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vers son milieu. Les deux bouts du RI de laiton, qui dans l'appareil que j'ai décrit communiquent avec les deux extrémités de la pile au moyen du mercure où ils plongent et où ils peuvent tourner librement , sont dans l'instrument de Mr. De La Rive , soudés à deux plaques , l'une de zinc et l'autre de cuivre , qui traversent un flotteur circulaire en liège qu'on place sur de l'eau acidulée où plongent les deux plaques ; si l'on met sur un flotteur pareil une aiguille aimantée , et qu'on approche successivement dans toutes les situations qu'on pourra imaginer un barreau aimanté, tantôt de l'appareil à hélice, et tantôt de l'aiguille, en faisant attention à la correspondance que j'ai établie entre les pôles de l'aimant et les extrémités de l'hélice, d'après la direction du courant électrique qui la parcourt, on reconnoitra une identité d'action si parfaite , que je ne crois pas qu'on conserve , après cette expérience , des doutes sur l'identité de l'électricité et du magnétisme expliquée comme je l'ai fait.

Voila , Monsieur , bien des motifs d'admettre cette explication si simple des phénomènes magnétiques, et toutes les expériences que j'ai faites depuis six mois s'accordent à la confirmer; quand on ne la considérerait que comme une manière de représenter tous les faits, elle n'en seroit pas moins utile aux physiciens. Les observations décrites dans le Mémoire que vous avez eu la bonté de m'envoyer, en sont autant de nouvelles preuves; car, si je ne me trompe, on les pouvoit toutes prévoir d'après la théorie où l'on considère les aimans comme des assemblages de ce que j'appelle courans électriques , il suffit d'en tirer les conséquences qui en découlent le plus immédiatement pour voir que les deux branches d'un aimant en fera cheval doivent attirer ou repousser ensemble un même conducteur voltaïquc vertical, tel que la portion du fil qui établit dans votre ingénieux appareil la

communication entre le cuivre et le zinc , de manière que quand il y a attraction entre les pôles de l'aimant, il y ait répulsion en dehors , avec tous les autres changemens de signes dans cette action que vous décrivez. On voit de même pourquoi le pôle qui attire quand il est plus haut que le conducteur, repousse quand il est plus has, et généralement tous les faits que vous avez observés, sont une suite nécessaire cette théorie. Il faut seulement se rappeler que l'attraction a lieu quand les courans de l'aimant , dans la partie la plus voisine du conducteur , sont dans le même sens que celui du fil conjonctif , et la répulsion quand ils sont en sens contraire, et faire attention à la direction des courans de l'aimant relativement à ses pôles, telle que je l'ai déterminée en la comparant à celle du mouvement apparent du soleil relativement aux pôles de la terre , bien entendu que j'ai toujours nommé , comme on le fait aujourd'hui en France et en Angleterre, pôle austral de l'aiguille celui qui se dirige au nord.

Plus j'ai étudié le Mémoire plein de tant d'observations neuves et ingénieuses que vous avez eu la bonté de m'envoyer, plus j'y ai trouvé de preuves de ma théorie; les ressemblances dans certains cas , et les dissemblances complètes dans d'autres , entre l'action d'un fil conjonctif, et celle d'un barreau d'acier aimanté transversalement, en sont également des vérifications bien précieuses pour moi, les unes et les autres résultant évidemment de ce que dans le fil conjonctif le cou« rant parcourt la longueur de ce fil, et que dans un barreau aimanté transversalement, les courans électriques forment des circuits fermés contenus dans des plans parallèles à l'axe du barreau, au lieu de l'être dans des plans perpendiculaires à cet axe. comme dans les aimans ordinaires. Toutes les circonstances que présentent le fil conjonctif, l'aimant transversal et .l'aimant ordinaire, résultent ainsi d'une action tou-

jours la même entre les courans électriques soit du fil conjonctif , soit de ces deux sortes d'aimans ; et il me paroit que d'après les propriétés que j'ai reconnues dans les conducteurs voltaïques, la supposition de fluides ou de forces magnétiques , différentes des fluides ou des forces électriques , n'est plus qu'une conception purement gratuite ; car enfin , quand un fil de laiton faisant partie d'un circuit voltaïque est attiré, repoussé ou dirigé par une autre portion de fil conducteur, il faut bien que l'état électrique de ce fil, et les forces qui résultent de la manière dont l'électricité y est disposée , ou s'y meut , produisent ces phénomènes : d'où il suit que si le même état électrique existe dans le globe terrestre et dans les aimans, suivant les directions indiquées dans mon Mémoire , les forces qui en émaneront produiront nécessairement tous les effets qu'on observe , soit dans l'action de la terre sur un conducteur voltaïque ou un aimant, soit dans l'action mutuelle d'un conducteur et d'un aimant, ou de deux aimans ; quelle raison pourroit-il donc rester de supposer d'autres fluides d'autres forces , dont rien ne prouve l'existence ? Je suis , etc. A. Ampère.

Extrait d'une lettre de Sir H. Davy a Mr. Ampère.

Grosvenor Street, 20 Fév. 182 1.

Mr.

Je vous remercie des deux exemplaires de votre ouvrage sur les phénomènes électro-magnétiques que vous avez eu la bonté de m'envoyer. Vos vues sont toujours neuves et ingénieuses , et les physiciens de tous les pays les méditeront avec l'attention qu'elles méritent.

Avant que j'eusse connoissance que vous poursuiviez les expé-

( lai ) ,

riences d'Oersted j'avois £aît quelques recherches sur le même sujet, et je communiquai à la Société royale un Mémoire qui en contenoit le détail. Ce travail a été publié , mais il a perdu le mérite de la nouveauté , car la plupart de mes observations ont été faites par d'autres physiciens. ^ ' ,

Quelques-uns des faits que j'ai observés m'ont conduit à douter de l'identité de l'électricité et du magnétisme; et mes doutes sont plutôt augmentés que détruits par quelques nouvelles expériences , telles que celles qui démontrent le pouvoir qu'ont de très-mauvais conducteurs électriques , de devenir des aimants, et l'indifférence absolue des courans électriques très-forts qui passent à travers l'air, soit les uns pour les autres, soit pour les aimants.

J'aurai un grand plaisir à recevoir de vous des éclaircissemens ultérieurs sur ce sujet important et obscur, etc

Extrait d'une lettre de Mr. Ampère au Prof. De La Rive.

Paris , 1 5 Mai 1 8a r.

J'en viens à un autre article relatif à la

lettre que ✓j'ai reçue de l'illustre H. Davy; afin que vous puissiez mieux juger , Monsieur , de ce dont il est question, je joins ici une copie de cette dernière ; vous y verrez qu'il n'y a pas des détails suffisans sur les deux points qui lui paroissent présenter quelques difficultés relativement à ma théorie , mais, autant que j'ai pu en juger, ils se réduisent à ce que i.° « des corps très-mauvais conducteurs de l'éleo » tricité peuvent acquérir les propriétés des fils métallique*

( iaa )

» quand on les r met de même en communication avec les » deux extrémités d'une pile voltaïque. » J'ai essayé de produire cet effet dans des baguettes de verre, de bois, etc. avec ma pile de douze plaques de zinc d'un pied carré, je H* ai eu aucune sorte d'effets produits , ce qui me fait penser que Mr. Davy n'en a obtenu qu'avec une très -forte pile, composée d'un grand nombre de plaques , et où la tension étoit telle, que le courant électrique s'établissoit malgré le foible degré de conductibilité absolue , et je me suis assuré par beaucoup d'expériences que tel conducteur qui ne laisse pas passer le courant quand il n'y a qu'une plaque de zinc et une de cuivre, le conduisoit très-bien quand il y avoit un nombre suffisant de paires, pour que la tension électrique surmontât les obstacles qu'opposoit ce conducteur à la tension d'une seule paire. J'ai fait ces expériences avec des conducteurs métalliques qui se toueboient par des surfaces oxi— dêes; une seule paire donnoit un courant très-intense quand les mêmes surfaces étoient bien décapées ; il seroit bien à désirer qu'on sût quelles substances peu conductrices Mr. Davy a employées , je lui ai communiqué mon désir à ce sujet , et j'attends de nouveaux éclaircissemens.

a.° «De forts courans électriques à travers l'air n'agissent » ni les uns sur les autres, ni ne sont influencés par un » aimant , ni ne tendent à changer la direction de l'aiguille » aimantée. » Pour que ces observations cessent de faire une objection contre ma théorie , il suffit que la série de décompositions et de récompositions du fluide formé par la réunion des deux électricités dont on regarde les courans électriques comme composés, ne se fasse que par des décharges successives à travers l'air, et non d'une manière continue comme dans un fil conjonctif, parce que l'air est le plus mauvais de tous les mauvais conducteurs.

Mr. Davy dit , à la vérité , que le courant par l'air, dans

lequel il n'a observé aucune action attractive ou répulsive étoit très-intense ; mais puisqu'il n'exerçoit aucune action de ce genre , on ne pouvoit jugejr de son intensité , que par la vive lumière qu'il produisoit ; or 9 on sait précisément qu'à mesure qu'un corps est moins bon conducteur et laisse moins passer d'électricité , il devient plus lumineux. La lumièoe est produite par des décharges électriques successives ; et les attractions et répulsions des courans électriques , par les courans continus , où il passe bien plus d'électricité, sans comparaison, dans un même temps.

Avec une pile beaucoup plus forte encore , telle peut être que nous n'en pouvons faire , le courant électrique continu , pourroit peut-être s'établir à travers l'air, et alors il pourroit, s'il avoit une extrême intensité, agir sur un aimant, conformément à l'ingénieuse idée proposée par Mr. Arago pour expliquer les aurores boréales. Mais aussi quel appareil électro-moteur que le globe terrestre et l'atmosphère !

Il me paroît qu'on peut en général assimiler le courant lumineux à travers l'air , produit par une pile voltalque, à celui qu'on produit entre deux conducteurs très-rapprochés qui communiquent l'un au côté positif et l'autre au côté négatif d'une machine de verre , ou même à celui d'un conducteur continu communiquant aux deux côtés de cette machine; parce que l'électricité excitée par le frottement du verre ne l'est probablement pas d'une manière continue , mais par décharges successives , à mesure que les petites aspérités du verre rencontrent celles du coussin. On n'a pas fait une objection contre l'identité établie par Volta entre le galvanisme et l'électricité , de ce que le courant de la machine de verre n'agit pas sur l'aiguille aimantée , comme le fait le courant galvanique, pourquoi en feroit-on contre l'identité du magnétisme et de l'électricité , que j'ai établie sur des preuves de même nature, (Voyez les conclusions de mon

Mémoire des 18 et a5 septembre 1820) de ce que le courant que Mr. Davy excite à travers Tair au moyen de la pile vo!taïque, et qu'on doit aussi considérer comme une suite de décharges électriques , n'agit pas non plus sur les conducteurs électriques d'une aiguille aimantée ou sur d'autre» courans , etc

Méhoibe sur les Mouvemens électro-magnétiques \

et la théorie du magnétisme* {

Par M. Faraday.

Traduit par M. Anatole *■ Rïffault , avec de* Notes par

MM. Savaiiy et Ampè/e.

nière T à m'assurer de la position qu'affecte l'aiguille aimantée par rapport au fil conducteur de l'appareil volidïque , je fus conduit à une série d'expériences qui me paraissent faire voir sous un nouveau jour Faction électro-magnétique et le magnétisme lui-même , et rendre plus distinct et plus clair ce que l'on en connaît déjà. Il me semblait douteux que quelque chose de neuf ou digne de quelque intérêt eût pu échapper à la sagacité des observateurs qui se sont jusqu'à ce jour occupés de ce sujet; mais comme mes expériences me paraissent rapprocher considérablement les différentes opinions que Ton a émises , je suis déterminé , par cette raison , à en publier un exposé , dans l'espoir qu'elles serviront à rendre plus parfaite cette branche importante de nos connaissances.

L'appareil dont on fit usage fut celui inventé par le D r Hare de Philadelphie , et appelé par lui calorimolo^ il consiste essentiellement eu une seule paire de larges plaques, disposées de manière que la puissance de chacune d'elles est rendue plus énergique par l'interposition de plusieurs, autres : il suit de là que toutes les positions et les di«

reciions des aiguilles, pôles, etc. sont opposées à celles produites par un appareil de plusieurs plaques $ car, si l'on suppose qu'il existe dans le fil conducteur d'une batterie

un courant électrique dii igé du zinc vers le cuivre , ce cou-

rant, dans chaque paire considérée isolément, ira du cuivre au zinc 5 et telle sera par conséquent sa direction dans le fil conducteur que j'ai employé, et qui fait corn* muniquer en'embleilrîs deux plaques d'une paire. Dans les figures jointes à ce Mémoire, on a désigné par les lettres Z et C les extrémités du conducteur qui sont respectivement en contact avec les plaques <fe zinc et de cuivre t les sections sont toutes horizontales , vues en dessus, et Foir s'est servi de petites flèches pour marquer, tantôt' le pôle nord de l'aiguille, ou le pôle de l'aimant qui se dirige vers le nord , et tantôt la direction du courant : on n'éprouvera d'ailleurs aucune difficulté pour savoir auquel de ces deux objets elles se rapportent dans chaque das»

Ayant placé un fil conducteur verticalement , et en ayant approché Une aiguille aimantée pour déterminer dans quelles positions elle éprouvait des attractions ou des répulsions , au Heu d'en trouver seulement quatre, une attractive et une répulsive pour chaque pôle, je les trouvai au nombre de huit (1 ), deux attractives et deux répulsives pour chaque pôle : ainsi , en laissant 1 aiguille prendre librement sa position naturelle en travers du fil , situation directement opposée à celle indiquée par M. OErsted par la raison que nous avons déjà fait connaître, et retirant alors lentement le support de manière que son pôle nord, par exemple, se trouve plus rapproché du conducteur, il y a attraction , comme on devait

»*y attendre ; mais en continuant a faire venir l'extrémité de l'aiguille plus près encore , il y a répulsion , quoique cependant le fil soit encore du même ,côté de l'aiguille. Si lo conducteur est placé de l'autre côté du même pôle de l'aiguille , il le repoussera quand il sera opposé aux points situés entre le centre de mouvement et l'extrémité ; il y a cependant près de celle-ci un petit espace où il est attiré. La figure i , planche 7 , montre les positions d'attraction pour les pôles nord et sud ;* là figure a celles de répulsion.

