AMPÈRE

mercure en contact avec cet axe. La partie FG de ce fil de laiton passe dans le tube de verre et se soude à la boîte en cuivre, à laquelle est attaché un petit axe en acier semblable à l'autre et qui repose sur le rebord d'une autre lame M où Ton met aussi du mercure. Les deux lames en fer M, N sont supportées par les pieds PQ, RS, qui communiquent avec le mercure des coupes de buis T, U, où Ton fait plonger les deux conducteurs partant des deux extrémités de la pile. Pour empêcher la flexion du fil de laiton ARCDEF,- le tube de verre XY porte, au moyen d'une autre boîte de cuivre 1, un losange en bois ZV très léger et très mince, dont les extrémités soutiennent les milieux des portions RC, DE du fil de laiton qui sont parallèles au tube de verre XY. L'interposition du mercure dans cet instrument et dans ceux que je viens de décrire, partout où la communication doit avoir lieu par des parties qui ne sont pas soudées, sans être toujours nécessaire, est le meilleur moyen que je connaisse pour assurer la réussite des expériences. Ainsi, j'avais deux fois tenté sans succès une expérience qui a parfaitement réussi quand, en l'essayant une troisième fois, j'ai rendu la communication plus complète par un globule de mercure.

III. — DE L'ACTION MUTUELLE ENTRE UN CONDUCTEUR ÉLECTRIQUE ET UN AIMANT.

C'est cette action découverte par M. OErsted, qui m'a conduit à reconnaître celle de deux courants électriques l'un sur l'autre, celle du globe terrestre

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ËLECTRODYNAMIQUE. 5l

sur un courant, et la manière dont l'électricité produisait tous les phénomènes que présentent les aimants, par une distribution semblable à celle qui a lieu dans le conducteur d'un courant électrique, suivant les courbes fermées perpendiculaires à Taxe de chaque aimant. Ces vues, dont la plus grande partie n'a été que plus tard confirmée par l'expérience, furent communiquées à l'Académie royale des Sciences, dans sa séance du 18 septembre 1820; je vais transcrire ce que je lus dans cette séance, sans autres changements que la suppression des passages qui ne seraient qu'une répétition de ce que je viens de dire, et en particulier de ceux où je décrivais les appareils que je me proposais de faire construire; ils l'ont été depuis, et la plupart sont décrits dans les paragraphes précédents. On pourra, par ce moyen, se faire une idée plus juste de la marche que j'ai suivie dans mes recherches -sur le sujet dont nous nous occupons.

Les expériences que j'ai faites sur l'action mutuelle des conducteurs, qui mettent en communication les extrémités d'une pile voltaïque, m'ont montré que tous les faits relatifs à cette action peuvent être ramenés à deux résultats généraux, qu'on doit considérer d'abord comme uniquement donnés par l'observation, en attendant qu'on puisse les ramener à un principe unique, en déterminant la nature et, s'il se peut, l'expression analytique de la force qui les produit. Je commencerai par les énoncer sous la forme qui me paraît la plus simple et la plus générale.

Ces résultats consistent, d'une part, dans l'action

5l LES MAITRES DE LA PENSEE SCIENTIFIQUE,

directrice d'un de ces corps sur l'autre; d'autre part, dans l'action attractive ou répulsive qui s'établit entre eux, suivant les circonstances.

Action directrice. — Lorsqu'un aimant et un conducteur agissent l'un sur l'autre, et que l'un deux étant fixe, l'autre ne peut que tourner dans un plan perpendiculaire à la plus courte distance du conducteur et de l'axe de l'aimant, celui qui est mobile 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 habituellement le Nord soit i\ gauche de ce qu'on appelle ordinairement le courant galvanique, dénomination que j'ai cru devoir changer en celle de courant électrique, et le pôle opposé à sa droite, bien entendu que la ligne qui mesure la plus courte distance du conducteur et l'axe de l'aimant rencontre la direction de cet axe entre les deux pôles. Pour conserver à ce! énoncé toute la généralité dont il esl susceptible, il faut distinguer deux sortes de conducteurs : i° la pile même, dans laquelle le courant électrique, dans le sens où j'emploie ce mot. se porte de l'extrémité où il se produit de l'hydrogène dans la décomposition de l'eau à celle d'où l'oxygène se dégage; 2° le fi] métallique qui unit les deux extrémités de la pile, et ou Ion doit alors considérer le même courant connue se portant, au contraire, de l'extrémité qui donne de l'oxygène à celle qui développe de l'hydrogène. On peut comprendre ces deux cas dans une même définition, en disant qu'on entend par courant électrique la direction suivant laquelle lhvdrogène

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ÉLECTRODYNAMIQUE. 63

et les bases des sels sont transportés par l'action de toute la pi Je, en concevant celle-ci comme formant avec le conducteur un seul circuit, lorsqu'on interrompt ce circuit pour y placer soit de l'eau, soit une dissolution saline que cette action décompose. Au reste, tout ce que je vais dire sur ce sujet ne suppose aucunement qu'il y ait réellement un courant dans cette direction, et Ton peut ne considérer que comme une manière commode et usitée de la désigner, remploi que je fais ici de eette dénomination de courant électrique.

