CHAPITRE PREMIER

EXPÉRIENCES FONDAMENTALES IXDrcnON DANS LES CIRCUITS FERMÉS IMMOBILES

170. Mémoires expérimentaux. — Faraday a découvert en i83i les lois qualitatives de Tinduction ; il a varié les circonstances de production des courants induits^ mais n'a fait qu'un petit nombre (le mesures d'ailleurs assez confuses : il ne parait avoir eu qu'une connaissance grossière des lois d'Ohm, car, dans un mémoire de i^Si. pour déterminer l'influence des dimensions du fil sur le courant induit, il le produit dans des fils de même masse, mais de divers ïliamètres, et naturellement il n'aboutit à rien de net (*).

U découverte de Faraday fut suivie en i833 d'une série d'ezpé» rieuces fondamentales de Lenz Mémoire lu à l'Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg le 29 novembre : publié dans les Annales <le Poggendorf en i834). Lenz établit la loi célèbre qui porte son nom sur la relation entre le sens des courants induits et le sens des

y Voir M. BuLLouiR. Comparaison des coefficients d'induction. I, Notes f!o*ie«. — Ann, Se, Ee, Not^n. Sup. 188'j.

160 PROPAGATION DB l'kLKCTRICITK

actions mécaniques correspondantes. 11 fit la mémo année sur Tin- (luction électromagnétique une série d'expériences capitales publiées en i835.

171. Expériences de Iienz. — Le courant induit est produit dans une bobine enroulée sur un cylindre do fer doux et dont la résistance est celle qui donne le maximum de sensibilité au galvanomètre employé : on approche ou on éloigne le cylindre de fer doux d'un aimant permanent ; les limites du déplacement sont, une position lointaine quelconque, et le contact, car le champ croît très vite lorsque Tarmature est très près des pôles do sorte que sa position n'est bien définie qu'au contact. Lenz constata que les arrachements successifs produisaient des effets identiques, sauf les premiers, comme on pouvait s'y attendre, car on sait qu'ils diminuent la force portante. Il s'assura d'abord que les différents tours de fil jouaient le même rôle ; les impulsions données au galvanomètre h travers le môme nombre de tours de fils sont

près da pMe itord "i,5."»

au milieu .'i^fio

près du piMe sud ">..Vi

Il y a donc un maximum, très peu marqué, au milieu ; c'est là que Lenz place sa bobine.

i*' Influence du nombre de tours du fil, — Prenant une longeur de 5o pieds d'un fil de o,"'"o.i4 fie diamètre attaché aux deux bornes du galvanomètre, Lenz en enroula progressivement sur Tarmaturo, a, 4, ... 20 tours ; les im])ulsions varièrent do 5** 39' à 68" : en tenant compte delà loi d'action sur l'aiguille du galvanomètre en fonction de l'angle, l'écart entre le calcul et l'observation n'atteignit pas en moyenne ^ degré et ne dépassa pas 1^ pour ao tours. L'hypothèse faite dans le calcul est donc exacte : il y a proporlxonnalité entre la force électromotrice produite et le nombre de tours de fil.

2° Influence du diamètre du fil. — 4 spires do dix tours chacune, faites avec quatre fils do diamètres différents et de môme longueur.

CHAPITRB I. — BXPBRIBNCBS FONDAMENTALES 161

furent enroulées au milieu de Taimant. Les rapports des forces électromotrices produites dans chacune des trois premières spires à la force olectromotrice produite dans la quatrième, furent respective-

niiMit

i.ou3, 1.009, 1,01.

Donc à moins de -^ (limite de la précision dans ces expériences),

la force éîectvomotrice induite est indépendante du diamètre du fil

y Influence de ia nature du fil. — I^es opinions à ce sujet étaient très diverses. Nobili et Antinori, avec des fils de cuivre, fer, antimoini», bismuth, avaient trouvé que l'intensité du courant dtooissait il'un fil à l'autre dans l'ordre ci-dessus. Lenz remarque que cet ordre est le même que celui des conductibilités décroissantes et, par suite, que malgré ces résultats, la forer» électromotrice est peut-être constante. Il constitue un circuit formé par deux spires de métaux différents, enroulées sur un petit tube de carton, de façon à pouvoir K's f'nfller séparément sur l'armature ; la résistance du circuit était coD^taQte et on pouvait comparer lluduction dans l'un des métaux à l'induction dans l'autre métal. Il obtint pour le rapport des déviations :

Du cuivre au fer i,o<>3:5

» platine <),(>(^^i3

» laiton o,9(>8(^

La valeur de la déviation pour le cuivre est de 17" environ; elle est la même à 1' près pour les autres métaux : la force électroinoirice est donc indépendafite de la nature du niétal.

En résumé^ c est à Lenz qu'on doit cette notion fondamentale :

LllfOrCTION PBODUIT VNB FORCB ÉLECTR03I0TRICB.

172. Mémoires théoriques. — Un certain nombre de lois générales sur Tinfluence du nombre des spires, du sens de Tenroulement. etc., pouvaient être regardées comme évidentes dès le début.

162 PROPAGATION DC l'bLICTRICITÉ

Mais la loi clrmcnluire de rinducUoa produite par le déplacement relatif des circuits et des aimants paraît avoir été découverte par F. Ncumann en 18(5, coinino conséquence de la loi de Lenz iMrmoiros présentés en i84r>ot 1847 *^ l*Acaiiémic des Sciences do lierlin). l/induction par variation d'inteusité, sans déplacement dos circuits, n'est obtenue ([u'ii Taide d'une liypotiièse auxiliaire.

A la même époque (1846) parurent les premiers travaux théoriques dt» Weber, qui obtint h la fois la loi de Toction d'un courant sur un courant et les lois de l'induction, en partant de cctto idée préconçue que le courant est dû au transport, en sens opposé, do petites masses électriques positives et négatives, dont Taclion mutuelle dépend du mouvcmonl. Ciioisissant cette loi de façon à satisfaire aux lois d Ampère, sans cxidiquer d'ailleurs comment Taction électrodynamique suiûe par les particules électriques se transmet à la matière du conducteur, Weber trouva aussi les lois do l'induction due au mouvement des circuits ; par la nature même de son iiypuliièse, les lois de Tinduction «lut» aii mouvement varié des masses électriques, c'est à dire aux variations des courants, s'y trouvèrent aussi contenues.

Le mode d'exposition le plus connu est celui d'ilelmlioltz ;*) et de W. Thomson C'), qui ont déduit ces lois du principe général de la conservation de l'énergie et d(»s hypothèses suivantes : la n'^sistanci» «l'un fil est entièrement définie par sa nature ; la quantité d»' chaleur déi^îmée par le courant.esl éj^ale à HP, quelle que soit Torij^inr du courant.

173. Circuits immobiles. — Ne devant nous occuper dans ces leçons (pie des circuits immobiles, nous laissonuis entièrement de coté rimiuclion par le monv.Muent. et nous étudierons directement les lois de rin«lucth»n d'un circuit fermé sur nn antre, sans déplace ment relatif, «'U nous appuyant sur les expériences de Felici.

«• Vhetr (lie KrhulLuii^ (k'r Kraft. — Hcrliu, i«/|7.

(-) On llic tlicory of rlrctro-iiiugnclic imlin'lion — li, A. li. itij.s. — On Ihe HK'cimnical llivory of rleolrolysis. — Ph, M. ï^:n.