Si l'on fait approcher verticalement le fil vers un polede l'aiguille, ce pôle passera d'un côté du fil, dans la direction que l'attraction et la répulsion qui s'exercent à l'extrémité de l'aiguille lui assigneraient; mais si l'on approche peu à peu le fil du centre de mouvement, d'un ou de l'autre côté de l'aiguille , la tendance à se mouvoir dans la direction primitive diminue; bientôt elle devient nulle, et l'aiguille est tout-à-fait indifférente au conducteur ; bientôt enfin le mouvement est renversé , et l'aiguille tend puissamment à se 4k) u voir en sens opposé.

Il est évident, d'après cela, que le centre de la portion active de l'une ou l'autre moitié de l'aiguille ou le pôle vrai , comme il convient de l'appeler, n'est point placé à son extrémité, mais qu'il peut être représenté par un point de l'axe de l'aiguille situé à peu de distance de celle extrémité. Il iuii évident , en outre , que ce point avaû une tendance à faire des révolutions autour du fil , et nécessairement a.ussi qtwj celui-ci déviait — Re ndre ^— tournef autour du pôle £ra{ ; et comme les mêmes effets ont lieu en sens contraire à l'autre pôle , chacun d'eux possède évidemment le pouvoir d'agir sur

le conducteur par lui-même , et non pas comme tonte partie quelconque de l'aiguille , ou comme se trouvant lié avec le pôle opposé.

Tout ceci s'entendra facilement si Ton jette les yeux sur la figure 3 , qui représente une section du fil dans les différentes positions par rapport à l'aiguille ; les pôles actifs sont représentés par deux cercles , et les flèches indiquent la tendance du fil r {lana-ses-pofrUi^n^ , à tourner autour île ces pôles.

Plusieurs conclusions importantes se déduisent de ces faits ; telles , par exemple , qu'il n'y a point d attraction entre le fil conducteur et l'un ou l'autre pôle d'un aimant ; que le fil doit tourner autour d'un pôle magnétique , et réciproquement , un pôle magnétique autour du fil (2) ; que l'attraction et la répulsion des fils conducteurs , et probablement aussi des aimans , sont des actions composées *, que les pôles magnétiques vrais sont les centres d'action de tout le barreau , etc. , etc. J'établirai , par des preuves démonstratives , ceux de ces faits qu'il m'a été possible de^onfirmer par expériences.

La révolution du fil métallique et du pôle l'un autour de l'autre étant le premier fait important à constater, pour démontrer la nature de la force qu'ils exercent mutuellement , j'essayai diflerens moyens pour parvenir à ce but. La difficulté consistait à obtenir, pour une portion du fil , une suspension assez délicate pour le mouvement , et présentant néanmoins assez de masse pour le contact : on parvint à la lever de la manière suivante : on prit un morceau de fil de laiton à l'extrémité duquel était solide un petit bouton d'argent; on creusa dans ce bouton une petite cavité, et en amalgamant Je métal,

une petite gouije de mercure restait attachée au fond de-* la petite capsule , quoiqu'elle fut placée dans une situation renversée , pour servir de centre supérieur de mou* * vement; pour centre inférieur, on se servit d'une petite coupe semblable , en cuivre , au fond de laquelle on mit un peu de mercure ; elle fnt ensuite placée dans une cuve remplie d'eau au-dessous -p u prem i^eemwf. On plia }ç /# y t u r > ensuite un fil de cuivre en fonne de manivelle, et après avoir, amalgamé ses extrémités et pris convenablement les dislances , on le/fit plonger dans les godets. Pour empêcher que le poids du fil ne produisît sur le point inférieur j un frottement trop considérable, on lui fit traverser un bouchon de liège disposé à cet effet , et en faisant glisser ce bouchon sur le fil jusqu'à ce qu'il plongeât dans l'eau, le frottement devint très- petit et le fil extrêmement mobile, tout en jouissant du contact parfait*, faisant alors communiquer les plaques avec les deux godets , l'appareil se trouve complet. Dans cet état, ayant approché un pôle magnétique du centre de mouvement du fit plié en manivelle, il fit immédiatement un effort pour se retourner jusqu'à ce qu'il vînt toucher l'aimant, et celuici étant rapidement porté de l'autre côté , le fil fit de nouveau une révolution, faisant évidemment connaître qu'il aurait continué de tourner si le prolongement de l'aimant de l'autre côté n'eût pas mis obstacle à son passage. Pour éviter cet inconvénient , on enleva le fil et la capsule inférieure , et l'on plaça en dessous un bassin profond rempli de mercure-, au fond de ce bassin se trouvait uti morceau de cire dans lequel on implanta un petit bar-* reau aimanté de telle manière que l'un de ses pôles* i élevait de trois quarts de pouce environ au-dessus d*

. Ja surface du mercure , el précisément au-dessous de la petite capsule d'argent. On prit un morceau de fil de cuivre bien dressé, assez long pour atteindre , d'uniôlé, à la capsule , et plonger d'environ un demi-pouce dans « le mercure 5 les extrémités furent amalgamées, et un petit morceau de liège arrondi fixé, à Tune d'elles pour le rendre plus flottant. Cette extrémité du Cl étant enfoncée dans le mercure, se trouvait auprès de 1 aimant , et l'autre extrémité étant sous la petite capsule , le fil restait dans une situation presque verticale $ car le contact du liège à l'aimant était suffisant pour cet objet , et néanmoins l'extrémité inférieure du fil pouvait se mouvoir librement autour du pôle. En faisant alors communiquer les plaques avec la Capsule supérieure et le mercure du dessous , Je fil commenta immédiatement à se mouvoir autour du pôle de l'aimant , et continua de le faire tout aussi long-temps que la communication fut établie (3).

Lorsqu'on voulut donner un plus grand diamètre au cercle décrit par le conducteur, on éloigna le bouchon de l'aimant , et l'on entourai l'aimant et le fil d'une ^e- • été ganse de platine , pour les empêcher de s'éloigner trop, l'un de l'autre. La communication étant rétablie , les révolutions eurent lieu de nouveau , mais d'autant plus lentement que la distance fut plus grande.

Le sens dans lequel le mouvement du fil avait lieu dépendait de la manière dont la communication était établie , et du pôle magnélique que l'on faisait agir. Lorsque la partie supérieure du fil était en contact avec le zinc et l'inférieure avec le cuivre, le mouvement autour des pôles nord et sud de l'aimant se faisait comme

H est indique dans les figures 4 et 5 ; il était dirigé en sens contraire lorsque le contact était renversé.

En approchant, à^artir du centre de mouvement vers le fil , le pôle de l'aimant , il n'y avait ni attraction ni répulsion; mais le fil tendait à s'échapper dans un, .cercle ayant encore le pôle pour centre, et cek indépendamment du côté dans lequel on l'eût approché, d'après, la loi ci-dessus.

Lorsque le pôle était placé à l'extérieur thi Cï, celuici se mouvait dans un sens directement ^opposé à celui qu'il avait suivi lorsqu'il était dans son intérieur *, mais il ne se mouvait pas davantage , la tendance à tourner autour du pôle comme centre était la môme, et son monvement avait lieu seulement jusqu'à ce qu* cette force et celle qui le retenait dans un cercle autour deson axe fussent en équilibre.

' Il fallait maintenant faire tourner l'aimant autour du fil conducteur : on y parvint en chargeant assea avec du platine l'un des pôles d'un petit aimant , pour qu'il pût ilotter sur le mercure, en présentant son autre pôle audessus de la surface; faisant alors communiquer lé mercure avec l'une des plaques et plongeant perpendiculairement dans le métal l'autre fil conducteur tout auprès de l'aimant flottant, son pôle supérieur commença immédiatement à tourner autour du fil , tandis que le pôle inférieur, par son éloignement , ne pouvait eauser aucun effet contraire.

Le sens des mouvemens fut encore déterminé par l'espèce du pôle et la manière, dont les commun icationaétaient établies. Quand la partie supérieure du fi! fut e* contact avec le xinc et la partie inférieure avec ie cuivjce^

la courbe parcourue par les pôles nord et sud fut décrite dans le sens représenté par les figures 6 et 7 ; et quand la communication fut intervertie , le mouvement eut lieu en sens contraire.

Ayant ainsi réussi dans mes expériences , je tâchai de faire tourner l'aimant et le fit sur leur axe , en les empêchant de se mouvoir en* tournant l'un autour de l'autre ; mais je ne pus obtenir le plus léger indice de fa possibilité de la chose ; et en y réfléchissant en effet , il ne semble pas probable que ce cas puisse avoir lieu. Les mouvemens appartiennent évidemment à un courant ou à quoi que ce soit, qui passe à travers le fil, et non pas au fil lui-même, qui ne doit être regardé que comme le conducteur du courant. Lorsque, par la forme donnée au fil , ce courant décrit une courbe, il est aisé de concevoir comment , dans ses révolutions , il entraine le conducteur avec lui ; mais lorsque celui-ci est droit , le courant doit se mouvoir sans communiquer aucun mouvement au fil qu'il traverse.

M. Ampère a fait voir que deux fils conducteurs semblables à ceux dont il s agit s'attirent lorsque leurs courans sont dirigés dans le même sens , et qu'ils se repoussent lorsque les courans vont en sens con traire , l 'attraction et la répulsion ayant lieu entre eux en lignes droites. L'attraction du pôle nord de l'aiguille aimantée par 'l'un des côtés du fil et du pôle sud par le côté opposé , et la répulsion de ces mêmes pôles par les côtés difïérens du fil,» ont porté M. Wollaston à nommer ce magnétisme magnétisme vertiginemx ; et il conçoit que ■les phénomènes peuvent être expliqués en supposant qu'un courant électro-magnétique, dont la direction dé-

pend de celle du courant électrique, tourne autour de la circonférence des fils conducteurs , et qu'il développe; des'forces nord et sud de côtés opposés , suivant cette circonférence. Il est, en effet, bien constaté que le fil qui «établit la communication jouit de pouvoirs dingos en sens contraire sur ses faces opposées , ou plutôt que chacune des forces a lieu tout autour du fil , dans la même direction •, d'où il suit évidemment que les attractions et répulsions des fils de M. Ampère ne sont pas des actions simples, mais compliquées (4)*

Un des cas les plus simples du mouvement magnétique est celui du cercle décrit'par le conducteur ou le pôle l'un autour de l'autre. Si l'on tourne un fil en hé* lice , ainsi que le décrit M. Ampère , l'arrangement y est tel que tout le magnétisme vertigineux d'une môme espèce ou d'un côté du fil est concentré dans l'axe de l'hélice , tandis que le magnétisme de l'autre espèce est beaucoup plus disséminé j en sorte que tous les efforts qu'exerce un fil d'une grande longueur du côté de l'axe de l'hélice, pour que le pôle se meuve autour de lui, tendent tous à porter ce pôle vers un endroit déterminé , tandis que la puissance motrice du côté opposé à cet axe est dispersée et beaucoup affaiblie dans son action sur chàque pôle. Par conséquent, l'action produite d'un côté du fil est très-concentrée, et ses effets particuliers sont trèsprononcés , tandis que celle qui a lieu de l'autre côté devient insensible. On obtient par là un moyen de sépare* l'une des forces de l'autre j mais quand on l'a fait et qu'où examine l'extrémité de l'hélice, on trouve qu'elle ressemble beaucoup à un pôle magnétique j toute la puissance est concentrée à l'extrémité Je l'hélice , elle attire ou i e-

pousse un pôle dans toutes les directions ; et j'ai trouve de plus qu'elle fait mouvoir le fil conducteur, tout comme le fait un pôle magnétique. Ainsi, jusqu'à présent ce point doit être considéré comme identique avec un pôle magnétique , et j'espère que les expériences rapportées plus bas viendront encore appuyer fortement cette opinion. '

En admettant alors que le pôle d'une aiguille magnétique se présente à nous avec les propriétés d'un des côtés du fil conducteur, les phénomènes qu'il présente avec le fil lui-même offrent un moyen d'analyse qui nous fera parvenir probablement f si on en fait usage, à une connaissance plus intime de l'état des forces qui agissent dans les aimans. Lorsqu'il est placé près do fil p celui-ci étant toujours supposé en communication avec la batterie, il fait autour de lui des révolutions, en passant vers le côté qui l'attire et «'éloignant de celui qui le repousse , c'est-à-dire que le pôle est en même temps attiré et repoussé par deux forces égales, et que par conséquent il ne s'approche ni ne s'éloigne ; tandis qu'en vertu des forces développées des deux côtés opposés du fil , le pôle, par un double effort pour s 'éloigner de l'une et se rapprocher de l'autre , décrit un cercle, le sens du mouvement étant évidemment déterminé par la nature du pôle et l'état du fil , ce qui peut se déduire de la loi ci-dessus mentionnée.