Dans les expériences de M. OErsted, cette action directrice se combine toujours avec celle que le globe terrestre exerce sur l'aiguille aimantée, et se combine en outre quelquefois avec l'action que je décrirai tout à l'heure sous la dénomination d'action attractive ou répulsive : ce qui conduit à des résultats compliqués dont il est difficile d'analyser les circonstances et de reconnaître les lois.

Pour pouvoir observer les effets de V action directrice d'un courant électrique sur un aimant, sans qu'ils fussent altérés par ces diverses causes, j'ai fait construire un instrument que j'ai nommé aiguille aimantée astatique. Cet instrument (Jig. 8) consiste dans une aiguille aimantée AB fwèe perpendiculairement à un axe CD, qu'où peut placer dans la direction que l'on veut, au moyen d'un mouvement semblable à celui du pied d'un télescope ei de deux vis de rappel E, F. L'aiguille ainsi disposée ne peut se mouvoir qu'en tournant dans un plan perpendiculaire à cet axe, dans lequel on a soin que son centre rie gravité «>ii exactement placé, en sorte qu'avant

qu'elle soit aimantée on puisse s'assurer que la pesanteur n'a aucune action pour la faire changer de position. On l'aimante alors, et cet instrument sert à

Fig. 8,

rr». — r

vérifier que tant que le plan où se meut l'aiguille n'est pas perpendiculaire à la direction de l'aiguille d'inclinaison, le magnétisme terrestre tend à faire prendre à l'aiguille aimantée la direction de celle des lignes tracées sur ce plan qui est la plus rapprochée

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ÉLECTRODYNAMIQUE. 55

possible de l'axe de l'aiguille d'inclinaison, c'est-àdire la direction de la projection de cet axe sur le même plan. On rend ensuite, au moyen des vis de rappel, le plan où se meut l'aiguille aimantée perpendiculaire à la direction de l'aiguille d'inclinaison, le magnétisme terrestre n'a plus alors aucune action pour la diriger, et elle devient ainsi complètement astatique. L'instrument porte dans le même plan un cercle LMN divisé en degrés, sur lequel sont fixés deux petits barreaux de verre GH, 1K, pour attacher les fils conducteurs, dont l'action directrice agit alors seule et sans complication avec la pesanteur et le magnétisme terrestre.

La principale expérience à faire avec cet appareil est de montrer que l'angle entre les directions de l'aiguille et du conducteur est toujours droit quand V action directrice est la seule qui ait lieu.

Action attractive ou répulsive. Ce second

résultat général consiste : i° en ce qu'un conducteur joignant les deux extrémités dune pile voltaïque et un aimant dont Taxe fait un angle droit avec In direction du courant qui a lieu dans ce conducteur, conformément aux définitions précédentes, s'attirent quand le pôle austral est à gauche du courant qui agit sur lui, c'est-à-dire quand la position est celle que le conducteur et l'aimant tendent à prendre en vertu de leur action mutuelle, et se repoussent quand le pôle austral de l'aimant est à la droite du courant, c'est-à-dire quand le conducteur et l'aimant sont maintenus dans la position opposée à celle qu'ils tendent à se donner mutuellement. On voit, par

l'énoncé même de ces deux résultats, que l'action entre le conducteur et l'aimant est toujours réciproque. C'est cette réciprocité que je me suis d'abord attaché à vérifier, quoiqu'elle me parût assez évidente par elle-même; il me semble qu'il serait superflu de décrire ici les expériences que j'ai faites pour la constater, il suffit de dire qu'elles ont pleinement réussi.

