CHAPITRE I. «- THÉORIE D'AMPÈRE

Si Ton vient à briser un barreau aimanté, les deux fragmeçts prennent des pôles contraires, comme le font les deux parties séparées d'un môme sûlénoïde (Jîg. 342).

Fig. 343.

Enfin on peut prendre un aimant et un solénoïde et les opposer l'un à l'autre. On les verra s'attirer ou se repousser absolument comme s'ils étaient ou deux solénoïdes ou deux aimanls. Cette expérience décisive établit nettement l'identité des deux sortes d'appareils.

Théorie d'Ampère. — Cette identité absolue dans les effets des solénoïdes et des aimants exige Tidentité de leur constitution. Pour la faire concevoir, Ampère a imaginé l'hypothèse suivante : il a admis que les molécules de fer ou d'acier sont enveloppées à l'état naturel par des courants préexistants de direction quelconque et tels, qu'il y en ait autant dans un sens que dans le sens contraire, de sorte qu'ils se détruisent. Vienl-on à les soumettre à Tinfluence d'un solénoïde tout formé, ils se dirigent parallèlement aux courants de ce dernier et constituent par euxmêmes une série de solénoïdes élémentaires qui ajoutent leurs effets. Quand il s'agit de fer doux, ces courants reprennent leur direction quel* conque aussitôt que cesse la cause qui les a dirigés. Si l'on opère sur Tacier, les courants gardent leur place et l'aimantation persiste indéfiniment. Nous allons confirmer cette hypothèse en montrant par de nombreux exemples que les aimanls se comportent toujours comme des solénoïdes.

n. — AGTIOH DES GOnBARTS SUR LES AIMAIITS.

On peut dans toutes les circonstances calculer Fattraction d'un solénoïde sur

Fijj. 3|3.

un assemblage quelconque de courants. En effet, Ampère a démontre {^fig. 3/^3) que deux éléments de courant OA = 5 et 0'A' = i', d'intensités 1 et 1', qui Tont des angles Q et 0' avec la ligne OO' qui joint leurs centres, qui sont avec cette ligne dans deux plans différents dont l'angle est s, et dont

1» distance est r, exercent l'un sur l'autre une attraction ou une répulsion F

représentée Dar la formule

ii'ss' F= — ï— (Bin0sin0'co8c — 7CO89GO80').

Cette formule exprime donc l'action élémentaire de deux courants. Si maintenant on examine deux courants finis de forme géométrique et de position réciproque connue , on pourra les décomposer tous deux en leurs éléments et calculer l'action résultant des forces exercées par tous les éléments de l'un sor tous les éléments de l'autre, laquelle pourra toujours se réduire à une force et un couple.

ï^ Un solénoïdc étant un assemblage de courants, on peut calculer son action sur un autre solénolde, et on trouve qu'elle se réduit à quatre forces : deux attractions entre les pôles contraires, et deux répulsions entre les pôles <ie même nom, lesquelles sont en raison inverse du carré des distances dei pôk$ en question. On verra bientôt que la même loi s'applique aux aimants. 2^ Soit un clément de courant OM représenic par la poupée d'Ampère a

regardant le pôle A d'un solènoidf ^^^' ^^^' {fg. 344 ). On a calculé les actiowde

tous les éléments du solénoide wo . OM, et on a trouvé qu'elles se cobposent en une résultante unique tppliquée au milieu du courant OM, perpendiculaire au plan AON, et agissant vers la droite de la poopée si A est un pôle austral : de fsfoD que le solénoide transporterait le

j^ Z ^ j> courant de 0 ver» X sur la ligne W

perpendiculaire au plan AOll. Si A était un pôle boréal, la résultante serait dirigée du côté opposé.

Pour prouver que les aimants se comportent comme les solénoîdes, il fx^ faire l'expérience en mettant en A le pôle austral d'un aimant et en montriBi qu'il agit comme celui d'un solénoide; on le fait au moyen de l'appareil d^ Barlow, C'est une roue dentée de cuivre, évidée pour être plus légère, et aïobile autour d'un axe G F {fig* 345). Les dents viennent, quand elle tonrne, lécher la surface d'un bain de mercure dans une auge ED. Un courant électrique qui arrive au mercure par le bouton C, remonte verticalement par ki dents de la roue du contour vers le centre, et retourne par l'axe au pôle aégitîf. Enfin un aimant AMB, qui est fixé sur la base de l'appareil, présente ks deux pôles A et B aux deux faces de la roue.

La poupée placée dans le courant mobile sera verticale, elle aura les pie» sur la pointe des dents, la tète vers l'axe FG; si elle regarde le pôle anstra) 4i elle sera sollicitée par une force dirigée vers sa droite de D en G. Si elle se retourne pour regarder le pôle boréal B, elle sera chassée vers sa gaoclw : <« sera encore de D en C. Aussi voit-on la roue se mouvoir de D vers C.

Z^ Non-seulement l'élément OM est sollicité vers sa droite par une foite OX. mais, h cause de la loi de l'action et de la réaction, le pôle austral A da solénoide est lui-même sollicité par une force contraire A A' {fig. 344)» ^*"^