssole d'inclinaison , peut prendre ici toutes les positions possibles. Or, si on met l'axe de l'aiguille astatique , parallèlement aux résultantes des actions du globe, l'aiguille ne pourra se mouvoir que dans le plan perpendiculaire à ces résultantes. Ainsi l'action du globe sera détruite et l'aiguille restera indifférente dans toutes ses positions , c'est-à-dire , qu'elle sera parfaitement astatique. Alors, si on approche un courant galvanique , son action directrice se fait seule sentir sur l'aiguille , et l'expérience montre qu'elle devient toujours exactement perpendiculaire à la direction du courant.

Le second instrument de M. Ampère se compose d'une aiguille aimantée et d'un courant galvanique.

L'aiguille est semblable à Une aiguille à coudre, si ce n'est qVà chaque bout elle a un trou ou une sorte de

(3) chas dans lequel on peut passer un fil cle soie. On l'enfile par Un bout et on attache la soie à un support, ensorte que l'aiguille est suspendue verticalement et devient très-mobile , si le fil est assez long. Le conducteur galvanique est posé horizontalement sur deux supports en verre; on lui donne une vingtaine de pouces de longueur, et on l'arrange pour que son milieu réponde au milieu de l'aiguille et n'en soit distant que de quelques lignes. Alors si on établit la communication entre le conducteur et les pôles de la pile, le courant galvanique traverse le conducteur, et l'aiguille est attirée ou repoussée ; si l'on établit la communication en sens inverse , elle est repoussée ou attirée, et si on la retourne elle-même, elle présente en sens contraire les mêmes phénomènes.

11 paraît évident que l'action directrice que le courant exerce sur une aiguille qui lui est parallèle , et que l'action attractive ou répulsive qu'il exerce sur celle qui lui est perpendiculaire , sont des actions réciproques, et que des aiguilles fixes doivent les exercer sur des courans mobiles. Cependant M. Ampère a voulu constater cette réciprocité , et il y est parvenu en renversant les deux appareils précédens. 11 a pareillement constaté que la pile elle-même, dans toute sa longueur, agit comme le fil conducteur qui joint ses pôles ; il propose aux physiciens de mettre habituellement une aiguille aimantée sur la pile , afin de reconnaître par ses mouvemens si le courant est bien établi et quelle est son énergie. 11 appelle cet instrument galvanoscope. Enfin M. Ampère annonce que d'après sa théorie exposée dans le paragraphe suivant , des fils de cuivre roulés en hélice autour d'un cylindre de verre ou de papier, doivent, quand des courans les traversent, exercer une action pareille à celle des barreaux aimantés , dans toutes les circonstances où ceux-ci agissent sur d'au~ très corps , ou sont soumis aux influences du magnétisme terrestre.

M; Ampère (i) arrive à sa théorie de la manière suivante 5 il remarque que l'ordre dans lequel on découvre deux faits lie doit point influer sur leurs conséquences. «Il peut donc supposer qu'on a découvert, d'abord l'action directrice du courant sur l'aiguille, et ensuite l'action du globe. Dans cet ordre de choses on aurait vu en même-temps l'aiguille se diriger par l'influence du courant galvanique et ce courant être la cause de la direction , c'est-à-dire qu'on aurait vu en même-temps l'effet et la cause. Observant ensuite que l'aiguille se dirige aussi par l'action delà terre, on aurait conclu que la cause était la même, et qu'il y avait aussi un courant galvanique autour de la terre , allant de l'est à l'ouest perpendiculairement au méridien magnétique. Admettant donc l'existence d'un pareil courant, M. Ampère croit qu'il est principalement causé par le mouvement de rotation de notre planète et qu'il est modifié par le développement électrique qui s'opère essentiellement entre les substances hétérogènes des couches terrestres.

En effet, Yolta a bien prouve que l'électricité se développe au contact des métaux ; mais elle se développe aussi au contact des autres corps conducteurs, et l'on ne saurait supposer un arrangement assez régulier et assez soigneusement établi entre les différens éïémens de la terre, pour que les développemens d'électricité contraires fussent exactement neutralisés l'un par l'autre. Il se fait'dônc un courant gai-, vanique qui est comme une ceinture autour de la terre. Le progrès de l'oxidation et dés autres combinaisons chimiques affaiblit ou augmente l'intensité du courant ou bien en dévie la direction ; de là les changemens d'inclinaison ou de déclinaison. Le changement de température du jour à la nuit modifie pareillement le développement électrique ; de là les variations diurnes de la boussole.