Les deux modes d'action entre un aimant et un fil conjonctif, que je viens d'exposer en les considérant comme de simples résultats de l'expérience, suffisenl pour rendre raison des faits observés par M. OErsled, et pour prévoir ce qui doit arriver dans les cas analogues à l'égard desquels on n'a point encore fait d'observation. Ils indiquent, par exemple, d'avance tout ce qui doit arriver quand un courant électrique agit sur l'aiguille d'inclinaison. Je n'entrerai dans aucun détail à cet égard, puisque tout ce que je pourrais dire sur ce sujet découle immédiatement des énoncés précédents. Je me bornerai à dire qu'après avoir déduit seulement le premier résultat général de la Note de M. OErsted, j'en déduisis l'explication des phénomènes magnétiques, fondée sur l'existence des courants électriques dans le globe de la Terre et dans les aimants, que cette explication me conduisit au second résultat général, et me suggéra, pour le constater, une expérience qui réussit complètement, Lorsque je la communiquai à INI. Arago, il me lit remarquer avec raison que cjette attraction entre un aimant et un conducteur pïaeés.à angles droits dans Ja direction où ils tendent à se mettre mutuellement, et cette répulsion, dans fa

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ÉLECTRODYNAMIQUE. 67

direction opposée, pouvaient seules rendre raison des résultats publiés par l'auteur de la découverte, dans le cas où l'aiguille aimantée étant horizontale on en approche le fil conducteur d'une pile vollaïque dans une situation verticale, et qu'on pouvait même déduire aisément cette loi de l'une des expériences de M. OErsted, celle qu'il énonce ainsi : Posito autem /i/o (eu jus extremitas superior electricilatem a termine* négative* apparatus galvanici accipit) e regione puncto in ter polum et médium acus sito, occidentem versus agitai'.

Car ce mouvement de l'aiguille aimantée, indiqué comme ayant lieu soit que le conducteur se trouve à l'occident ou à l'orient de l'aiguille, est dans le premier cas une attraction, parce que le pôle austral est à la gauche du courant, et dans le second une répulsion, parce qu'il se trouve à droite.

Mais, en convenant de la justesse de cette observation, il me semble que la distinction que j'ai faite des deux résultats généraux de l'action mutuelle d'un aimant et d'un fil conducteur n'en devient que plus importante pour expliquer ce qui arrive alors, en montrant que, dans ce cas, c'est tantôt une attraction et tantôt une répulsion, toujours conformément à la loi du second résultat général que je viens d'exposer, tandis que, dans l'expérience que M. OErsted énonce immédiatement avant en ces termes : Quando fi/um conjungens perpendiculaire ponitur e regione polo acus magnetiese, et extremitas superior fili electricitatem a termino-negativo apparatus galvanici accipit, polus orientent versus movelur, ce mouvement n'a lieu que pour que l'aiguille aimantée

prenne, à l'égard du conducteur, la direction déterminée par le premier résultat général, avec toutes les circonstances que j'ai comprises dans son énoncé et en particulier la remarque qui le termine.

Il me reste à décrire l'instrument avec lequel j'ai constaté l'existence de cette action entre un courant

Fi8- 9

électrique et un aimant, désignée, dans ce qui précède, sous le nom d'action, attractive ou répulsive, et j'en ai observé les effets sans que Y action directrice vînt les altérer en se combinant avec elle. Cet instrument, représenté figure 9, est composé d'un pied ABC dont les bras BFG, BF1T supportent le fil conducteur horizontal KL, après duquel on suspend une petite aiguille aimantée cylindrique MN, à l'extrémité C de ce pied, au moyen d'un fil de soie MC, tantôt par son pôle austral, tantôt par son pôle boréal (*).

(l) C'est ici qu'était placée, dans le Mémoire que je lus à

ÉLECTROMAGNETISME ET ELECTRODYNAMIQUE. ')Q,

La première réflexion que je lis, lorsque je voulus chercher les causes des nouveaux phénomènes découverts par M. OErsted, est que l'ordre dans lequel on a découvert deux faits ne faisant rien aux conséquences des analogies qu'ils présentent, nous pouvions supposer qu'avant de savoir que I aiguille aimantée prend une direction constante du Sud au [Nord, on avait d'abord connu la propriété qu'elle a d'être amenée par un courant électrique dans une situation perpendiculaire à ce courant, de manière qu'un même pôle de l'aiguille lût toujours porté à gauche du courant, et qu'on découvrît ensuite la propriété qu'elle a de tourner constamment au Nord celui de ses pôles qui se portail ainsi à gauche du courant; l'idée la plus simple, el celle qui se présenterait immédiatement à celui (pli voudrait expliquer cette direction constante de l'aiguille, ne serait-elle pas d'admettre dans la terre un courant électrique, dans une direction telle (pie le Nord se trouvât à gauche d'un homme qui, couché sur sa surface pour avoir la face tournée du côté de 1 aiguille, recevrait ce courant dans la direction de ses pieds à sa tète, el d'en conclure qu'il a

l'Académie le 18 septembre 1820, la description des instruments que je me proposais de faire construire, celle entre autres des conducteurs plies en spirale et en hélice; je me procurai la plupart de ces instruments entre eelte séanee et celle du >5 septembre, où je fis l'expérience des attractions et répulsions des courants électriques, sans l'intermède d'aucun aimant; je supprime ici cette description, parce qu'elle se retrouve, soit dans ce que je lus à cette dernière séance et que je vais bientôt transcrire, soit dans les autres passages de ce Mémoire relatifs à l'explication des planches dont il est accompagné.