Les phénomènes que Ion. observe en approchant un pôle magnétique de deux ou de plusieurs fils , ou bien deux pôles d'un seul fil ou de plusieurs, présentent des applications de cette double action , et conduiront à des vues plus correctes sur le magnétisme. Ces expériences. se

font aisément en chargeant avec du platine l'un des pôles d'une aiguille aimantée , de manière que l'autre puisse flotter au-dessus de la surface du mercure , ou en le

faisant nager au moyeu d'un petit morceau de liège sur un bassin* rempli d'eau au fond duquel on place un peu de mercure qui communique avec les fils. En décrivant ces expériences, Je m'abstiendrai de parler de toutes lés manières dont elles peuvent èlre variées , et je ne m'arrêterai point aux conclusions qui ne sont point d'une importance décisive.

M. Ampère a fait voir que deux fils semblables s'attirent mutuellement, eteir H. Davy a prouvé que les petites parcelles de limfîile de fer qui y adhèrent s'attirent les unes les autres d'un même côté. Ces fils se trouvent dans cette position ponr laquelle l'influence nord et sud des deux fils les attire l'un vers l'autre. Us semblent aussi se neutraliser réciproquement dans les parties qui se regardent; car entre elles le pôle d'un aimant est tout-à-fait sans action. Mais si on vient à réunir les fils , il se meut autour de leur partie extérieure, en tournant autour d'eux comme autour d'un simple fil conducteur, et comme leurs influences s'exercent dans le même sens , on trouve que le maximum de • reflet a lieu du côté de la surface de chaque fil qui e t le plus éloigné de l'autre fil. Si Ton met ensemble plusieurs fils semblables , l'un à côté de l'autre comme un ruban , le résultat est le même et l'aiguille tourne autour d'eux tous; les fils intérieurs paraissent perdre une partie de leur force, qui est portée sur les fils extrêmes dans des directions opposées . de sorte que le mouvement du pôle flottant devient plus accéléré lorsqu'il passe vers les bords de

la surface formée par les fils. Si , au tien d'un ruban Je fils parallèles , on emploie une lame de métal , le même eflet se produit encore, et le3 trancha n s de h» lame agissent comme s'ils retenaient concentrée en eux la force qui appartient à la partie intermédiaire de la lame. Ceci nous fournit donc le moyen d'éloigner, dans cette direction, les deux côtés du fil l'un de l'autre.

Si Ton dispose parallèlement deux (ils dans des états opposés , et qu'on en approche le pôle , il tendra à se mouvoir autour de chacun d'eux en vertu de la loi que nous avons établie: mais comme les fils ont des courans opposés , il se meut autour dfechacun dans un sens différent, de manière que, lorsqu'il est également distant de l'un et de l'autre , le pôle est poussé suivant une ligne droite perpendiculaire à celle qui les joint, soit qu'on l'approche ou qu'on le retire : ainsi il présente cela de curieux , qu'il est d'abord attiré par les deux fils , et ensuite repoussé par eux simultanément ( fig. 8 ). Si l'on intervertit la communication avec les deux fils , ou si l'on change le pôle , le mouvement aura lieu suivant la même ligne, mais en sens contraire. Si les deux courans opposés traversent un fil de métal revêtu de soie courbé parallèlement à lui-même (fig. 9), ce fil deviendra, par sa communication avec l'appareil , un aimant d'une espèce sin- • gulière : avec le pôle nord d'un barreau aimanté , par exemple , présenté d'un des côtés du fil , il y aura vis-àvis de l'intervalle qui sépare les deux courans une forte attraction -, mais , au contraire , il y aura une forte répulsion en présentant le même pôle à droite ou à gauche de cet intervalle ; tandis que , de l'autre côté , le pôle nord sera repoussé dans l'intervalle des deux courans > et at-

tiré énergiquement à droite et à gauche. Avec Je pôle sud, les- attractions et les répulsions sont inverses.

Lorsqu'on vint à faire agir les deux pôles de l'aiguille aimantée sur le fil ou les fils, les effets produits furent d'accord avec ceux décrits précédemment. Lorsqu'on fit approcher un fil conjonctif vertical d'une aiguille aimantée flottant sur l'eau , elle tourna à l'entour plus ou moins jusqu'à ce qu'elle se fût placée dans une position perpendiculaire et en travers du fil , les pôles étant dans des situations telles que l'un d'eux seulement pouvait tourner autour du fil dans un cercle déterminé par le côté vers lequel il s'était avancé , suivant la loi ci- dessus établie ; l'aiguille s'approche alors du fil, son centre s'y portant en ligne droite. Si on soulève alors le conducteur et qu'on le présente vers l'autre côté de l'aiguille*, elle suit la même ligne en s'éloignant du fil , qui semble, dans ce cas, auirer et repousser à la fois l'aiguille. Jji figure 10 fera concevoir plus aisément cet effet ; les pôles et la direction du fil ne sont pas marqués parce qu'ils sont les mêmes que précédemment. Si l'on renverse l'un ou l'autre, les effets sont aussi intervertis. L'expérience est analogue à celle décrite plus haut : dans celle-ci , le pôle passait entre deux fils dissemblables ; dans celle-là , c'est, au contraire, le fil qui passe entre deux pôles diffcrens (5).

Si l'on fait usage de deux fils dissemblables , et que les deux pôles v de l'aimant agissent à la fois , il est repoussé, détourné ou attiré de différentes manières, jus* qu'à ce qu'il se fixe en travers des deux fils 5 et tous ses xnouvemens peuvent être facilement ramenés à ceux imprimés aux pôles par les fils , puisque les pôles et les fila

agissent a la fois pour donner cette position. Ainsî, s'il arrive que l'aimant ne se trouve pas au milieu de la distance qui sépare les fils , ou que ceux-ci n'aient pas des forces égales , il se dirigera lentement vers l'un des deux, et il agira tout comme en présence du fil unique du paragraphe précédent,

. Les figures il et ia indiquent plus distinctement la direction des forces qui agissent sur les pôles dans le passage entre deux Jils dissemblables; la figure 1 1 , lorsque le pôle s'avance entre les deux fils; la figure 12, lorsqu'il est repoussé. Les pôles et l'état du fil ne sont point indiqués, parce que les figures se rapportent aux attractions et répuisions, des deux pôles : pour chaque pôle considéré en particulier, la communication des fils doit avoir lieu suivant la manière qui lui convient.

Si Ton amène à dessein l'un des pôles près de l'un des fils conjonctifs dans la position où il semble l'attirer le plus énergiquemetnt, et qu'on favorise le libre mctvement de l'aiguille en la frappant légèrement , elle glisse jusqu'au milieu du fil, où elle s'arrête transversalement (6). ...

Un petit appareil fort ingénieux,. Consistant en un petit élément voltaïque flottant à l'aide d'un morceau de liège, a été imaginé par M. de la Rive, auquel je suis redevable d'un instrument de ce genre; les extrémités des petites lames de zinc et de cuivre traversent le bouchon, et sont réunies au-dessus par un petit morceau de fil métallique fin revêtu de soie, qu'on a enroulé quatre ou cinq fois sur un cylindre, et dont les contours sont réunis les uns aux autres, de manière à former une hélice fermée d'environ un pouce de diamètre. Cet appareil , placé dan»

l'eau acidulée , obéit très-facilement à F action magnélique , et s'emploie avec un merveilleux avantage pour répéter sur les hélices les expériences que nous avons rapportées sur les fils droits. Ainsi, si Pou en approche un aimant de nivèau avec son axe , l'appareil s'éloignera ou tournera jusqu'à ce que le côté*de la courbe contigu au pôle le plus rapproché soit le côté qu'il attire. Il s'avancera alors vers le pôle , le dépassera , s'en éloignera jusqu'à ce qu'il ait atteint le milieu de l'aimant , ou il

restera autour de lui comme un équateur, ses positions et ses mouvemens étant encore analogues à ce qui a déjà été exposé, figure i3. Si on l'amène vers l'un ou l'autre pôle, il retournera bientôt au centre ; et si ou le place à dessein au centre du barreau dans une direction opposée , il s'échappera par celui des deux pôles dont il paraîtra le plus près , en apparence attiré d'abord par lé pôle, ensuite repoussé , comme c'est maintenant le cas : quelque circonstance vient-elle à changer la perpendicularité de l'aimant, il fait une demi-révolution, et se replace sur l'aimant dans la position déjà décrite. Si , au lieu de passer l'aimant dans la courbe , on le tient au-dessus d'elle , l'instrument s'arrête dans un plan perpendiculaire à l'aimant, mais dans une direction opposée à la première; de sorte que l'aimant placé, soit dans l'intérieur, soit à l'extérieur de la courbe, la fait également mouvoir.

Lorsque les pôles de 1 aimant sont approchés de cette courbe flottante , on observe quelques positions et quelques mouvemens qui semblent r au premier abord , présenter des anomalies ; mais avec un peu d'attention on peut les ramener aisément au mouvement circulaire du

01 autour du pôle , et je ne crois pas qu'il soit nécessaire d'en faire particulièrement mention».

On peut voir, dans la figure i3, les positions attractives et répulsives de cette courbe $ elle est attirée, dans les deux positions ponctuées , par les pôles les plus proches 5 elle est repousse si Ton intervertit les positions.

On peut conclure de la position centrale qu'affecte l'aimant dans ces expériences, qu'une courbe puissante ou' une hélice pourrait tenir suspendue à son centre une aiguille ; ce résultat a été obtenu en partie , en faisant flotter sur Peau une aiguille aimantée et mettant Thélice sur un tube de verre.

Dans tous ces mouvemens magnétiques entre les fils conducteurs et les pôles, ceux qui ressemblent à des attractions ou des répulsions, c'est-à-dire, ceux qui ont lieu en ligne drojle, exigeaient au moins , soit deux, pôles et un fil , soit deux fils et un pôle; car, tels qu'ils semblent exister entre le fil et l'un ou l'autre pôle de la batterie, ils sont trompeurs, et on peut les réduire à un mouvement circulaire. Tous ceux qui ont fait des expériences sur ces phénomènes (7) ont admis, je crois, que les forces semblables se repoussent, et que les forces dissemblables s'attirent mutuellement, et qu'elles résident ou dans les pôles des aimans, ou dans les extrémités opposées dis fils conjonctifs. En partant de ce point 9 le cas le plus simple de l'action magnétique sera celui exercé par les pôles des hélices ; car, comme elles offrent 1rs états magnétiques des côtés opposés du fil indépendms, ou, à très-peu près, l'un de l'autre, elles nous mettent à même de faire agir deux de ses forces seulement, à l'exclusion des autres; et il paraît, d'après l'ex-

périence, que, quand les forces sont semblables, il y a répulsion, et attraction dans Je cas contraire; de sorte que la combinaison de ces pouvoirs magnétiques produit deux cas de répulsion et un d'attraction (*).

L'exemple de mouvement magnétique qui \ient après celui-ci dans Tordre de la simplicité , est celui qui se rapporteà trois forces ou aux apparences produites par un pôle et un fil ; ce sont les mouvemens circulaires décrits dans la première partie de ce Mémoire : ils se partagent en deux, le mouvement d'un pôle nord et d'un fil l'un autour de l'autre, et celui d'un pôle sud et d'un fil l'un autour de l'autre: on a établi la loi à laquelle sont soumis ces mouvemens.

Viennent ensuite les actions entre deux fils, qui, ainsi que M. Ampère la fait voir, s attirent quand ils sont semblablement électrisés 5 car alors les côtés opposés sont l'un vers l'autre , et les quatre forces se combinent pour rapprocher les courans et former une double attraction ; mais quand les fils sont différemment électrisés , ils se repoussent , parce qu'alors aux deux côtés du fil les mêmes forces sont opposées et produisent nne double répulsion.

Les mouvemens résultant de l'action de deux pôles différens et d'un fil viennent maintenant : le fil tend à décrire des cercles opposés autour des deux pôles ; conséquent m eut il est tiré suivant une ligne transversale passant par lejçentre de l'aiguille dans laquelle ils sont placés. Si le fil se trouve du côté vers lequel les cercles se joignent, il est attiré ; s'il est du côté opposé où ils se séparent , il est repoussé, fi g. 10.

(*) Ceci n'est peut-être pas rigoureusement vrai, parce que, quoique les forces disséminées endehors de l'hélice soient affaiblies , elles sont néanmoins encore actives.

Les mouvemens d'un pôle avec deux fils sont encore les mêmes que les précédens ; lorsque les fils sont dis-* semblables, le pôle tend à décrire deux cercles opposés autour des fils ; quand il se trouve du côté des (ils où les cercles se rencontrent, il est attiré 5 et il est repoussé du côté où les circonférences se séparent (fig. 8 , ir «t 12).