(i) Le temps n'ayant pas permis à M. Ampère de lire ce 3e. paragraphe dans la séance dû 18 septembre r il nTen fit lecture que dans la se'aace suivante du 25 septembre.

L'élévation de température qui a lieu dans les conducteurs des courans galvaniques doit avoir lieu aussi dans ceux du globe terrestre. Ne serait-ce pas là, dit IVT. Ampère, la cause de cette chaleur interne constatée récemment dans les mines profondes ? Et quand on fait attention qu'un courant assez énergique porte les corps qu'il traverse à un état d'incandescence permanent sans combustion ou déperdition de substance, ne peut-on pas conclure que les globes opaques ne le sont qu'à cause du peu d'énergie des courans galvaniques qui s'y établissent : et ne peut-on pas trouver dans des courans plus actifs la cause de la chaleur et de l'éclat des globes lumineux ?

. Si c'est, en cela que réside véritablement la cause directrice de la terre sur une aiguille magnétique, c'est en cela aussi que réside la cause directrice d'un aimant : d'où il suit qu'un aimant quelconque n'est qu'un assemblage de courans galvaniques qui ont lieu dans des plans perpendiculaires à son axe, et qui se meuvent suivant des courbes fermées «t rentrantes. M. Ampère a imité cette disposition, en pliant tin fil de laiton en spirale sur un cylindre de verre. Les deux extrémités de la spirale étaient rectilignes et communiquaient chacune avec un des pôles de la pile : lorsque le courant la traversait , elle était suivant le sens du courant fortement altérée ou repoussée par, un barreau aimanté qu'on lui présentait en tenant l'axe perpendiculaire aux plans de la sphère. Et ce qui est bien plus remarquable , en remplaçant le barreau par une autre spirale, traversée aussi par un courant , les mêmes attractions et répulsions se sont fait sentir. C'est ainsi que M. Ampère a découvert ce fait, que deux courans électriques s'attirent lorsqu'ils vont dans le même sens , et qu'ils se repoussent s'ils vont en sens contraire. Ce fait n'est pas particulier aux formes spirales , on l'observe aussi pour les courans rectilignes. M. Ampère en a fait l'expérience devant l'Académie, après avoir terminé la lecture de son mémoire.

Dans un second mémoire lu dans la séance du g octobre , M. Ampère a eu pour but de démontrer par des expériences qu'il a mises sous les yeux de l'Académie, l'existence dans des plans perpendiculaires à la ligne qui joint les deux pôles d'un aimant , de séries de points jouissant précisément des mêmes propriétés que la série des points d'une pile voltaïque ou du conducteur qui en réunit les deux, extrémités , et qu'il a désignée pour abréger , sous le nom de courant électrique. Il suffit donc de ce principe unique de l'attraction entre deux courans électriques, lorsqu'ils sont dirigés dans le même sens, et de leur mutuelle répulsion quand ils sont dirigés en sens contraire , pour rendre raison non-seulement des attractions et répulsions d'un courant électrique et d'un aimant, telles que M. Ampère les a reconnues et décrites dans le mémoire qu'il a lu dans la séance du 18 septembre ; mais encore des attractions et répulsions de deux aimans f telles qu'elles ont lieu d'après les phénomènes connus que présentent ces corps. Pour cela il a montré d'abord les attractions et répulsions de deux courans, puis il a substitué à un des courans indifféremment, un aimant situé de manière que le courant qu'il remplaçait, se trouvât dans un plan perpendiculaire à son axe , et il a montré que les attractions et répulsions avaient lieu précisément de la même manière, pourvu que le .sens du courant de l'aimant qui est dans le sens opposé au mouvement apparent du soleil > lorsque l'aimant est dans la situation que lui donne l'action du globe terrestre , et où ses pôles regardent les pôles d'espèces opposées à ceux de la terre. Ce serait, comme il i'a dit, dans le sens du mouvement apparent du soleil , si l'aimant était placé de manière que ses pôles regardassent ceux du gîôbe qui sont de la même espèce qu'eux , c'està-dire , s'il l'était comme la terre.

Enfin, il a remplacé les deux courans par deux aimans, et ce fut encore précisément la même chose.

il a fait auparavant quelques observations sur la manière de diriger ces expériences.