6o LES MAITRES DE LA PENSÉE SCIENTIFIQUE.

lieu, de l'Est à l'Ouest, dans une direction perpendiculaire au méridien magnétique ?

Cette hypothèse devient d'autant plus probable qu'on fait plus attention à l'ensemble des faits connus; ce courant, s'il existe, doit être comparé à celui que j'ai montré dans la pile agir sur l'aiguille aimantée, comme se dirigeant de l'extrémité cuivre à l'extrémité zinc, quand on établissait un conducteur entre elles, et qui aurait lieu de même si, la pile formant une courbe fermée, elles étaient réunies par un couple semblable aux autres; car il n'y a probablement rien dans notre globe qui ressemble à un conducteur continu el homogène; mais les matières diverses dont il est composé sont précisément dans Je cas d'une pile voltaïque formée d'éléments disposés au hasard, et qui, revenant sur elle-même, formerait comme une ceinture continue tout autour de la Terre. Des éléments ainsi disposés donnent moins d'énergie électrique sans doute que s'ils l'étaient dans un ordre périodiquement régulier; mais il faudrait qu'ils fussent arrangés à dessein pour que, dans une série de substances différentes formant une courbe fermée autour de la Terre, il n'y eut pas de courant dans un sens ou dans l'autre. Il se trouve que, d'après l'arrangement des substances de la Terre, ee courant a lieu de TEst à l'Ouest, et qu'il dirige partout l'aiguille aimantée perpendiculairement à sa propre direction. Cette direction trace ainsi sur la Terre un parallèle magnétique, de manière que le pôle de l'aiguille qui doit être à gauche du courant se trouve par là constamment porté vers le Nord, et l'aiguille dirigée suivant le méridien magnétique. Je ferai remarquer, à ee sujet, que les effets produits

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ÉLECTRODYNAMIQUE. 6l

par les piles de la construction anglaise, où l'on brûle un fil fin de métal même avec une seule paire dont le zinc et le cuivre plongent dans un acide, prouvent suffisamment que c'est une supposition trop restreinte de n'admettre l'action électromotrice qu'entre les métaux, et de ne regarder le liquide interposé que comme conducteur. 11 y a sans doute action entre deux métaux, Volta Ta démontré de la manière la plus complète; mais est-ce une raison pour qu'il n'y en ait pas entre eux et d'autres corps, ou entre ceux-ci seulement ? 11 y en a probablement dans le contaet entre tous le* corps qui peuvent conduire plus ou moins l'électricité sous une faible tension; mais cette action est plus sensible dans les piles composées de métaux et d'acides étendus, tant parce qu'il paraît que ce sont les substances où elle se développe avec le plus d'énergie, que parce que ce sont celles qui conduisent le mieux l'électricité.

Les divers arrangements que nous pouvons donner à des corps non métalliques ne sauraient produire une action électromotrice comparable à celle d'une pile voltaïque à disques métalliques séparés alternativement par des liquides, à cause du peu de longueur qu'il nous est permis de donner à nos appareils; mais une pile (pii ferait le tour de la Terre conserverait sans don le quelque intensité lors même qu'elle ne serait pas composée de métaux, et que les éléments en seraient arrangés au hasard; car sur une si grande longueur, il faudrait, comme je viens de le dire, que l'arrangement lût fait à dessein pour que les actions dans un sens fussent exactement détruites par les actions dans l'antre.