Enfin , les mouvemens qu'on observe entre deux pôles et deux fils dissemblables offrent l'exemple de plusieurs forces combinées pour produire un seul effet.

M. Ampère, en raisonnant sur la découverte de M. OErsted , fut conduit à adopter une théorie au moyen de laquelle H chercha à expliquer les propriétés des aimans , en y supposant l'existence de courans électriques concentriques, et disposés autour de Taxe de l'aimant. A l'appui de cette théorie , il courba d'abord un fil en hélice, dans lequel les courans devaient se mouvoir autour de l'axe d'un cylindre presque perpendiculairement à tset axe. Les extrémités d'une pareille hélice furent reconnues , lorsqu'on les fit communiquer avec l'appareil voltaïque , s'être constituées dans des états magnétiques opposés , et présenter l'apparence de pôles. Ensuivant l'action mutuelle des pôles et des fils, et découvrant les mouvemens

circulaires , il me sembla qu'on aurait fait un grand pas vers la confirmation de cette théorie si i'on pouvait parvenir à tracer l'action de l'hélice, et à la comparer à celle de l'aimant plus rigoureusement qu'on ne l'avait fait jusqu'à présent, ainsi qu'à former des aimans électriques artificiels, et à analyser les aimans naturels. Je crois, en le faisant , avoir assez bien réussi pour pouvoir attribuer l'action d'un pôle électro-magnétique, taut pour

attirer que 1 pour repousser, au mouvement circulaire cidessus décrit.

Si l'on prend un 61 conducteur long de trois pouces et qu'on fasse circuler un pôle magnétique autour de son. milieu, ce pôle décrivant un cercle d'un diamètre un peu moindre qu'un pouce , il se mouvra avec une égale force dans toutes les parties de ce cercle, fig. i4 ; que Ton eourbe alors en cercle le conducteur, sans toucher à la partie autour de laquelle tourne le pôle > comme on le voit marqué par des points dans la figure , en remplissant cette condition que le pôle soit empêché de se môuvoir hors du cercle, il est bien évident que le fil agit, dans ce cas, sur le pôle d'une manière très-différente dans le» diverses' parties du cercle décrit par ce pôle. Chacune do ses parties agira en même temps sur le pôle pour le porter vers le centre de l'anneau, tandis que, dès qu'il a dépassé cette position, il va en s'éloignant, et il est ou soustrait à leur action, ou soumis à une actiori. contraire jusqu'à ce qu'il arrive à la partie opposée du , cercle; là il se trouve sollicité par une très-petite partie des forces qui le faisaient mouvoir d'abord. A mesure qu'il continue de tourner dans le même sens , son mouvemeut s'accélère , les forces se rassemblent rapidement sur lui , jusqu'à ce qu'il atteigne de nouveau le centre de l'anneau de fil , où elles sont à leur maximum d'effet , après quoi elles diminuent comme auparavant. Ainsi , le pôle est continuellement sollicité dans un cercle par des forces constamment Variables. Si l'on conçoit un plan passant par la circonférence métallique , alors le centre de ce plan sera le point dans lequel les forces ont une plus grande action sur le pôle, et où elles le font mouvoir

arec ïfc }>!us d-Mnergte : ce point est donc le pôle èc cet appareil clrctro- magnétique. Il semble exercer; des action* sur le pôle mobile, le faisant approeber ou l'attirant d'un côté, et le faisant reculer ou le repoussant de Tautrc côté avec des forces qui changent selon la distance $ mais celte puissance n'est qu'apparente , caries forces existent réellement dans l'anneau métallique, et le point en question n'est que le lieu où elles sont le plus accumulées ; et quoiqu'il paraisse posséder deux pouvoirs opposés, savoir, Celui d attirer et celui de repousser, c'est cependant purement . une conséquence de. sa situation dans le cercle., le mouvement du pôle mobile ayant toujours lieu dans le même sens, et étant imprimé en réalité à ce pôle par le fil , son moteur.

Nous avons fait voir précédemment que deux ou un pins grand nombre de fils semblablement élecirisés, mis sur la même ligne l'un à côté de l'autre , agissent comme s'il n'y en avait qu'un seul, toute la force étant comme accumulée vers les fils extrêmes , par une sorte d'action mutuelle de tous les fils. On a remarqué en même temps qu'il en est de même pour une lame métallique qui joint les deux extrémités de l'appareil, son pouvoir étant en apparence le plus fort vers les tranebans de la lame. Si alors on dispose une série d'anneaux concentriques intérieurement les uns aux autres , de manière que le courant électrique les traverse tous dans le même sens ; ou si , ce qui est la même chose, J'on fait avec un fil métallique une spirale (fig. 1 5) , dans le plan qui va de son centre à sa circonférence, et qu'on en fasse communiquer les extrémités avec la batterie, alors le cercle de révolution suivant lequel le pôle tend à se mouvoir demeurera encore le même que dans la figure 1 4 •

et passera à travers le centre des anneau* on de la spfc raie; mais la J force sera co«Side>at>temëBi îiOgnientée t en construisant! une pareille spirale ? W fait se trouve démontré -d^tte manière -fort»: curieuse : -elle soulève cri effet une énorme quantité de limaillb dè fer, qui formé presque uii qône, 'tant est forte l'action: du centré-, ët son action sur Tdiguiilc aimantée des deux côtés de ct'tte spirale est éminemment puissant ê (85.' - - - ' Si , au Iteu-d&Yrtfftre-leB anneai*xilcfciuns dans'les ^U-f très, ou les dispose l'un à e6té djî Knttire * de manière- à former un cylindre, ou bien si l'on fait une ;m*lirer, alors* la même espèce dé neutralisation a lieu dans lc»sinn«enu» intermédiaires , et lônt l'effet ( stnreumulédans les extrémités, comme ei-Hesscs. "La lilgue 'que' le pâle- décrira** dans ce cas ,- en concevant un rayon don< tirxJ'e^ trémité serait occupée par le pôlcyet don*}\wire J glisse-* tait d'abord stor la surface intérieure > pnis-sur stiWac© cxtéricnrednicyliiMii'e, se dirigerait d'abord suiyartt'l'axe de ce cylindre -jusqu'à une de ses extrémités , l'inférieurepur exemple, tournerait ensuite autour du bord de Thé-; >ice, remontei ait le long du côté . du cylindre, et tournant artunnr du bord supérieur dé Phélièe pour retrouver* Faxe , rcpi»eiridrait , suivant cet axd, s# pt»emièré direction, Alors la force serait probablement à $<*n mttitimum ,au» deux extrémités de l'axe du 'cylifuJi^;' et à son minimuni à la moitié de l'espace entre ce» extrémités; • •>•! Considérons maintenant l'espace intérieur du cylindre» rempli pir dcS anneaux ou spirales ayant tous leurs co«pan& dirigés dans le même sens -, la direction et ^espèce de* force seraient les mêmes, mais son énergie beaucoup plu* gtajide ; elle se trouverait à son plus haut degré 'Ù L'égaré*

mité die l'axe de 4a masse en vertu dé sa forme circulaire» et les deux côtés du point qui , se trouvant dans le centre du. simple anneau, semblait exercer sur le pôle des attractions et des répulsions , seraient éloignés l'un de l'autre aux deux extrémités du cylindre, donnant ainsi naissance à deux points distincts en apparence dans leur action , l'un attirant et l'autre repoussant les pôles d'un aimant. Concevons maintenant que le pôle ne* soit point borné à un mouvement autour des côtés de Panneau, ou dé la spirale plane ou du cy* lindre , il est évident que si on le place dans l'axe dè l'un d'eux; à une distance qui convienne à l'action» il sera sollicité par deux ou un plus grand nombre 4e forces dans des cercles égaux 5 il se dirigera donc eu ligne droite vers le point d'intersection de ces cercles, et il s'approchera directement ou il s'éloignera des points déjà cités * en présentant l'apparence d'attractions et- dé répulsions en ligne droite.- Si on le place hors do l'axe, il se dirigera vers le même point, ou s'en éloignera en ligne courbe, sa direction et sa vitesse étant déterminées par les lignes courbes qui représentent , en direction et en intensj'té, les forces émanées des tiens de lil qui forment les extrémités du cylindre, do la spirale ou de l'anneau

Ainsi , 1. s phénoimèhes d'une hélice ou d'un cylindre solide formé par un fil revêtu de soie roulé en spirale sont 1 ramenés à la simple révolution du pôle magnétique autour du 01 conjonctif de la batterie voltaïque, et leur ressemblance avec le magnétisme est si grande, que les plus fortes présomptions viennent à l'esprit d'imaginer qu'ils •ont dus les uns et les autres à la même force , ainsi que

M. Ampère Fa établi.. La limaille de fer répandue sur unv papier tenu au-dessus de ce cylindre se dispose en lignes courbes passant d'une extrémité h l'autre , et indiquant la route que suivrait le pôle. Le même effet se produit au-dessus d'un aimant ordinaire; les extrémités attirent et repoussent tout comme le font celles d'un aimant; et enfin, elles offrent encore beaucoup d'autres points deressemblance. Les expériences suivantes éclairciront et confirmeront la vérité de ces remarques sur l'action de l'anneau , de l'hélice ou du cylindre, et elles feront voir en quoi ces actions sont d'accord avec les actions magnétiques , et en quoi elles en diffèrent.

Ayant fait flotter presque à fleur d'eau, à Taide d'un morceau de liège, un petit aimant, on fit approcher de ses pôles , dans différentes positions, un Gl de cuivre courbé en anneau , fig. 16, et dont les extrémités étaient en communication avec la batterie : tantôt le pôle était attiré vers l'anneau, tantôt il en était repoussé, suivant la position du pôle et la manière dont les communications étaieut établies. Si l'on présentait le fil vis-à-vis du pôle, l'aimant passait d« côté et en dehors quand il était repoussé, et de côté et en dedans quand il était attiré ; et lorsqu'on le plaçait dans l'intérieur de l'anneau , il se mouvait du cèté opposé , en cherchant à tourner autour du fiL Les actions que M. de la Rive a déjà fait connaître sont de cette espèce, et ce sont celles qui montrent le mieux les relations qui existent entre l'anneau et le pôle ; j'en ai déjà mentionné plusieurs , et si l'on se reporte à ce que j'en ai dit , on trouvera qu'elles Raccordent avec l'explication donnée.

. Avec une spirale plane , le pouxûû r magnétique acquiert

une §randé énergie , et quand les spires ne s'étendent pat jusqu'au centre, on reconnaît aisément le pouvoir des fils extrêmes de l'intérieur et de l'extérieur de cette spirale, soit à l'aide du pôle d'une aiguille aimantée, soit par la limaille de fer. Celle-ci présenta , dans ce cas , un aspect extrêmement curieux et instructif: lorsqu'on posait à plat la spirale au-dessus d'un tas de limaille, les parcelles s'arrangeaient en lignes qui traversaient les intervalles des spires parallèlement à son axe , et se pliaient ensuite de l'un et de l'autre côté en suivant la position des rayons autour du bord vers lequel ils concouraient , de manière qu'elles représentaient exactement les lignes qu'un pôle aurait décrites autour de ces spires. Les parcelles de limaille qui se trouvaient dans l'axe même des anneaux se tinrent suspendues en filamens perpendiculaires, d'un demipouce de longueur, de manière à former un axe effectif à ces anneaux, et sans avoir aucune tendance plutôt d'un côté que d'un autre , leur forme et leur arrangement étant entièrement conformes à ce qui a déjà été décrit; tandis que la portion intermédiaire formait de longs fils, s'écartant plus ou moins de côté et d'autre du centre, suivant que la distance était augmentée ou diminuée.

Les phénomènes que présente une hélice étaient intéressans à vérifier, parce que, suivant l'idée que l'on a donnée des attractions et des répulsions , c'est-à-dire , des mouvemens qui ont lieu vers les extrémités , on en pouvait tiscr quelques conclusions , que je reconnus vraies par le fait, et qui fournissaient encore de nouvelles preuves de l'identité des fluides magnétique et électrique. Ainsi, l'extrémité qui paraît attirer par l'extérieur un certain pôle, doit le repousser quand il est dans Tinté-

rieur-, et celui qui paraît le repousser de son extérieur doit sembler» l'attirer de l'intérieur, c'est-à-dire que, comme les mouvemens de l'intérieur et de l'extérieur sont en sens contraire pour un même pôle , il doit , dans un cas , se rapprocher, et dans l'autre, s'éloigner de là même extrémité de l'hélice. On a déjà décrit , dans l'explication des figures 8 , 1 1 , 12 et i3 , plusieurs phénomènes de ce genre : voici maintenant les autres :

On roula en hélice , autour d'un tube de verre d'environ un pouce de diamètre , un morceau de fil de cuivre revêtu de soie; l'hélice avait à-peu-près trois pouces de Ion- 1 gucur.On plaça ensuite sur l'eau une petite aiguille magnétique de même longueur environ , qu'on rendit tlottante à 1 aide d'un morceau de liège , de manière qu'elle pouvait se mouvoir sur l'eau par la plus légère impulsion. Ayant fait communiquer l'hélice avec l'appareil et l'ayant plongée dans i'eau , ses extrémités parurent attirer et repousser les pôles de l'aiguille d'après les lois ci-dessus mentionnées. Si l'on faisait venir près de l'un des pôles de l'aiguille l'extrémité qui l'attirait, il entrait dans le tube de verre, et il ne s'arrêtait pas à l'intérieur dans Je voisinage de ce pôle de l'hélice ( comme nous désignerons pour le moment cette extrémité ) ; mais il s'avançait dans le tube , entraînant avec lui toute l'aiguille, et s'allait placer au pôle opposé de l'hélice, ou à celui qui à l'extérieur l'aurait repoussé. Le même effet eut lieu lorsqu'on fit agir l'autre pôle de l'aimant avec l'extrémité correspondante ou l'autre pôle de l'hélice; le pôle de l'aiguille pénétrait dans le tube , et se plaçait à l'autre extrémité , en remettant ainsi toute l'aiguille dans la position qu'elle avait auparavant.