■ i°. Au lieu de deux courans électriques excites par deux piles différentes, il vaut mieux se servir de deux portions d'un même courant et d'une seule pile; outre l'avantage avec le même nombre de paires d'avoir des courans dout l'intensité est double, on a celui de ne pouvoir se tromper sur la direction des courans, et de rendre plus facile à constater ce fait si remarquable par son opposition avec ce qu'on remarque dans les attractions et répulsions produites par les tensions électriques , que c'est quand les extrémités de même espèce dans les deux courans , sont le plus rapprochées , qu'il y a attraction ; quand ce sont les extrémités d'espèces opposées il y a répulsion.

Soit en effet A et B les deux extrémités d'un courant , C l'extrémité de l'autre courant qui est du côté de A , D celle qui est du côté de B ; A étant en communication avec une des extrémités de la pile , si l'on joint B à C, et D à l'autre extrémité de la pile, il est clair que les deux courans seront dans le même sens, et c'est alors que les courans s'attireront; mais si l'on joint au contraire B à D, et G à l'autre extrémité de la pile, les deux courans seront en sens contraire et il y aura répulsion. C'est cette circonstance qui établit la première et la plus complète différence entre ces attractions et répulsions, et celles des corps électrisés à la manière ordinaire.

2°. 11 faut avoir égard à l'action que le courant qui est dans la pile exerce sur le conducteur mobile et dont l'effet se complique avec celle au conducteur fixe, toutes les ibis qu'elle n'est pas dans une direction perpendiculaire à celle des courans , aussi bien qu'à l'action des courans qui se trouvent dans les fils métalliques servant à mettre les conducteurs en communication entre eux et avec la pile.

3°. On peut partager la pile en deux, et en réunir Tes deux parties par l'un des conducteurs , comme lorsqu'on joint deux piles par un fil métallique pour n'en former qu'une , tandis qu'on met les deux autres extrémités de ces deux portions de pile eu communication par Vautra

(8) conducteur; il est aisé de voir que, dans cette disposition, qui a fort bien réussi à M. Ampère , l'intensité de chaque courant est comme dans la disposition précédente, déterminée par la réunion de toutes les paires.

4°. Quand il y a attraction entre deux conducteurs traversés par deux courans électriques qui ont la même direction , et que cette attraction va jusqu'au contact immédiat , ils restent attachés l'un à l'autre comme deux aimans , et ne se repoussent point aussitôt ; ce qui établit une seconde différence très-remarquable entre les attractions et répulsions voltaïques et celles de deux conducteurs qui s'attirent en vertu de deux tensions électriques opposées. L'auteur avait déjà montré à l'Académie un fil conducteur, plié en spirale qui s'attachait comme un aimant à celle des extrémités d'un barreau aimanté qui l'attirait. Cette observation lui paraît importante , et lui fait penser que le contact des conducteurs n'empêchant point leur action mutuelle , cette action doit comme celle de deux aimans l'un sur l'autre ,, avoir lieu dans le vide 'malgré la communication qui s'y établit entre les corps électrisés, et qui fait cesser les attractions et les répulsions de tension. C'est ce qu'il se propose de vérifier dès qu'il aura pu se procurer un appareil propre à cette expérience. Son succès établira une nouvelle différence, entre ces attractions et répulsions et celles des corps .simplement électrisés , à ajouter aux deux qui viennent d'être indiquées et a celle qui résulte de ce que les premières n'ont lieu que quand le circuit étant formé, les tensions disparaissent.

5°. Outre les attractions et répulsions d'un aimant et d'un courant électrique ou d'un autre aimant, on observe entre eux l'action directrice connue de tout temps pour deux aimans et découverte par M. (Ersted entre un aimant et un courant électrique. Pour compléter l'identité d'effets entre ce qui arrive dans ces deux cas , et ce qui a lieu lorsque deux courans électriques agissent l'un sur l'autre, il faudrait constater que quand ces derniers »e