Je crois devoir faire observer à ce sujet que des courants électriques dans un même corps ne peuvent être indépendants les uns des autres, à moins qu'ils ne fussent séparés par des substances qui les isoleraient complètement dans toute leur étendue, et encore, dans ce cas-là même, ils devraient influer les uns sur les autres, puisque leur action se transmet à travers tous les corps; à plus forte raison lorsqu'ils coexistent dans un globe, dont toutes les parties sont continues doivent ils se diriger tous dans le même sens, suivant la direction que tend à leur donner la réunion de toutes les actions électromotrices de ce globe. Je suis bien loin, au reste, de croire que ce soit seulement dans ces actions que réside ia cause des courants électriques (fui y sont indiqués par la direction que prend l'aiguille aimantée à chaque point de la surface de la Terre; je crois, au contraire, que la cause principale en est toute différente, comme j'aurai occasion de le dire ailleurs; au reste, cette cause, dépendant de la rotation de la Terre, donnerait en chaque lieu une direction constante à l'aiguille, ce qui est contraire à l'observation; je regarde donc Faction électromotrice des substances dont se compose la planète que nous habitons comme se combinant avec cette action générale, et expliquant les variations de la déclinaison à mesure que l'oxydation fait des progrès dans l'une ou l'autre région continentale de la Terre.

Quant aux variations diurnes, elles s'expliquent aisément par le changement de température alternatif de ces deux régions pendant la durée d'une rotation du globe terrestre, d'autant plus facilement que l'on connaît depuis longtemps l'influence de la température

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ÉLECTRODYNAMIQUE. 63

sur 1 action éiectromotrice, influence sur laquelle M. Dessaignes a fait des observations très intéressantes. Il faut aussi compter parmi les actions électromotrices des différentes parties de la Terre celles des minerais aimantés qu'elle contient, et qui doivent, d'après mes idées sur la nature de l'aimant, être considérés comme autant de piles voltaïques. L'élévation de température qui a lieu dans les conducteurs des courants électriques doit avoir lieu aussi dans ceux du globe terrestre. Ne serait-ce pas là la cause de cette chaleur interne constatée récemment par les expériences rapportées, dans une des dernières séances de l'Académie, par un de ses membres dont les travaux sur la chaleur ont fait rentrer cette partie de la physique dans le domaine des mathématiques ? Et quand on fait attention que cette élévation de température produit, lorsque le courant est assez énergique, une incandescence permanente, accompagnée de la plus vive lumière, sans combustion ni déperdition de substance, ne pourrait-on pas en conclure que les globes opaques ne le sont qu'à cause du peu d'énergie des courants électriques qui s'y établissent, et trouver dans des courants plus actifs la cause de la chaleur et de la lumière des globes qui brillent par eux-mêmes ?

On sait qu'on expliquait autrefois par des courants les phénomènes magnétiques, mais on les supposait parallèles à l'axe de l'aimant, situation dans laquelle ils ne pourraient exister sans se croiser et se détruire.

Maintenant, si des courants électriques sont la cause de l'action directrice de la Terre, des courants électriques seront aussi la cause de celle d'un aimant sur un autre aimant; d'où il suit qu'un aimant doit être

considéré comme un assemblage de courants électriques qui ont lieu dans des plans perpendiculaires à son axe, dirigés de manière que le pôle austral de l'aimant, qui se porte du côté du Nord, se trouve à droite de ces courants, puisqu'il est toujours à gauche d'un courant placé hors de l'aimant, et qui lui fait face dans une direction parallèle, ou plutôt ces courants s'établissent d'abord dans l'aimant suivant les courbes fermées les plus courtes, soit de gauche à droite, soit de droite à gauche, et alors la ligne perpendiculaire aux plans de ces courants devient Taxe de l'aimant, et ses extrémités en deviennent les pôles. Ainsi, à chacun des pôles d'un aimant, les courants électriques dont il se compose sont dirigés suivant des courbes fermées concentriques; j'ai imité cette disposition autant qu'il était possible avec un courant électrique, en en pliant le fil conducteur en spirale; cette spirale était formée avec un fil de laiton et terminée par deux portions rectil ignés de ce même fil, qui étaient renfermées dans deux tubes de verre (]), afin qu'elles ne communiquassent pas entre elles et pussent être attachées aux deux extrémités de la pile.

Suivant le sens dans lequel on fait passer le courant dans une telle spirale, elle est en effet fortement attirée ou repoussée par le pôle d'un aimant qu'on lui présente de manière que la direction de son axe soit perpendiculaire au plan de la spirale, selon que les courants électriques de la spirale et du pôle de l'aimant sont dans le même sens ou en sens contraire. En rem-

(l) J'ai depuis changé cette disposition, comme je le dirai ci-après.

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ÉLECTRODYNAMIQUE. 05

plaçant l'aimant par une autre spirale, dout le courant soit dans le même sens que le sien, on a les mêmes attractions et répulsions; c'est ainsi que j'ai découvert que deux courants électriques s'attirent quand ils ont Jieu dans le même sens, et se repoussent dans le cas contraire.