Ainsi, chaque extrémité de l'hélice paraissait attire* et repousser les deux pôles de l'aimant ; mais ceci n'est qu'une conséquence naturelle du mouvement circulaire dontl'existenceaétédéjàdémontrée par expérience, et chaque pôle en particulier aurait parcouru tout l'intérieur de l'hélice , et aurait tourné ensuite autour de sa partie extérieure s'il n'eût été contrarié dans ses mouvemens par ceux que l'hélice tendait à imprimer au pôle opposé. On a établi que les deux pôles circulent autour des ûls dans des directions contraires, et que par conséquent ils circuleraient aussi daris des directions contraires à travers et autour des fils d'une hélice ; quand donc l'une des extrémités de l'hélice était auprès du pôle qui devait , d'après la loi rapportée , la pénétrer et tendre à passer outre, il entrait dans le tube, et il devait continuer sa course jusqu'à ce que l'autre pôle, qui d'abord se trouvait à distance, fût venu éprouver à son tour l'action de l'hélice ; et quand les deux pôles se trouvaient également dans son intérieur > et par conséquent agissaient également sur elle, leur» tendances à se porter dans des sens opposés se détruisaient réciproquement , et l'aiguille demeurait en repos. S'il eût été possible de séparer les deux pôles l'un de l'autre, ils se seraient précipités au dehors de chaque extrémité de l'hélice, étant en apparence repoussés par les pariies qui semblaient les attirer d'abord , comme cela est évident d'après la première expérience et plusieurs autres.

En renversant l'aiguille et la plaçant à dessein au dedans de l'hélice dans cette position, les pôles de l'aiguille et ceux eorrespondans de l'hélice qui s'attirent à l'extérieur , sont portés l'un vers l'autre à l'intérieur 5 mais les pôles voisins

de l'aimant et de l'hélice semblent alors se repousser; ei quelle que suit l'extrémité de i'lié*!ice dont l'aiguille se trouve le plus près , celle-ci est portée en dehors vers cette extrémité. On peut voir que ce mouvement présente, dans son état passager pendant que l'aiguille sort de l'hélice , une attraction entre des pôles semblables, puisque le polo intérieur et en activité est alors entraîné vers l'extrémité par Inquelle il est repoussé à l'extérieur (*).

Ces expériences peuvent être faites également avec le simple fil courbé de M. de la Pu ve -, dans ce cas , c'est îe fil qui se meut et non l'aimant; mais comme les mouvemens sont réciproques , on peut aisément les prévoir d'avance.

Une lame de cuivre roulée en cylindre et enfoncée par ses deux bords dans le mercure agit exactement de la même manière quand on la fit communiquer avec le courant électrique.

On fitavec du fil de cuivre couvert de soie un cjlindre plein, semblable en tout à une hélice (9), excepté qu'une certaine longueur du fil servait d'axe , et que le reste de "ce fil formait plusieurs rangs d'anneaux autour d'elle. Ce cylindre , ainsi que l'hélice précédente , présentait des pôles semblables , sous tous les rapports, aux potes nord et sud de l'aimant ; ces pôles soulevaient la limaille de fer, dirigeaient le fil conducteur, qui était attiré et repoussé dans quatre positions parallèles, comme oit Fa décrit, pour les aimans ordinaires , dans les premières pages de ce Mémoire, et la limaille répandue sur la

t i tm i . |

(*; Le pouvoir magnétisant d<? )'liéh'cc est si grand, qua si l'on fait lentement l'expérience, le magnétisme d"e l'ai-, guillc se trouvera changé, et le résultat pourra induire eu erreur. >

surface d'un papier se disposait , par leur action , en courbes allant d'un pôle à l'autre, comme cela a lieu avec les aimans, ces courbes. indiquant suivant quelle direction un pôle nord ou sud se mouvrait vers eux.

Maintenant , en ce qui concerne l'accord que Ton trouve exister entre les apparences que présenie une hélice ou un cylindre placés dans le circuit vollaïque et un aimant cylindrique ordinaire, ou même un barreau magnétique régftiier, il est assez parfait pour ne laisser d'abord qu'un faible doute que la cause, quelle qu'elle soit , qui détermine les propriétés de l'un doit aussi déterminer celles de l'autre-, je crois même que, dans toutes les expériences magnétiques, l'un peut être substitué à l'autre; et, dans le barreau aimanté, tous les effets d'un simple pôle ou des fils, etc. s'accordent avec l'hypothèse de la circulation d'un fluide qui, si l'aimaut n'était pas solide, passerait à travers son centre, et retournerait à l'extérieur.

Il existe néanmoins, entre les apparences produites par un aimant et celles ducs à une hélice ou à un cylin-. dre , les différences suivantes : un pôle d'un aimant al-, tire le pôle opposé d'une aiguille aimantée dans toutes les directions et positions quelconques : mais quand l'hélice est placée à côlé de l'aiguille presque parallèlement k elle, et que les pôles sont opposés les uns aux autres, de sorte qu'il y ait attraction, si l'on fait moiw voir l'hélice de manière que le pôle de l'aiguille s'ap-, proche par degrés plus près du milieu de J'hélice, il s'opère en général une répulsion avant qu'il ait atteint ce point, et dans une situation où avec l'aimant ordinaire it y aurait attraction. Cela est probablement dû andéfaut de continuité dans les côtes des courbes ou des,

démens de l'hélice, d'où il résulte .que l'unité do Paction qui s'opère dans les anneaux dans lesquels ou peut considérer l'aimant divisé se trouve intervertie et confondue.

Une autre différence consiste en ce que les pôles , c'csl-Adire, ces points vers lesquels l'aiguille se dirige lorsqu'elle est perpendiculaire à l'extrémité ou aux côtés d'un aimant ou d'une hélice , et où l'on peut regarder la force motrice comme étant le plus concentrée, sont situés dans l'hélice à l'extrémité de son axe, et non pas à quelque distance de cette extrémité; tandis que dans les aimans les plus réguliers le pôle est presque toujours situé dans un point de l'axe peu éloigné dcTextrémité (10). Lorsqu'une aiguille est présentée perpendiculairement à l'extrémité d'un aimant, elle se place en ligne droite avec son axe; mais quand on la présente, au cpnlraire, perpendiculairement à une face, elle se dirige vers un point situé à quelque distance de l'extrémité; tandis que, dans l'hélice ou le cylindre, elle se dirige encore vers l'extrémité. G tte divergence doit probablement être attribuée à la distribution différente , dans l'aimant et l'hélice , de la force qui développe le magnétisme. Dans celle-ci , elle est nécessairement par-tout uniforme , en tant que le courant électrique l'est lui-même. Dans 1 aimant, elle est probablement plus active au milieu qu'en aucun autre point ; car, comme le pôle nord d'un aimant acquiert plus d'activité lorsqu'on l'approche du pôle sud , et même d'autant plus qu'il en est plus rapproché , il est naturel d'en conclure que les parties semblables qui sont actuellement unies dans l'intérieur du barreau jouissent d'un semblable pouvoir : c'est ainsi qu'un morceau de fer doux mis à l'une

des extrémités d'un aimant en fer à cheval en fait mouvoir immédiatement le polc vers celte extrémité ; mais si on le fait alors communiquer avec l'autre , le même pôle se meut en sens contraire , sa force est diminuée j il s'éloigne d'au* tant plus et est d'autant plus faible, que le contact est plus parfait. 11 est présumable que s'il pouvait être complet, les deux pôles de l'aimant se répandraient dans toute la masse, et qu'alors l'instrument n'offr irait plus ni attraction ni répulsion. Il y a donc des raisons de croire que, par quelque cause que ce soit, une plus grande accumulation de forces ayant lieu vers le milieu de l'aimant que vers ses extrémités, elle doit déterminer les pôles à, être placés à l'intérieur, plutôt qu'aux points extrêrrfes.

Une troisième différence résulte de ce que les pôles semblables des aimans, quoique se repoussant à distance , s'attirent cependant l'un l'autre quand ils sont placés fort près. Cette force n'est pas grande; mais je ne pense pas qu'elle puisse être attribuée à la supériorité de l'un des pôles sur l'autre , puisque les aimans les plus égaux présentent le même elfet, et que les pôles, quant k leur magnétisme , restent les mêmes , et sont capables d'enlever autant , si ce n'est même plus, de limaille de fer lorsqu'ils sont réunis que lorsqu'ils sont séparés ; tandis que les pôles opposés rais en contact n'en enlèvent pas une si grande. Avec les pôles semblables de l'hélice, cette attraction n'a point lieu.

Toutes les tentatives que j'ai faites pour construire des aimans en hélice et en spirale plaue n'ont été couronnées d'aucun succès. Ayant formé en cylindre une lame d'acier et l'ayant aimantée, oh trouva que Tune de ses extrémités était nord tout autour , et l'autre sud $

maïs l'extérieur et l'intérieur avaient les mêmes pro* priétés, et aucun des pôles d'une aiguille n'aurait pé- , nétré dans Taxe (m), comme c'est le cas avec l'hélice; mais se serait arrêté devant le pôle opposé à celui de l'aiguille; d'où il est certain que les anneaux dont on peut concevoir le cylindre formé ne sont pas dans le même état que ceux qui composent l'hélice. J'essayai vainement d'aimanter une plaque circulaire d'acier, de manière à avoir un pôle au centre de l'un des côtés , et l'autre pôle au centre du côté opposé, dans le dessein d'imiter la spirale (fig. i5 ) ; je ne pus obtenir qu'une distribution du magnétisme fort irrégulière.

M. Ampère est, je crois, indécis relativement à la grandeur des courans électriques qu'on suppose exister dans les'aimans perpendiculairement à leur axe; il les regarde, je pense , 'dans une partie de son Mémoire, comme ayant tous leurs centres dans l'axe de l'aimant; mais ce cas ne peut avoir lieu à l'égard de ceux d'uu aimant cylindrique, à moins qu'on ne suppose qu'il en existe deux dans des directions opposées , l'un à l'intérieur et l'autre à l'extérieur de la surfa.ce. 11 avance quelque autre part, je crois , que ces courans doivent être infiniment petits autour de chaque particule d'acier; et il est peut-être possible d'expliquer le cas de l'aimant le plus irrégulier, en dirigeant par la théorie ces petits courans dans le sens requis.

Dans tout ce que je viens de dire pour éclaircir quel- <rues mouvemens électro-magnétiques, et pour montrer la relation qui existe entre les aimans ordinaires et ceux produits par l'électricité, je n'ai prétendu adopter de préférence ni rejeter aucune théorie sur la cause du magnétisme. Il paraît très-probable que , dans un barreau ai-

mante régulier, l'acier ou le fer se trouvent dans le même état que le fil de cuivre de l'hélice-aimant; et cela est peut-être produit, ainsi que 1 établit M. Ampère, par Ja même cause, savoir, les courans électriques. Mais on manque encore de preuves qui démontrent la présence d'une force semblable à l'électricité , et qui n'agisse que comme puissance magnétique (12). Quant à ce qui concerne les extrémités opposées du fil conducteur, et les pouvoirs qui en émanent, je n'en ai principalement parlé que pour bien distinguer une série d'effets de l'autre. Le nom du savant D r Wollaston est attaché à l'opiuion qu'il suffit, pour expliquer tous les phénomènes , d'un simple courant électro-magnétique passant autour de Taxe du fil dans un sens déterminé par la position des pôles voltaïques.

M. Ampère , qui s'est livré avec tant de zèlè et de succès à l'étude de cette branche de la physique , a tiré de sa théorie la conclusion qu'un 01 circulaire faisant partie de la communication entre les pôles de la batterie serait dirige par le magnétisme terrestre, et se tiendrait dans un plan perpendiculaire au méridien magnétique et à l'aiguille d'inclinaison. On est* dit- on, aujourd'hui parvenu à ce résultat; mais son exactitude a été contestée , tant sur le point de vue théorique qu'expérimental (i3). Comme l'aimant dirige le fil lorsqu'on lui donne la forme d'une courbe, et que la courbe dévie l'aiguille, j'essayai de répéter l'expérience, et j'y parvins de la manière suivante : je formai un appareil vohaïque à l'aide de deux plaques courbées en forme circulaire, et communiquant entre elles par un fil de cuivre 5 les plaques furent placées avec de l'acide étendu , dans une petite capsule de verre , et celle-ci mise à flot sur la sur-

face de l'eau ; l'abandonnant ensuite à elle-même dans une atmosphère tranquille, l'instrument se disposa de telle manière que la courbe se trouvait dans un plan perpendiculaire au méridien magnétique : écarté (Je cette position d'un côté ou de l'autre , il y revenait de nouveau; et en examinant le côté de la courbe dirigé vers le nord, on reconnut que c'était précisément . celui > qui , d'après la loi déjà établie , serait attiré par le pôle sud. Un circuit voltaïque disposé dans une capsule d'argent, et surmonté par une courbe , produisit encore le même effet ; et Ton y réussit encore promptement avec le petit appareil de Mi de la Ilive. Lorsqu'il fut placé sur l'eau acidulée, le gaz dégagé des plaques l'empêchait de prendre une position bien stable; mais introduit dans une 1 petite cellule flottante faite avec le col d'une bouteille de Florence, tout l'appareil prit bientôt la position' désignée , et même oscillait lentement autour d'elle.