(9) peuvent que tourner clans deux plans parallèles , chacun de ces courans tend à mettre l'autre dans une situation où il lui soit parallèle et dirigé dans le même sens. M. Ampère n'a pu faire cette expérience par le défaut de mobilité des appareils qu'il avait fait construire pour cela , et dont un avait déjà été mis sous les jeux de l'Académie : il se propose d'en faire construire un nouveau, au moyen duquel il croit d'autant plus pouvoir déterminer le changement de direction d'un fil conducteur , qu'il est aisé de faire voir que quand deux lignes s'attirent lorsque leurs extrémités les plus rapprochées sont de même espèce et se repoussent dans le cas contraire , et qu'elles ne peuvent que tourner dans des plans parallèles, l'action résultante de ces attractions et répulsions tend à amener chacune de ces lignes dans des directions parallèles , telles que les extrémités de même espèce soient de même côté. Il disposera ce nouvel appareil de manière qu'on y puisse substituer des aimans{Jd?abord à l'un des deux courans électriques , et ensuite à tous les deux. (Cette expérience a depuis complètement réussi avec l'appareil dont il vient d'être question.)

6°. Il suit de la situation des courans électriques dans toute la masse d'un aimant , qu'à ses extrémités , ces courans se meuvent dans des courbes formées autour de chaque pôle j que quand on en présente au milieu d'un conducteur rectiligne mobile , que M. Ampère suppose horizontal , de manière que l'axe de l'aimant soit dans le plan de ce conducteur, il ne peut avoir aucune action pour le mouvoir ; mais que dès qu'on l'élève au-dessus de ce plan ou qu'on l'abaisse au-dessous, le courant électrique rencontre d'un côté , des courans dans l'aimant qui se meuvent dans le même sens et l'attirent, et de l'autre, des courans qui se meuvent dans le sens opposé et le repoussent. C'est ce que confirme l'expérience. Ces effets se déduisent assez facilement des observations de M. (Ersted; mais les circonstances qu'il présente , le rendent très-propre à rendra

( io ) palpable l'existence des courans électriques dans l'aimant. C'est pour faire agir l'aimant de cette manière, que M. Ampère avait disposé en spirale les conducteurs avec lesquels il a ensuite observe' pour la première fois les attractions et les répulsions de deux courans électriques, afin que cette forme spirale se rapprochât de celle des courbes fermées que parcourent les courans électriques autour des pôles d'un aimant, et qu'on pût leur donner alternativement la même direction ou une direction opposée.

7°. M. Ampère a fait une autre expérience qui lui a été indiquée par M. de la Place , et qui lui a paru propre à faire mieux connaître ce qui se passe dans un conducteur où existe ce qu'il a nommé pour se conformer à l'usage, courant électrique. Le milieu d'un conducteur de vingt mètres de longueur , qui joignait les deux extrémités de la pile, a agi sur l'aiguille comme les fils conducteurs ordinaires. Il avoue que cette expérience lui a d'abord paru appuyer l'opinion que c'est un véritable transport d'électricité qui a lieu le long du conducteur , et non pas seulement une sorte de polarisation électrique de ses particules^ Au reste , la solution de cette question, si importante pour les physiciens qui cherchent les vraies causes des phénomènes de la nature , ne fait rien à l'application de l'identité des attractions et des répulsions de deux fils conducteurs et de celles de deux aimans , à la recherche des formules propres à calculer toutes les circonstances de celles-ci , et à arriver, s'il est possible, à la connaissance des lois d'après lesquelles les inclinaisons et les déclinaisons de l'aiguille aimantée sont déterminées à chaque époque sur notre globe. Qu'il s'agisse d'un- véritable courant ou d'une simple polarisation d'une série de particules ? cette application en est tout-à-fait indépendante; le cas de deux courans électriques rectilignes étant le plus sim^ pie, c'est de l'observation des altractions et répulsions qui ont lieu clans ce cas qu'il faut déduire leurs valeurs en tant qu'elles dépendent de l'intensité des deux courans

de leur longueur , de l'angle que leurs directions font entr'elles, et surtout de leur plus courte distance dont le carré est probablement en raison inverse de l'attraction on répulsion quand toutes les autres circonstances sont les mêmes : il doit en outre entrer dans leur expression une fonction impaire du cosinus de l'angle de leur direction , puisque l'attraction se cbange en répulsion quand ce cosinus cbange de signe. Il est bien probable que cette fonction n'est que la première puissance de ce cosinus , c'est du moins la fonction la plus simple, et celle qu'on peut d'abord employer.