En remplaçant ensuite dans I expérience de l'action mutuelle d'un des pôles d'un aimant et d'un courant dans un fil métallique plié en spirale, cette spirale par un autre aimant, on a encore les mêmes effets, soit en attraction, soit en répulsion, conformément à la loi des phénomènes connus de l'aimant, il est évident d'ailleurs que toutes les circonstances de ces derniers phénomènes sont une suite nécessaire de la disposition des courants électriques que j'y admets, d'après la manière dont ces courants s'attirent et se repoussent.

J'ai construit un autre appareil où le fil conducteur est plié en hélice autour d'un tube de verre; d'après la théorie que je me suis faite de ces sortes de phénomènes, ce conducteur doit présenter, quand on y fera passer le cornant électrique, une action semblable à celle d'une aiguille ou d'un barreau aimanté, dans toutes les circonstances où ceux-ci agissent sur d'autres corps ou sont mus par le magnétisme terrestre (1). J'ai

f1) Quand j'écrivais cela, je ne connaissais pas bien celle des deux actions exercées par une hélice, qui correspond aux projections de ses spires sur son axe, et je croyais qu'on pouvait la négliger, ce qui n'est pas; mais tout ce que je dis ici sera vrai si on l'entend d'une hélice où l'on ait détruit cette action par un courant rectiligne opposé, établi dans le tube de verre qu'elle entoure de ses spires en sorte qu'il ne

AMPERE 5

déjà observé une partie des effets que j'attendais de l'emploi d'un conducteur plié en hélice, et je ne doute pas que plus on variera les expériences fondées sur l'analogie qu'établit la théorie entre cet instrument et un barreau aimanté, plus on obtiendra de preuves que l'existence des courants électriques dans les aimants est la cause unique de tous les phénomènes magnétiques.

Je ne pus achever la lecture que je fis à l'Académie de ce que je viens de transcrire que dans la séance du 25 septembre; je terminai cette lecture par un résumé où je déduisais, des faits qui y étaient exposés, les conclusions suivantes :

i° Deux courants électriques s'attirent quand ils se meuvent parallèlement dans le même sens; ils se repoussent quand ils se meuvent parallèlement en sens contraire;

2° Il s'ensuit que quand les (ils métalliques qu'ils parcourent ne peuvent que tourner dans des plans parallèles, chacun des deux courants tend à amener, l'autre dans une situation où il lui soit parallèle et dirigé dans le même sens;

3° Ces attractions et répulsions sont absolument différentes des attractions et répulsions électriques ordinaires;

4° Tous les phénomènes que présente l'action mutuelle d'un courant électrique et d'un aimant, découverts par M. OErsted, que j ai analysés et réduits

reste plus que l'action qu'exerce chaque spire dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'hélice ainsi que je l'ai expliqué dans le premier paragraphe de ce Mémoire.

à deux faits généraux dans un Mémoire précédent, lu à l'Académie le 18 septembre 1820, rentrent dans la loi d'attraction et de répulsion de deux, courants électriques, telle qu'elle vient d'être énoncée, eu admettant qu'un aimant n'est qu'un assemblage de courants électriques qui sont produits par une action des particules de l'acier les unes sur les autres analogue à celle des éléments d'une pile voltaïque, et qui ont lieu dans des plans perpendiculaires à la ligne qui joint les deux pôles de l'aimant ;

5° Lorsque l'aimant est dans la situation qu'il tend à prendre par l'action du globe terrestre, ces courants sont dirigés dans le sens opposé à celui du mouvement apparent du Soleil; en sorte que quand on place l'aimant dans la situation contraire, afin que ceux de ses pôles qui regardent les pôles de la Terre soient de même espèce qu'eux, les mêmes courants se trouvent dans le sens du mouvement apparent du Soleil;

6° Les phénomènes connus qu'on observe lorsque deux aimants agissent l'un sur l'autre rentrent dans la même loi ;

70 II en est de même de l'action que le globe terrestre exerce sur un aimant, en y admettant des courants électriques dans des plans perpendiculaires à la direction de l'aiguille d'inclinaison, et qui se meuvent de l'Est à l'Ouest, au-dessous de celte direction;

8° Il n'y a rien de plus à l'un des pôles d'un aimant (pi "à l'autre; la seule différence qu'il y ait entre eux esl que l'un se trouve à gauche et l'autre à droite des courants électriques qui donnent à l'acier les propriétés magnétiques;