Puisque le lit conjonctif droit est dirigé par un aimant , il y a tout lieu de croire qu'il agira de même avec la terre , et prendra une situation perpendiculaire au méridien magnétique. H agirait aussi avec le pôle magnétique de la terre comme avec le pôle d'un aimant , et tendrait à circuler autour dé lui. Ainsi donc , théoriquement , si un fil horizontal perpendiculaire au méridien magnétique est successivement mis en communication dans un certain sens avec la batterie voltaïque et dans le sens opposé, son pouvoir sera changé; car, dans l'un des cas, il tendra à se mouvoir dans un cercle dirige vers le bas, et dans l'autre, dans un cercle vers le haut. Ce changement aurait lieu d'une manière différente dans divers points du globe. L'effet est actuel-

lem eut produit parle pôle d'un aimant ; maïs je n'aî pas réussi à l'obtenir en n'employant que le magnétisai*

terrestre (i/i). ' • '

/'scplèiribre

re 1821.

Notés relatives au Mémoire de M. Faraday.

{i) Cette succession d'attractions et de répulsions, lorsqu'on promène un fil conducteur vertical le long d'une aiguille aimantée suspendue par son centre , avait été observée par M. OEr^ted. Elle se déduit immédiatement, dans fa théorie de M. Ampère, de la composition des forces qui résultent de l'action qu'exerce chaque élément des courans dont il admet l'existence autour des particules de cette aiguille, sur chaque élément du fil conducteur..

Quand on remplace, dans celte expérience, l'aimant par un conducteur plié en hélice , il est aisé de déduire des formules données par M. Ampère, l'équation d'une courbe fermée telle que le fil vertical exerce des actions contraires sur la moitié de ce cylindre la plus voisine, suivant qu'il est situé au dedans ou au dehors de cette courbe : on trouve ainsi qu'elle passe parles deux extrémités 4ç l'hélice. Dans l'aimant, les courans, par leur action mutuelle, doivent se condenser vers son milieu, et la même courbe se change en une courbe peu diffé- I rente qui passe par deux points, situés à une petite distance des extrémités de l'aimant. Ces deux points sont £ ceux autour desquels tourne en effet le "fil conducteur dans l'expérience décrite ici par M. Faraday, conformément à la théorie de M. Ampère.

(*) L'action révolutive du fil conducteur et d'un aimant l'un autour, de l'autre, que M. Faraday considèrecomme fait primitif dans tout ce Mémoire, ne suffirait paspour soumettre les phénomènes au calcul ; il faudrait qu'il eût déterminé d'une manière précise Faction, qui a lieu entre chaque élément du fil et chaque particule de l'aimant. Si alors , comme le fait M. Wollas ion, on suppose au tenir de tous les points du conducteur des courans électro-magnétiques transversaux on ne fait que déplacer l'hypothèse de M- Ampère v en attribuant au fil conducteur ce que ce savant attribue à l'aimant , et réciproquement ; alors l'effet produit leste le même, et daus cette explication, comme dans celle de M. Ampère et dans toutes les autres, le mouvement circulaire et uniforme de Paimant vertical et du fil vertical, l'un autour de l'autre, est toujours un,

fait composé résultant d'une multitude d'actions élémentaires.

Les attractions et les répulsions de deux fils conducteurs d'une longueur finie, découvertes par M. Ampère, ne sont pas non plus des faits simples; il nous semble qu'on ne peut donner ce nom qu'aux lois de l'action mutuelle, qu'il faut admettre entre deux points pour qu'il en résulte, entre deux assemblages d'une infinité de ces points, les phénomènes qu'ils nous présentent; dès-lors, les faits simples ne peuvent être observés immédiatement , mais seulement conclus des observations à l'aide

du calcul : c'est sous ce point de vue qu'on doit consi-^ dérer les lois de l'action de deux petites portions de courans électriques , telles que les a données M. Am-

père; elles sont confirmées jusqu'à présent partons les phénomènes connus , et en particulier par ceux que vient de découvrir M. Faraday. fc

(3) Ces mouvemens circulaires s'expliquent facilement dans la théorie de M. Ampère. En effet, soit A (fig. 17) la projection d'un fil conducteur vertical ; dbb' le courant qui tourne autour d'une particule de l'aimant; si b et b' sont symétriquement placés de part et d'autre du plan vertical projeté en cA , un point quelconque du conducteur^ éprouvera de bet b' des actions égales, mais en sens contraire; les composantes de ces actions dans le plan vertical projeté encA se détruiront donc, et les composantes horizontales perpendiculaires à ce plan s'ajouteront; le fil A devra donc se mouvoir dans un cercle autour du centre c. Si maintenant on conçoit un aimant cylindrique et vertical, on voit aisément, par une composition de forces semblables, que la résultante des actions de chaque courant élémentaire tend à faire tourner le fil A autour de Taxe du cylindre. Ce premier mouvement expliqué, il est facile d'en déduire ceux d'un aimant autour d'un ou de plusieurs fils rectilignes, ou d'un fil plié en anneau , en spirale ou en hélice.

Quant au sens du mouvement, M. Ampère établit que deux courans AB et DC (fig. 18), dont les directions sont à angle droit, et qui ont 'lieu dans le sens marqué parles flèches, s'attirent dans les angles BOC et AOD, où ils ont, suivant les côtés de ces angles, des directions semblables; et qu'ils se repoussent dans les angles AOC, BCD , où leurs directions sont opposées , puisque l'un parcourt un côté dé l'angle en s approchant du sommet

<fe cet angle, el l'autre en s'en éloignant (*) : d'où il suit que si, dans l'expérience de M. Faraday, le courant dans le fil conducteur va en s' éloignant des courans de l'aimant , ce fil doit être transporté dans le sens de ces courans. S'il va en s'en rapprochant , le fil doit se mouvoir dans la direction opposée aux courans de l'aimant , c'est-à-dire , précisément comme l'a observé M. Faraday dans ces deux cas.

Dans toutes les hypothèses, si le fil se prolongeait de quantités égales au-dessus et au-dessous du milieu de l'aimant , il n'y aurait point d'action qui tendit à les faire tourner Tun-autoui; de l'autre, toujours dans le môme sens.

(4) Si M. Faraday, dans ce passage , eniendait seulement que les attractions et répulsions des courons électriques sont des faits compliqués en tant qu'ils résultent d'une infinité d'actions entre toutes les parties infiniment petites de ces courans , il serait d'accord avec M. Ampère; mais il les regarda comme compliqués sous un autre

point de vue , parce qu'il prend l'action rt'-volutive pour le fait primitif, et montre très-bien que ces attractions et répulsions peuvent y être ramenées ; mais nous venons de faire voir qu'en considérant, au contraire, comme fait primitif les attractions et répulsions entre les petites portions de courans électriques, d'après les lois données

(*) Tout cela est d'ailleurs une suite nécessaire de la formule donnée par M. Ampère dans le Cahier du Journal de Physique du mois de septembre 1820, formule consignée aussi dans ^^^^""'V f fr^^ j ! 0 mp YVT j p 1 ™ ^J?ÏÎ2*:?~

par M. Ampère , on en déduit immédiatement Tes moà^ vemens circulaires des fils conducteurs et des aimans les uns autour des autres. La seule chose qu'on puisse en conclure, c est que les faits qui, comme ceux dout il est ici question , s expliquent également bien des deux manières , ne peuvent servir à résoudre la question. Nous nous bornerons à remarquer que toutes les actions qui produisent les autres phénomènes découverts jusqu'à ce jour, ont lieu entre deux points suivant la ligne qui les joint, comme les attractions et répulsions admises par M# Ampère entre deux petites portions de courans électriques, et dont on peut déduire si «facilement tous les faits électro-magnétiques , y compris ceux dont M. Faraday vient d'enrichir la science; en sorte qu'en adoptant la théorie de M. Ampère, ces faits rentrent dans les lois générales de la physique , et qu'on n'est pas obligé d'admettre comme fait simple et primitif une action révolu live dont la nature n'offre aucun autre exemple > et qu'il nous parait difficile de considérer comme tel.

(5) Cette expérience où la masse entière d'un aimant est attirée par un 01 conducteur dont la direction est perpendiculaire à la sienne, quand son pôle austral est à gauche du courant électrique du fil , et repoussée quand il est à droite , est due à M. Ampère, qui l'a communiquée à l'Académie des Sciences le 18 septembre 1820- ( Annales de Chimie et de Physique , tome x v, page 200 ). L'explication en est bien plus simple dans sa théorie y puisque cette attraction et cette répulsion sont celles de deux courans, l'un dans le (il et l'autre dans l'aimant* qui ont la même direction dans le premier cas , et des directions opposées dans le second.

(6) Celte expérience ne diffère point Je celle Je M. Boisgiraud (Annales, tome xv, pages a84 -

<juc M. Ampère a citée (Annales, t. xv, p. 218) comme une confirmation remarquable de sa théorie, dont elle dérive immédiatement. Les expériences dues à M. de la Rive, dont Fauteur parle immédiatement après, sont également des conséquences nécessaires de cette théorie ; elles en sont autant de preuves et ont été considérées comme telles par lesavant physicien de Q enève dans uue lettre qu'il écrivit à M. Ampère en lui envoyant ses appareils.

(7) Il faut en excepter M. Ampère, qui admet l'attrae» tjoo entre lescourans sémblablement dirigés, et la répulsion entre ceux qui le sont en sens contraire. Nous n'entrerons pas ici dans le détail des raisons par lesquelles il a cru pouvoir établir que lorsqu'il s'agît des actions mutuelles de deux portions de fluide mues dans le même sens ou en sens contraire, l'attraction doit avoir Heu dans le premier cas , et la répulsion dans le second.

(8) La grande intensité d'action d'une telle spirale est uae des premières expériences de M. Ampère. Il a fait voir avec quelle énergie elle était attirée par le pôle d'un aimant.

(9) C'est un appareil de ce genre que M. Ampère a annoncé être encore plus identique à l'aimant que la simple hélice, ^fbpez la BibkoUièque universelle, t. xvi, p. 3i6, art. Les expériences dans lesquelles ila imité l'aimant avec un fil conducteur plié en hélice, et dont «ne partie revenait suivant l'axe de cette hélice, ont été

communiquées à l'Académie royale des Sciences , dan* la séance du 6 novembre 1820.

(10) ISous ne répéterons pas ce que nous avons dit de la concentration des courans vers le milieu de l'aimant, qui , dans la théorie de M. Ampère , est la cause de la différence entre la manière d'agir des hélices et des ainians, dont parle ici M. Faraday.

(11) Quand on suppose les courans dans l'aimant autour de son axe, l'analogie du cylindre creux avec 1 hélice devrait être complète-, mais si l'on admet, comme Ta fait M. Ampère dans un Mémoire lu à Tinstitut en janvier 1821 , que ces courans sont établis autour des particules des aimans , hypothèse qu'il annonçait dans ce Mémoire comme lui paraissant la plus probàbèe (*) , l'aiguille aimantée dans l'intérieur du cylindre creux se trouve toujours en dehors des courans, tandis

(*) Voyez' le- compte rendu de ce Mémoire dans , une notice insérée dans le Journal des Mines , t. v, p. 53^-558. ï Celle même hypothèse a reçu depuis un nouveau degré de probabilité par une expérience faite par M. Ampère au

mois de juillet 1821, et qui sera décrite dans la note suivante ) il en résulte que l'on ne peut point exciter de courant électrique par influence; ce qui a porté l'auteur à penser que jes courans électriques existent , avant l'aimantation , autour des particules des corps susceptibles de magnétisme, mais qu'ils y existent dans toutes sortes de directions; ce qui fait que leurs notions sur des points situés hors de ces corps se détruisent mutuellement , ces actions ne se manifestant que quand on donne, par l'aimantation , des directions déterminées à ces courans.

que, dans Police, elle leur est intérieure 5 ce qui doit produire les différences d'action qu'a remarquées M. Faraday.