Après avoir déterminé la valeur des attractions ou répulsions de deux courans rectilignes , on aura la résultante de ces mêmes actions entre deux courans curvilignes par les procédés ordinaires des infiniment petits. Pour avoir l'action mutuelle entre un courant électrique et un aimant, il faudra considérer toute la masse de ce dernier comme composée de courans suivant des courbes fermées dans des plans perpendiculaires à l'axe de l'aimant : une intégration triple donnera la résultante des attractions et répulsions et le couple minimum qui détermine la rotation de celui des deux corps qu'on suppose mobile. Enfin pour calculer l'action mutuelle de deux aimans , on prendra celle d'un des deux sur un des courans électriques de l'autre , et par de nouvelles intégrations on aura le résultat cbercbé , en admettant que l'action d'un conducteur électrique ou d'un autre aimant n'influe pas sur les directions ni sur l'intensité des courans de l'aimant sur lequel ils agissent tous , ce qui sans doute n'est pas rigoureusement exact, mais peut être supposé dans une première approximation.

D'après une belle expérience de M. Biot , on ne peut douter que les courans d'un aimant ne se trouvent pas seulement à sa surface , mais dans toute sa masse. Ces calculs sont indépendans des diverses hypothèses qu'on peut faire sur la nature de ce que l'auteur a nommé courant

( »3) électrique. Quelle que soit celle de ces hypothèses qui serai définitivement adoptée , il restera dans la physique ces trois nouveaux faits :

i°. Deux courans électriques s'attirent quand ils ont Heu dans le même sens , ils se repoussent dans le cas contraire ;

2°. Ces attractions et répulsions sont absolument différentes des attractions et répulsions électriques connues auparavant ;

3°. Un aimant agit précisément dans toutes les circonstances, soit sur un courant électrique , soit sur un aimant, comme le ferait d'après cette loi un assemblage de courans électriques disposés comme il a été dit plus haut , en considérant de même l'autre aimant , dans le cas où. ce soient deux aimans qui agissent l'un sur l'autre.

Quant à la direction des courans électriques sur l'aimant dans des plans perpendiculaires à l'axe qui s'établit toujours , suivant les expériences de Van M arum , dans le sens de la plus grande dimension du métal qu'on aimante , il est évident qu'elle est due à ce que les deux extrémités de chaque courant, s'attirant mutuellement, tendent à se réunir le plus prompte ment possible, en se disposant tant sur la surtace que dans l'intérieur de l'aimant, suivant des courbes fermées dans le sens où ces courbes ont le moins de longueur, c'est-à-dire dans des plans perpendiculaires à la plus grande dimension du métal qu'on aimante.

Ainsi toutes les fois qu'on décomposera fortement l'éleGtricité du fer sur un point quelconque de sa surface , les deux électricités seront portées en sens contraire sur cette surface , et iront se réunir sur sa face opposée par la courbe fermée qui aura le moins de longueur , ce qui établira un courant suivant Cette courbe. Ce courant détermine dans les molécules de l'acier la disposition analogue à celle des élémens d'une pile voltaïque qui tend a le continuer, et entraîne des courans, et par suite des dispositions semblables dans le reste du corps; de la même;

manière que dans l'aimantation d'un fil d'acier placé dans un lube de verre renfermé dans une hélice de laiton où l'on fait passer un courant électrique , le courant de chaque spire en entraîne un semblable et dirigé dans le mênie sens sur la surface de l'acier, et par suite d'autres dans son intérieur. C'est pour la même raison que l'aimantation s'étend au-delà de l'hélice quand il est plus long qu'elle.

Direction des courans électriques par l'action de globe terrestre. Mémoire lu dans la séance du 3o octobre.

M. Ampère n'a pas réussi dans les premières expériences qu'il a entreprises pour faire mouvoir le fil conducteur d'un courant électrique par l'action du globe terrestre, moins peut-être à cause de la difficulté d'obtenir une suspension assez mobile , que parce qu'au lieu de chercher dans la théorie qui ramène le phénomène de l'aimant à ceux des courans électriques, disposition la plus favorable à cette sorte d'action, il était préoccupé de l'idée d'imiter le plus qu'il le pourrait la disposition des courans sur lesquels il voulait observer l'action de la terre. Cette seule idée l'avait guidé dans la construction de l'instrument qu'il avait fait exécuter , et elle l'empêchait en quelque sorte d'apercevoir autrement que d'une manière indirecte , que cette action porte le pôle austral de l'aiguille aimantée au nord et en bas , et le pôle boréal au sud et en haut ; que son effet immédiat est de placer les plans perpendiculaires a l'axe de l'aimant , dans lesquels se trouvent les courans électriques dont il se compose, parallèlement a un plan déterminé par l'action résultante de tous ceux de notre globe et qui est dans chaque lieu perpendiculaire à l'aiguille d'inclinaison. 11 suit de cette considération que ce n'est pas une ligne droite , mais un. plan que l'action terrestre doit immédiatement diriger; qu'ainsi, ce qu'ilfaut imiter, c'est la disposition de l'électricité suivant l'équateur de l'aiguille aimantée qui est une courbe rentrant sur elle-même. 11 faut voir ensuite si lorsqu'un courant électrique est ainsi disposé , l'action de