90 Lorsque Voila eut prouvé que les deux électri-

cités, positive et négative, des deux extrémités de la pile s'attiraient et se repoussaient d'après les mêmes lois que les deux électricités produites par les moyens connus avant lui, il n'avait pas pour cela démontré complètement l'identité des fluides mis en action par la pile et par le frottement; mais cette densité le fut, autant qu'une vérité physique peut l'être, lorsqu'il montra que deux corps, dont l'un était électrisé par le contact des métaux et l'autre par le frottement, agissaient l'un sur l'autre, dans toutes les circonstances, comme s'ils avaient été tous les deux électrisés avec la pile ou avec la machine électrique ordinaire. Le même genre de preuves se trouve ici à l'égard de l'identité des attractions et répulsions des courants électriques et des aimants. Je viens de montrer à l'Académie l'action mutuelle de deux courants; les phénomènes anciennement connus relativement à celle de deux aimants rentrent dans la même loi; en partant de cette similitude, on prouverait seulement que les fluides électriques et magnétiques sont soumis aux mêmes lois, comme on l'admet depuis longtemps, et le seul changement à faire à la théorie ordinaire de l'aimantation serait d'admettre que les attractions et répulsions magnétiques ne doivent pas être assimilées à celles qui résultent de la tension électrique, mais à celles que j'ai observées entre deux courants. Les expériences de M. OErsted, où un courant électrique produit encore les mêmes effets sur un aimant, prouvent de plus que ce sont les mêmes fluides qui agissent dans les deux cas.

Dans la séance du 9 octobre, j'insistai de nouveau

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ÉLECTRODYNAMIQUE. 69

sur celte identité de l'électricité et de la cause des phénomènes magnétiques, en montrant que l'aimant ne jouit des propriétés qui le caractérisent que parce qu'il se trouve, dans les plans perpendicclaires à la ligne qui en joint les pôles, la même disposition d'élentricité qui existe dans le conducteur par lequel on fait communiquer les deux extrémités d'une pile voltaïque ; disposition que j'ai désignée sous le nom de courant électrique, tout en insistant, dans les Mémoires que j'ai lus à l'Académie, sur ce que l'identité des parallèles magnétiques et des conducteurs d'une pile de Volta, que j'avais surtout en vue d'établir, était indépendante de l'idée, quelle qu'elle fût, qu'on se faisait de cette disposition électrique.

Pour mettre dans tout son jour l'identité des courants des conducteurs voltaïques et de ceux que j'admets dans les aimants, je me suis procuré deux petites aiguilles fortement aimantées, garnies au milieu d'un double crochet en laiton, portant une flèche qui indique la direction du courant de l'aimant; j'ai fait représenter une de ces aiguilles de face, et l'autre de champ, à côté de la figure 1 : ab est l'aiguille, cd le double crochet, ef la flèche. Au moyen du double crochet, ces aiguilles s'adaptent, quand on veut les y placer, sur les conducteurs AB, CD {fi g. i), dans une situation où la ligne qui joint leurs pôles est verticale, et où leurs courants, toujours parallèles aux conducteurs sont cà volonté dirigés dans le même sens ou dans des sens opposés. Voici l'usage de ces aiguilles : après avoir produit les attractions et répulsions entre les conducteurs AB, CD, en faisant passer dans tous deux le courant électrique, on ne le fait plus passer

que dans l'un des deux, et l'on pJace sur l'autre une des aiguilles aimantées dans la situation que je viens d'indiquer, de manière que le courant que j'admets dans l'aiguille soit d'abord dans le même sens que relui qui avait lieu auparavant dans le conducteur auquel elle est adaptée; on voit alors que le phénomène d'attraction ou de répulsion, qu'offraient d'abord les deux conducteurs, continue d'avoir lieu en vertu de ce que j ai nommé V action attractive ou répulsive au commencement de ce paragraphe; on place ensuite la même aiguille de manière que son courant soit dirigé en sens contraire, et l'on obtient le phénomène inverse, en vertu de la même action, précisément comme si Ton avait changé la direction du courant que cette aiguille remplace, en faisant communiquer, dans un ordre opposé à celui qui avait d'abord été établi, les deux extrémités de la pile a\ec celles du conducteur de ce courant.

En lin, en ne faisant plus passer de courant éiectrique dans aucun des deux conducteurs, et en plaçant sur chacun une aiguille aimantée toujours dans la même situation verticale où son axe fait un angle droit avec le conducteur qui la porte, pour que ses courants continuent d'être parallèles à ce conducteur, on a de nouveau, d'après l'action connue de deux aimants l'un sur l'autre, les mêmes attractions et répulsions que quand des courants étaient établis dans les deux conducteurs, lorsque les courants des aiguilles sont tous deux dans le même sens, ou tous deux en sens contraire, relativement aux courants électriques qu'ils remplacent, et des phénomènes inverses quand l'un est dans le même sens et l'autre dans le seni

ÉLECTROMAGNÉTISME ET ELECTRODYNAM1QUE. 71

opposé; le tout conformément à la théorie fondée sur L'identité des courants de l'aimant et de ceux qu'on produit avec la pile de Vol ta.