(1 s) Il faudrait , pour produire des effets chimiques ou des effets de tension, pouvoir interrompre, par des liquides dans le premier cas, et par des substances isolantes dans le second, les courans établis tlans l'aimanj, ou.en exciter dans d'autres corps par l'influence de ces mêmes courans. Le premier moyen est impossible si , comme tout l'annonce, les courans existent autour des particules des aimans. M. Ampère a constaté l'impossibilité du second en suspendant à un fil très-fin un cercle de cuivre A (fig. 19) , dans l'intérieur et très-près du contour d'une spirale BCD de même métal enveloppée de soie, dont les extrémités B et D cotnmuniguaient aux pôles d'une forte pile. Si un courant électrique s'était développé dans le cercle A, ce cercle aurait été attirable au moyen d'un fort aimant : or, il n'y a eu ni attraction ni répulsion. Ce fait vient à l'appui de l'opinion de M. Ampère sur la préexistence de l'action électromotrice et des courans électriques autour des particules des corps susceptibles de recevoir l'aimantation , courans qui ne produisent point d'action au dehors tant qu'ils existent dans toute sorte de directions , et qui n'en manifestent qu'après que, pas l'aimantation, on leur a donné des directions parallèles , comme on dirige un circuit vol- N laïque mobile par un aimant ou un conducteur fixe. Ce n'est pas , au reste , que M. Ampère n'admette qu'il peut y avoir des compositions et décompositions d'électricité produites dans un corps conducteur par l'influence de celles . d'un conducteur voisin en communication avec les deux extrémités de la pile j mais comme elles seraient alors pré*

cisément les mêmes que dans un espace semblable où il n'y aurait aucun corps pondérable , il n'en peut résulter des effets analogues à ceux d'un courant électrique dû à . l'action électro-motrice d'un élément voltaïque ou d'une particule d'aimant. Toute attraction ou répulsion produite entre deux corps par les courans électriques qui les parcourent exige évidemment que les courans de chacun de ces corps soient produis par une cause qui réside en eux»

(i3) La direction d'un conducteur mobile de fil de laiton que parcourt un courant électrique, par là seule action terrestre n'est pas moins un résultat de l'expérience que de la théorie. Les expériences qui constataient cette découverte furent faites par M. Ampère au mois d'octobre 1820, et communiquées à l'Académie des Sciences le 3o du même mois. Ces expériences furent plusieurs fois répétées dans le couvant de novembre , en présence d'un grand nombre de savans , entre autres de MM. de Hum- . boldt, Fourier, Delambre, Arago, Dulong, Vauqtielin , Matthieu , de Bournon , Legendre , Chevreul , Beudanf, etc. , qui peuvent tous attester la vérité de ce fait. M. Dulong, faisant aux élèves de l'Ecole Polytechnique unè leçon sur ce sujet, le 11 décembre 1820, répéta lui-même devant eux celle où l'on fait tourner le conducteur mobile autour d'an axe vertical > pour imiter le mouvement en déclinaison de l'aiguille aimantée; expérience très-frappante par le peu de temps xjue met le conducteur à se porter dans un plan perpendiculaire au méridien magnétique, et qui aurait sans doute réussi partout où Ton a essayé de la répéter, si , au lieu de la ten- ^ ter par d'autres moyens , on avait construit l'appareil très- * simple imaginé par M. Ampère , et décrit dans le Cahier de

septembre 1820 des Annales. M. Dulong employa l'appareil dont M. Ampère se servait depuis deux mois pour répéter cette expérience. Vers la même époque, M, Thillaye la fit aussi dans ses leçons au collège de Louis-le-Grand. {Voyez, pour la description des appareils et des expériences, ainsi que pour celle d'un autre appareil avec lequel M. Ampère a montré aux mêmes aavans, et à la même époque, l'inclinaison du circuit voltaïque par Faction du globe terrestre , les Annales de Chimie et de Physique* tome xv, pag. 191-195.) Nous ferons seulement remarquer que les mouvemens correspondans à ceux de l'aiguille d'inclinaison , qu'on observe dans un circuit voltaïque de forme rectangulaire , suspendu comme Test ordinairement cette aiguille, se trouvent décrits d'une manière incomplète dans l'endroit des Annales que nous venons de citer Ç^) , mais qu'ils ont été exposés avec tous les détails nécessaires dans la Bibliothèque universelle , tome xyx , pag. 1 i3-i i4 , art. 8.

(i4) Le mouvement d'un fil conducteur toujours dans le même sens ,par la seule action du globe terrestre, a été obtenu par M. Ampère au moyen de l'appareil représenté ici, planche 5 , figures 20 et a 3, et décrit dans ce volume

(*) On trouve dans le tome xv des Annales , page 47» } ligne 4 : au nord, dans le premier cas, et en bas dans le j * second, lisez , au nord, quand le conducteur mobife était l d'abord horizontal , et en bas quand il était placé d'abord ( <!•□% un plan vertical et perpendiculaire au méridien mag- ) néliijue.

Réponse de M. Ampère à la Lettre de M. Vaic £eck, sur une nouvelle Expérience électro-magnétique (\).

Monsieur ,

C'est avec un grand chagrin que j'ai différé jusqu'à présent de répondre à la lettre que voup m'avez éiit Thonneur de m'écrire , et qui m'a été remise par M. de Blainville; malade et surchargé d'occupations , je n'ai pu trouver le temps qui mieût été nécessaire pour cela.

J'ai appris avec beaucoup de plaisir l'intéressante expérience dont vous me parlez dans votre lettre ; elle est bien évidemment en faveur de l'opinion sur la manière dont les courans électriques existent dans les aimans, que je proposois comme la plus probable dans le Mémoire qjue je lus, il y a un an , à l'Académie royale des Sciences (2). Je l'aurois seule admise dès cette époque , sans l'opposition qu'elle éprouva de la part de ceux à qui je la communiquai avant d'en parler à l'Académie; c'est cette opposition qui me la fit présenter seulement comme une opinion qui avoit quelques probabilités de plus en sa faveur, en attendant que j'eusse fait des expériences qui pussent décider la queslion. J'en essayai plusieurs pour atteindre ce but; mais j'aurois voulu en pouvoir présenter qui ne laissassent auçuu doute avant de lfcs publier, et je n'y étois pas encore parvenu lorsque l'affection de poitrine dont je fus tour-

(1) Cette lettre a été insérée dans le cahier d'octobre 1821 du Journal de Physique. f> 44/.

(2) Ce Mémoire fut îudans les séances de V Académie* des 8 et i5 janvier 1821.

mente Tannée dernière, m'obligea de susprendre toute recherche de ce genre. J'en fis une cependant au mois de juillet 1821, qui fixa entièrement mon opinion à cet égard, quoiqu'elle ne prouve que d'une manière indirecte que les courans électriques ont lieu, dans les aimans, autour de chaque particule. Ce que cette expérience prouve directement, c'est que la proximité d'un courant électrique n'en excite point, par influence, dans un circuit métallique de cuivre, même dans les circonstances les plus favorables à cette influence. Voici l'expérience que je fis alors pour m'en assurer ; je formai avec un long fil de cuivre ABC DEF, revêtu d'un ruban , une spirale BCDE dont les tours étoient séparés les uns des autres par la soie de ce ruban ; je disposai cette spirale, comme on le voit, dans la fig. 17, pl. 6, sur le pied en bois hkm n\ les deux extrémités A et F de ce fil communiquoientavec celles delà pile de douze triades d'un pied carré , dont je me suis servi pour la plupart de mes expériences. La partie supérieure de celte spirale étoit traversée par un petit tube de verre M, . passant entre les spires qui se trouvoient les unes en avant et les autres en arrière de ce tube; un fil métallique très-fin le traversoit sans en toucher les parois intérieures * 9 il étoit attaché par un bout à la potence KSOP, qu'on faisoil monter ou descendre à volonté en tournant le bouton N, et qu'on arrêtait à la hauteur convenable en serrant la vis de pression L, le cercle iqobile GHI étoit supendu au bout de ce fil, de manière à être concentrique à la spirale, situé dans le même plan , et très-près des spires dont elle se composoit. Le pied hkmn portoit en outre deux petites règles h p, n q y sur lesquelles on pou voit appuyer les aimans qui dévoient agir sur le cercle mobile. Cette disposition ma paru la plus convenable ponr exciter dans ce cercle des courans élcc-

triques par influence, si cela-étoit possible; mais en le présentant à l'action d'un fort aimant, je n'ai pas aperçu qu'il prît aucun mouvement, malgré la grande mobilité de ce genre de suspension.

C'est de cette expérience que j'ai conclu, dans le temps où je l'ai faite, que les courans éleclriques, dont j'admettois déjà l'existence autour de chaque particule des aimans , existoient également autour de ces particules avant l'aimantation , dans le fer, le nickel et le cobalt, mais que s'y trouvant dirigés en. toutes «or tes de sens, il n'en pouvoit résulter aucune action au-dehors, les uns tendant à attirer ce que les autres repoussent , comme il arrive à de la lumière dont les divers rayons étant poralisés eii tous sens hè présentent aucun signe de polarisation. S'il en est ainsi, l'aimantation doit s'opérer toutes les fois que l'action d'un aimant, ou celle d'un fil conducteur, vient à donnera tous ces courans une direction commune en vertu de laquelle leurs actions sur un point situé à l'extérieur du corps s'ajoutent au lieu de s'entre-détruire : cette action produit alors le même effet sur ces courans qu'on lui voit produire, dans mes expériences, sur celui d'une portion mobile du conducteur, quand cette portion mobile tourne pour prendre la direction qu'elle tend h lui donner. Ne pourroit-on pas penser que ce ne sont pas seulement les corps susceptibles d'être aimantés, dont les particules exercent sur le fluide formé par la réunion des deux électricités où elles sont constamment plongées, l'action décomposante, ou, comme on la nomme ordinairement, l'action électro-motrice, qui produit autour d'elles des courans éleclriques ; que la même action est exercée par les particules de tous les corps ; que les courans

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qui en résultent autour de ces particules en déterminent la température qui se met ensuite en équilibre, comme on l'explique communément : en sorte que la seule différence qui se trouve à cet égard entre les corps susceptibles d'aimantation et ceux qui ne le sont pas, consisteroit dans la propriété

3u'auroient les particules des premiers de laisser éplacer les courans électriques qui circulent autour d'elles, tandis que dans les autres corps les courans excités autour de chaque particule ne seroient pas susceptibles de changer de direction, ou ne le pourroient que par une force supérieure à celles qui ont été exercées jusqu'à présent sur ces courans. / ' )

Si celte manière de concevoir les choses éloit fondée, on pourroit espérer de donner quelques degrés de magnétisme à des corps qui jusqu'à présent n'en ont pas paru susceptibles, en employant les moyens les plus énergiques pour y diriger les courans électriques , et on auroit une explication bien simple de quelques observations où Ton a cru reconpoitre des signes d'aimantation dans la plupart des corps, et de l'expérience de M. Arago sur l'aimantation par la pile de Voltad'un morceau de fil de platine, qui conserva quelques instans après l'action du fil conducteur la propriété d'attirer de la limaille de fer.

M. (Ersted a regardé les compositions et décompositions de l'électricité, que j'ai désignées sous le nom de courans électriques , comme Tunique cause de la chaleur e{ de la lumière , c'est-à-dire , des vibrations du fluide répandu dans tout l'espace et qu'on ne peut guère considérer, dans l'hypothèse généralement adoptée de deux fluides électriques , que comme la réunion de ces deux fluides dans la proportion où ils se saturent mutuellement. Cette

opinion du grand physicien auquel nous devons les premières expériences sur l'action que les fils conducteurs exercent sur les aimans , s'accorde parfaite-» mentavec l'ensemble des phénomènes, etacquiert un nouveau degré de probabilité lorsqu'on fait attention : ■ ■

i°. Que si le choc ou la pression de deux corps, dont un au moins est idio-électrique, produit des électricités de tension d'espèces opposées dans ces deux corps, et par conséquent, la décomposition du fluide neutre résultant de la réunion des deux électricités, il est bien probable que la même décomposition a lieu lors du choc ou de la pression de deux corps conducteurs , mais qu'on ne peut alors la constater par l'observation de leur état électrique, parce qu'aussilôtqu ils sont dans des états électriques différens , les deux électricités se réunissent en vertu de la conductibilité de ces corps; cette réunion seroit alors la cause de la chaleur qui se produit dans ce cas , en ébranlant l'éther environnant comme la combinaison rapide de l'oxigène et de l'hydrogène , par exemple , ébranle l'air lorsqu'un mélange de ces deux ga» flottant dans l'atmosphère vient à se convertir en eau, et produit les vibrations de l'air environnant auxquelles est dù le bruit de la détonnation.

2°. Que dans la combinaison de deux substances, dont l'une est électro-positive et l'autre électro-négative, il y a, en général, une production de chaleur qui se trouve naturellement expliquée par la réunion des deux électricités dans le rapport où elles se neutralisent mutuellement. Pour se faire une idée nette de la manière dont se doit faire cette réunion, il faut remarquer que le transport des substances électro-négatives à l'extrémité positive de la pile, et celui des substances électro-positives à l'autre extrémité , prouvent , conformément à l'opinion

émise par les hommes dont les découvertes ont le plus étendu nos connaissances en Chimie et en Physique, que les particules de ces substances sont essentiellement dans les deux états électriques opposés, et que leurs propriétés chimiques dépendent, du jnoins en grande partie, de l'état électrique où elles se trouvent. Comme rien ne peut changer les propriétés des substances simples , on ne.peut douter que cet état électrique ne leur soit essentiel, eu sorte qu'une particule d'oxigène, par exemple, ne peut jamais perdre l'électricité négative qui lui est propre, ni une particule d'hydrogène son électricité positive. Mais un volume fini d'un de ces deux gaz, ou de tout autre corps dans le même cas, ne peut manifester aucun signe d'électricité, parce que celle qui est propre à chaque particule doit, d'après les lois ordinaires des actions électriques, décomposer le fluide neutre qui remplit l'espace autour de cette particule, repousser l'électricité de même nom, attirer 1 électricité d'espèce opposée, et former ainsi de cette dernière une sorte de petite atmosphère telle que son action à distance se trouvant égale et opposée à celle de l'électricité propre à la particule, il n'en résulte aucun effet qu'on puisse observer.