la terre tend à amener le plan où il se trouve dans une direction parallèle à celle où elle tend à amener l'équateur de l'aimant; c'est-à-dire dans une direction perpendiculaire à l'aiguille d'inclinaison, de manière que le courant qu'on essaie de diriger ainsi, soit dans le même sens que celle de l'aiguille aimantée qui a*obéi à l'action du globe terrestre. L'aimant reçoit des mouvemçns différons suivant qu'il ne peut que tourner dans le plan de l'horizon comme l'aiguille d'une boussole., ou dans le plan du méridien magnétique comme l'aiguille d'inclinaison attacbée à -la-fois horizontalement et perpendiculairement au méridien magnétique.

Pour imiter ces deux mouvemens , en en imprimant d'analogues à un courant électrique , il faut que le plan dans lequel il se trouve soit, dans le premier cas, vertical comme celui de l'équateur d'une aiguille aimantée horizontale, et tourne autour de la verticale qui passe, par son centre de gravité j et dans le second, qu'il ne puisse comme l'équateur de l'aiguille d'inclinaison , tourner autour d'une ligne comprise dans ce plan , qui soit à la fois horizontale et perpendiculaire au méridien magnétique.

Il a mis d'abord dans ces deux positions une double spirale de cuivre qui lui a paru très-propre à représenter les courans électriques de l'équateur d'un aimant, et il a vu cet appareil se mouvoir quand il y a établi un courant électrique, précisément comme l'auraitfait dans le premier cas l'équateur de l'aiguille d'une boussole et dans le second celui d'une aiguille d'inclinaison. Mais il lui est arrivé la même chose qu'à M. (Ersted j dans ses expériences, la force directrice du courant électrique qu'il faisait agir sur une aiguille aimantée tendait à la placer dans une direction qui fit un angle «droit avec celle du courant -, mais il n'obtenait jamais une déviation de cent degrés en laissant le fil conducteur dans la direction du méridien magnétique, parce que l'action du globe terrestre se combinant avec celle du courant électrique , l'aiguille aimantée se dirigeait suivant la

( »5) résultante de ces deux actions. Dans les expériences faites avec la double spirale, la force directrice de la terre était contrariée, dans le premier cas, par la torsion du fil auquel cet iustrument était suspendu , dans le second , par sa pesanteur, parce que le centre de gravité ue pouvait être exactement situé dans la ligne horizontale autour de laquelle tournait la double spirale.

Il a pensé alors qu'en multipliant le nombre des spires dont elle était composée, on n'augmentait pas pour cela l'effet produit par l'action de la terre ; d'où il a conclu qu'il obtiendrait plus simplement les mêmes phénomènes de direction , en employant pour représenter l'équateur d'une aiguille aimantée, un seul courant électrique revenant sur lui-même, et formant un circuit, si ce n'est absor lument fermé, car alors, il eût été impossible d'établir le courant dans le fil de cuivre , du moins en ne laissant que l'interruption suffisante pour faire communiquer ces deux extrémités avec celle de la pile. M. Ampère comprit en même - temps que la forme du circuit était indifférente , pourvu que toutes les parties en fussent dans un même plan , puisque c'était un plan qu'il s'agissait de diriger.