On peut aussi vérifier cette identité dans l'instrument représenté figure 2. En remplaçant le conducteur fixe AB par un barreau aimanté situé horizontalement dans une direction perpendiculaire à celle de ce conducteur, et de manière que les courants de cet aimant soient dans le même sens que le courant électrique établi d'abord dans le conducteur fixe, on ne fait plus alors passer le courant que dans le conducteur mobile, et Ton voit que celui-ci tourne par l'action de l'aimant précisément comme il le faisait dans l'expérience où le courant était établi dans les deux conducteurs, et où il n'y avait point de barreau aimanté. C'est pour attacher ce barreau que j'ai fait joindre à cet appareil le support XY, terminé en Y par la boîte Z ouverte aux deux bouts où Ton (ixe l'aimant dans la position que je viens d'expliquer au moyen de la vis. de pression V.

Quant à l'appareil représenté figure 10, on voit par celte ligure que les moyens de communication avec les extrémités de la pile, et le mode de suspension du conducteur mobile, étant à peu près les mêmes que dans celui qui est représenté dans la ligure 1, ces deux instruments ne diffèrent qu'en ce que, dans celui de la ligure io, les deux conducteurs A, B sont plies en spirale, et le conducteur mobile B suspendu a un tube de verre vertical CD. Ce tube est terminé intérieurement au centre de la spirale que forme ce conducteur, et reçoit dans son intérieur le prolongement du fil de laiton de cette spirale; ce prolongement arrivé en l>.

au haut du tube, y est soudé à la boîte de cuivre E, qui porte le tube de cuivre Y où entre à frottement le contrepoids H, et une pointe d'acier L qu'on plonge dans le globule de mercure de la chape Y, tandis que

Fig.

■Mi*

iw.

l'autre extrémité du même lil de laiton, après avoir entouré le tube CD en forme d'hélice, vient se souder à la boîte de cuivre D; à laquelle s'attache l'autre pointe d'acier K destinée à être plongée aussi dans un globule de mercure placé dans la chape X. Ces deux chapes sont d'acier, afin de n'être point endommagée!

par le mercure; les pointes reposent sur leur surface concave comme dans l'instrument représenté figure i. Ce serait ici le lieu de parler d'un autre genre d'action des courants électriques sur l'acier, celle par laquelle ils lui communiquent les propriétés magnétiques, et de montrer que toutes les circonstances de cette action, dons nous devons la connaissance à M. Arago, sont autant de preuves de la théorie exposée dans ce Mémoire relativement à la nature électrique de l'aimant : théorie dont il me semble qu'on peut dire que ces preuves complètent la démonstration. J'aurais aussi, pour ne rien omettre de ce qui est connu sur l'action mutuelle de fils conjonctifs et des aimants, à parler d'expériences très intéressantes communiquées à l'Académie dans un Mémoire qu'un physicien plein de sagacité, M. Boisgiraucl, a lu dans la séance du 9 octobre 1820. Une de ces expériences ne laisse aucun doute sur un point important de la théorie de l'action mutuelle d'un fil conducteur et d'un aimant, en prouvant que cette action a lieu entre ce conducteur et toutes les tranches perpendiculaires à la ligne qui joint les deux pôles du petit aimant soumis à son action, sans se développer avec une plus grande énergie sur les pôles de cet aimant, comme il arrive lorsqu'on observe l'action que les divers points de la longueur d'un barreau aimanté exercent sur une petite aiguille. Mais les découvertes de M. Arago ont été exposées par lui-même dans les Annales de Chimie et de Physique (t. XV, p. 93-102), et j'aurai occasion dans le Mémoire suivant (1,), de parler des expériences

(!) Comme ce que j'ai à dire sur l'action mutuelle de deux

de M. Boisgiraud, et d'en déduire les conséquences qui découlent naturellement des faits qu'il a observés.

aimants se compose bien moins de faits nouveaux que de calculs par lesquels on ramène cette action à celle de deux courants électriques, j'ai cru devoir renvoyer à ce second Mémoire 1« paragraphe où je me proposais d'examiner dans celui-ci les lois suivant lesquelles elle s'exerce, et de montrer que ces lois sont une suite nécessaire de la cause que je lui ai assignée dans les conclusions que j'ai lues à l'Académie le 25 septembre dernier.