11 se procura alors deux appareils qui différaient , en ce que dans l'un le fil conducteur avait la forme d'une circonférence, dont le rayon avait un peu plus de deux décimètres , il portait à sa partie supérieure deux pointes d'acier ; l'équateur de Paiguîlle d'inclinaison était représenté par un rectangle en fil de laiton d'environ trois décimètres de largeur sur 6 de longueur , la suspension était d'ailleurs la même que celle de l'aiguille d'inclinaison. C'est avec ces deux instrumens que dans des expériences souvent répétées, il a observé les phénomènes de direction, par l'action de la terre, bien plus complètement qu'il ne l'avait fait avec la double spirale. Les conducteurs ont constamment quitté une position où il avait constaté, en les faisant osciller, que l'équilibre était stanle, pour se porter dans une situation plus ou moins rapprochée de celle

( '6) qu'aurait prise dans les mêmes circonstances, l'équateur d'une aiguille aimantée, où il se tenait, après quelques oscillations, en équilibre entre la force directrice de la terre , et la torsion du fil de soie, dans le premier cas ; et entre la même force et celle de la pesanteur qui agissait alors en faisant plier le conducteur, ce qui abaissait le centre de gravité du conducteur au-dessous de l'axe horizontal , dans le second cas. Dès qu'on interrompait Je circuit, il revenait toujours, dans le premier cas, à sa première position; s'il n'y revenait pas précisément dans le second , et s'ilen restait même quelquefois assez éloigné , il est évident , par toutes les circonstances de l'expérience , que cela tenait à la flexion qui avait produit dans la situation du centre de gravité, une légère altération qui subsistait quand on faisait cesser le courant électrique. M. Ampère a eu soin de changer les extrémités des fils conducteurs relativement à celles de la pile, pour constater que le courant qui existe dans celle-ci, n'était pas la cause de l'effet produit, puisqu'alors il avait toujours lieu dans le même sens, et que cet effet avait lieu en sens contraire conformément à la théorie. 11 a aussi, en laissant les mêmes extrémités en communication , fait passer de la droite à la gauche de l'instrument, les fils qui faisaient communiquer le conducteur mobile aux deux extrémités de la pile, pour constater que les courans de ces fils dont il tenait d'ailleurs la plus grande portion loin de l'instrument, n'avaient pas d'influence sensible sur ses mouvemens. 11 est inutile de dire que dans tous les cas, les mouvemens ont eu lieu dans le sens où se montrait l'équateur d'une aiguille aimantée , c'est-à-dire que l'extrémité de la perpendiculaire au plan du conducteur , qui se trouve à droite du courant et par conséquent à gauche de la personne qui le regarde dans la situation décrite dans un des mémoires précédens , est portée au nord dans lepremier et en bas dans le second, comme le serait le pôle austral d'un aimant que cette extrémité représente.

Il ne reste plus pour que le plan du conducteur arrive exactement dans la situation parallèle à l'équateur de l'aiguille d'inclinaison, qu'à remplacer dans le premier instrument la suspension du fil de soie, par un pivot d'acier dont la pointe repose sur une petite capsule de platine où l'on met du mercure pour compléter la communication ; c'est ce que l'auteur a exécuté depuis avec le plus entier succès, et dans le second il est indispensable de prévenir la flexion du conducteur, c'est de quoi il va être traité.

Cette interposition du mercure dans les points où la communication doit avoir lieu par des pointes mobiles trèsfines , sans être toujours nécessaire, est le meilleur moyen connu pour assurer la réussite des expériences. Ainsi après avoir deux fois tenté sans succès la rotation d'un courant électrique par un autre courant, cette expérience a parfaitement réussi quand, en l'essayant une troisième fois , un globule de mercure a été mis dans la capsule d'acier où tourne le pivot du conducteur mobile.

Dans la séance suivante de l'Académie, M. Ampère a annonce qu'ayant remplacé la suspension à un fil de soie , par une pointe d'acîër, tournant dans le mercure que contenait une petite coupé de platine, il a obtenu la direction du conducteur mobile exactement dans le plan perpendiculaire au méridien magnétique. Cette expérience a été répétée en présence de plusieurs membres de l'Académie et de quelques autres physiciens.

M. Ampère a encore lu à l'académie royale des sciences 9 plusieurs mémoires sur l'action que M. dErsted a reconnue entre un aimant et le fil métallique qui joint les deux pôles d'une pile de Volta , et sur celle qu'il a de son côté observée le premier, soit entre deux fils de laiton faisant partie d'un circuit voîtaïque", soit entre un de ces fils et le globe terrestre.

Le travail de M. Ampère se divise naturellement en deux parties bien distinctes ; l'une est purement expérimentale

et nous a fait connaître des faits nouveaux, et qui doivent intéresser les physiciens; l'autre se compose de considérations sur les phénomènes découverts par M. (Krstcd, et sur ceux que présentent les expériences qui lui sont propres; considérations dont il conclut que ces phénomènes, et en général tous les phénomènes magnétiques Sont uniquement dus à l'électricité, agissant dans les corps aimantés comme elle agit pour produire les attractions et répulsions qu'il a observées entre deux fils conjonctifs. Nous ne parlerons ici que de la partie expérimentale. Elle a pour objet principal les quatre faits suivans, sur lesquels les expériences de M. Ampère ne peuvent laisser aucun doufce :

i°. Deux fils métalliques parallèles , faisant partie d'un circuit voitaïque , s'attirent quand les extrémités de ces fils qui communiquent avec un même pôle de la pile, se trouvent du même côté ; ils se repoussent dans le cas contraire ;

2°. Quand deux fils métalliques , faisant partie d'un circuit voitaïque , sont placés dans deux plans parallèles, de manière que l'un d'eux puisse seulement tourner autour de la ligne perpendiculaire à leurs directions , qui en mesure la plus courte distance, l'action mutuelle de ces deux fils amène celui qui est mobile dans la direction où il est parallèle à l'autre, et où les extrémités qui communiquent avec le même pôle de la pile voitaïque, sont du même côté dans les deux fils j

3°. Quand on introduit dans un tube de verre une partie du fil conjonctif, et que l'autre partie du même fil est roulée en hélice sur le tube , on a un instrument qui se conduit comme un aimant dans l'action mutuelle qui a lieu entre lui, et une aiguille ou un barreau aimanté. Il fait mouvoir l'aiguille d'une boussole en attirant et repoussant ses pôles précisément comme le ferait un aimant, et si ou le suspend comme une aiguille aimantée , il exé~

cute , à l'approche d'un barreau. , les mouvemens que ferait cette aiguille dans les mêmes circonstances;

4°. Lorsqu'un fil métallique , communiquant aux deux extrémités de la pile , forme un circuit presque fermé , où l'on ne laisse d'interruption que l'intervalle nécessaire aux communications, et que ce fil est mobile autour d'un axe compris dans le plan du circuit qu'il forme, l'action du globe terrestre tend à le mouvoir de manière que ce plan devienne parallèle à l'équateur d'une aiguille aimantée qui serait attachée perpendiculairement au même axe , et qui dans sa rotation autour de cet axe, obéirait librement à l'action de la terre. Cette expérience suppose que la partie mobile du circuit #t parfaitement équilibrée , excepté dans le cas où l'axe, autour duquel elle tourne , est la ligne verticale qui passe par son centre de gravité , ce qui fait que la pesanteur ne tend à lui imprimer aucun mouvement dans les différentes situations où elle peut se trouver. On obtient ce mouvement en suspendant simplement cette partie du fil conjonctif à un pi-vot d'acier dont la pointe s'appuie contre le fond d'une petite coupe de fer ou dé platine où l'on met un peu de mercure. On la voit alors tourner autour de la verticale passant par son centre de gravité et par l'extrémité du pivot, jusqu'à ce que le plan où elle se trouve, arrive dans la situation où il est parallèle à l'équateur de l'aiguille d'une boussole.

Ce mouvement a lieu tantôt dans un sens et tantôt dans le sens opposé, suivant qu'on met une des extrémités du fil ou l'extrémité opposée en communication avec un même pôle de la pile.

Le premier de ces quatre faits , et surtout la circonstance que l'attraction a lieu entre deux fils conjonctifs, lorsque celles de leurs extrémités qui communiquent avec le même pôle de la pile sont du même côté , et la répulsion dans le cas contraire , ne pouvait être prévu

d'après les expériences de M. QSrsted. Le second paraît une suite nécessaire du premier , mais il était bon de le constater par l'expérience. Le troisième est surtout remarquable par sa liaison avec l'emploi d'un fil conjonctif plié en hélice pour aimanter l'acier, et y déterminer des pôles à volonté. Le quatrième complète l'analogie des fils conjonctifs et des aimans sous quelque point de vue qu'on la considère , analogie "qui est déjà établie sur plusieurs autres faits et en particulier sur l'aimantation du fer par l'électricité que développe, soit une pile voltaïque , soit une machine électrique ordinaire , dans les expériences de M. Ara go.