C'est ainsi qu'une bouteille de Leyde chargée à l'intérieur d'une espèce d'électricité, et à l'extérieur de l'électricité oposée, n'attire pas sensiblement les corps légers dont on l'approche, et n'auroit absolument aucune action sur eux si elle étoit d'un verre infiniment mince, et que les deux électricités fussent, par conséquent, exactement en équilibre. Considérons donc une particule d'oxigène négative et son atmosphère positive, comme une bouteille de Leyde * dont la garniture intérieure est négative, ei l'extérieure positive, tandis qu'une particule d'hydrogène peut être assimilée à une bouteille de Leyde chargée

en sens contraire. Toutes les fois au une cause quelconque, telle, par exerqple, que (élévation de température, mettra en communication l'électricité positive libre autour des particules d'oxigène, et l'électricité négative libre qui entoure les particules d'hydrogène, dans un mélange de ees deux gaz , ces deux électricités se réuniront pour former du fluide neutre, et il en résultera, d'après ce que nous venons de dire, la chaleur et la lumière qui se développent dans ce cas, tandis que les particules des deux gaz formeront de l'eau; en admettant, comme cela résulte d'autres considérations, qué deux particules d'eau sont formées de deux particules d'hydrogène pour une d'oxigène, ces particules restant toujours dans l'état électrique qui leur est essentiel , il est évident que la particule d'eau se conduira comme n'ayant aucune électricité, si celle d'une particule d'hydrogène étant + i , celle d'une particule d'oxigène est -—2. Dans ce cas, l'eau n'aura aucune action sur le fluide neutre environnant, et il ne se formera pas aux dépens de ce fluide une atmosphère élec- . trique autour des particules de l'eau, pour établir l'équilibre relatif, puisqu'il existe alors entre les deux électricités opposées de leurs élémens ; c'est ce qui paroît en effet avoir lieu, du moins à très peu près; mais dans d'autres combinaisons de deux corps, l'un électro-négatif, l'autre électro-positif, où le premier, d'après le nombre des particules qui entrent dans ces combinaisons, donneroit une quantité totale d'électricité négative qui ne seroit pas égale à l'électricité positive de l'autre, la particule du composé qui en résulteroit se conduiroit comme ayant essentiellement une électricité semblable à celle de ces deux électricités qui l'empor- . teroit sur l'autre, et égale à leur différence.

Celte électricité . restaute dans les particules du

composé,, retenant autour d'elles des atmosphères électriques de l'espèce opposée, il est évident que si les particules électro-négatives dominoient dans la combinaison, ce seroil une partie de leurs atmosphères positives qui fourniroit l'électricité de même espèce des atmosphères des parlicules du composé électronégatif, et que l'excédant produiroit du fluide neutre avec les atmosphères négatives des particules du corps électro-positif; c'est le cas des acides dout la nature électro-négative est établie depuis long-temps : dans le cas, au contraire, où les particules électropositives seroient prépondérantes dans la combinaison , l'électricité négative de leurs atmosphères resteroit en partie autour des particules du composé, et le surplus neutraliserait les atmosphères positives de l'élément électro-négatif; c'est ce qui arrive quand ce composé est de nature alkaline.

Les particules des acides et des altalis étant ainsi entourées d'électricité de nature opposée à celle qui leur est propre, c'est-à-dire, les particules des premiers, d'atmosphères d'électricité positive, et celles des seconds, d'atmosphères d'électricité négative, il y aura encore formation de fluide neutre quand elles "viendront à se réunir pour produire un sel ; quand l'équilibre se trouvera établi seulement entre les électricités propres des particules élémentaires dont il sera compose, ce sera un sel neutre; tandis que le sel sera acide ou alkalin , s'il reste un excès d'électricité négative ou d'électricité positive dans la combinaison, cet excès étant toujours compensé d'ailleurs, uant aux effets qui pourroient en résulter à toute istance appréciable, par des atmosphères d'électricité opposée qui se formeront nécessairement autour de chaque particule du sel.

Cette manière de, concevoir les choses me semble une suite nécessaire de l'opinion admise par d'il-

lustres physiciens oui attribuent les propriétés chimiques des corps simples à l'état électrique de leurs particules, et de l'impossibilité qu'une particule soit dans un tel état, sans repousser de l'espace envi-* ronnant l'électricité de même nom, et attirer autour, d'elle de l'électricité opposée; en l'adoptant on ne peut s'empêcher d'admettre i°. la réunion des deux électricités toutes les fois que deux corps se combinent, ce que je me proposois d'établir, la production d'une quantité du fluide neutre résultant de cette réunion, d'autant plus grande qu'il y a plus de différence entre l'état électrique de leurs particules.

Mais cette digression m'a trop écarté de la question dont nous nous occupions , celle de la disposition des cburans électriques dans les aimans, non autour de leurs axes, mais autour de chacune de leurs particules» J'avois cru d'abord avoir trouvé en faveur de cette dernière manière de co«cevoir les choses, une preuve oui me sembloit encore plus décisive, que toutes celles dont nous avons parlé jusqu'à présent, dans une expérience que j'ai faite au mois de décembre 1821, et que j'ai communiquée à l'Académie des Sciences dans la séance du 7 janvier dernier. M. Faraday avoit dit dans son Mémoire en date du 1 1 septembre i8ai, qu'il n'avoit pu réussir à faire tourner autour de leurs axes ni un aimant par l'action d'un fil conducteur, ni un 61 conducteur par celle d'un aimant. J'ai voulu vérifier ce que ce grand physicien dit sur ce sujet, et j'ai observé des effets différens de ceux qu'il annonce. J'ai placé pour cela dans une éprouvette pleine de mercure et dans une situation verticale , un aimant cylindrique, aux deux extrémités duquel se trouvaient deux cavités dont le fond était creusé en écrou, afin de visser à l'une d'elles un contre-poids de platine qui la fit plonger dans le mercure et

maintint l'aimant dans la situation où je l'avois mis; la cavité de l'autre extrémité, qui s'élevoit au-dessus du mercure de la sixième partie de la longueur de l'aimant, contenoit un peu de mercure dans lequel plongeoit l'extrémité inférieure d'un fil de cuivre vertical communiquant avec un des pôles de la pile; celle-ci étoit de l'autre côté en communication avec le mercure de l'éprouvette, dans une première expérience par quatre fils de cuivre parallèles au premier dans la partie de leur longueur située au-dessus de cette éprouvette, et ensuite par un seul fil qui traversoit le fond de l'éprouvette. L'aimanta tourné sur son axe, très rapidement dans le premier cas, moins rapidement darjs le second, mais cependant encore assez vite pour mettre parfaitement en évidence l'action qu'exerçoit sur lui le couranLélectriqne produit par la pile; ce mouvement cessoit dès que la communication étoit interrompue (i). J'ai aussi fait tourner un conducteur que par^ouroit le courant électrique disposé précisément comme l'aimant de l'expérience précédente, et portant à sa partie supérieure une petite coupe pleine de mercure pour les communications ; ce conducteur tournoit, mais faiblement, par l'action d'un barreau aimanté; cette action , dans l'expérience

3ue j'ai faite, étoit même trop faible pour vaincre 'abord le frottement du cbnducfeur et du mercure où les deux tiers au moins de sa longueur étoient plongés; il falloit diminuer ce frottement par de petites secousses, en frappant sur la table où reposoit l'éprouvette; on observoit alors l'effet désiré, sans qu'il pût rester aucun doute sur sa cause. Ayant constaté ces faits et attribuant alors uniquement la

(1) Ayant communiqué mon expérience à M. Faraday , il m'a écrit que dès le lendemain du jour où il avoit reçu la lettre dans laquelle je lui en faisois part, il avoit répété cette expérience , et avoit alors obtenu le même mouvement que moi.

rotation de l'aimant à Faction du fil conducteur, et celle du fil conducteur a Faction de l'aimant, ils m 'avoient paru décider la question sur la disposition des courans électriques que j'admets dans les aimans , et montrer qu'ib ont nécessairement lieu autour de chaque particule, et ne peuvent être supposés concentriques à Taxe; voici comme je raisonnois alors à Cet égard : dans l'expérience où l'aimant tourne par l'action d'une portion de fil conducteur, placé audessus de lui dans le prolongeaient de son axe, il est évident que si l'on cherche, par la formule que j'ai donnée pour.cela, la valeur de l'action mutuelle de deux portions infiniment petites de courans électriques , on trouvera que cette action est toujours nulle quand on prend une de ces deux petites portions sur le prolongement de l'axe vertical de l'aimant, et l'autre sur une circonférence horizontale concentrique à cet: axe, parce qu'un des facteurs de la valeur générale de l'action est le cosinus de l'angle fortné par deux plans passant tous deux par la droite qui joint les milieux des deux petites portions, et qui passent en outre, l'un parla ligne qui représente la direction d'un des courans, et l'autre par la ligne oui représente celle de l'autre Courant; or, ici lun de ces plans est celui qui joint l'axe de l'aimant à uu point de la circonférence, et l'autre est un plan mené tangenliellement à ce même point de la circonférence par le milieu de la petite portion de courant électrique placé sur le prolongement de l'axe de l'aimant ; ces deux plans sont évidemment perpendiculaires l'un à l'autre, et l'angle qu'ils forment étant droit, le cosinus de cet angle e$t nul , ce qui rend nulle l'action mutuelle des deux petites portions de courans électriques. Dans la supposition ou tous les courans électriques d'un aimant cylindriquè seraient ainsi concentriques à son axe, il n'y auroit donc aucune action entre eux et le conducteur dirigé sui-

vant le prolongement de l'axe de l'aimant, ce qui me sembloit contraire à l'expérience que j'avois faite. Voilà pourquoi j'en avois conclu que cette supposition devoit nécessairement être rejetée; au contraire , quand on admet les courans de l'aimant vertical, toujours dans des plans horizontaux, mais autour des particules de cet aimant, son axe rencontre les plans des petites circonférences décrites par ces courans en dehors de ces petites circonférences, et si Faction exercée par un conducteur situé dans le prolongement de Taxe de l'aimant vertical est encore nulle,. pour la même raison que dans le cas précédent, sur deux dé leurs points qui se trouvent aux deux extrémités d'un diamètre mené par leur centre perpendiculairement à Taxe de l'aimant, elle ne Pesfpas, d'après la même formule, sur les deux demi-circonférences situées à droite et à gauche de ce diamètre. On voit aisément qu'il y a attraction sur tous les points de l'une et répulsion sur tous les points de l'autre, et qu'en ne tenant compte que des composantes horizontales de ces attractions et répulsions, puisque leurs composantes verticales ne

Î>euyent déranger l'aimant en le soulevant ou en 'inclinant à cause de la stabilité de son équilibre de flottaison dans une situation verticale, toutes ces composantes horizontales se réunissent pour faire tourner l'aimant autour du conducteur, dans le sens où l'expérience montre qu'il tourne en effet.

Mais cette preuve ne doit plus être étâblie de la même manière, depuis que de nouvelles expériences et les réflexions qu'elles m'ont suggérées, m'ont appris que le mouvement de rotation de l'aimant sur son axe que j'ai obtenu le premier, et celui de révolution du même aimant autour d'un (il conducteur vertical, découvert par M. Faraday, sont dus beaucoup moins à l'action de ce fil, qu'a celle des courans électriques établis dans le mercure, et dont la

réaction est la cause de la rotation du mercure dans l'expérience de sir H. Davyy/ Je n'ai point le temps t'J de vous donner à ce sujet tous les éclaircissemens que je suis obligé de réserver pour un Mémoire particulier dont je m'occupe actuellement; il ne peut me rester d'ailleurs aucun doute sur les effets produits par les courans électriques du mercure , puisque j'ai obtenu le mouvement recliligne de l'aimant flottant par la seule action de ces courans.

J'ai trouvé dans le détail des faits relatifs au genre d'action dont nous nous occupons , plusieurs autres preuves de la disposition des courans électriques autour de toutes les particules des aimans ; diverses circonstances s'expliquent mieux lorsque l'on considère les choses de cette manière, et qu'on admet que les courans existent dans les métaux susceptibles de magnétisme avant l'aimantation , et peut-être dans tous les autres corps, mais qu'ils ne peuvent exercer d'action qu'autant qu'ils reçoivent une direction déterminée, soit par un autre aimant, soit par un courant voltaïque. On conçoit en effet sur le champ parla, i° que l'aimantation ne sauroit changer la température du corps qui l'éprouve, puisqu'il n'y a. pas, d'après cette manière de concevoir comment un barreau d'acier reçoit les propriétés magnétiques , plus de décompositions et de recompositions d'électricité, après l'aimantation qu'il n'y en avait auparavant; 2°. que la cause qui aimante un corps ne lui communique pas la propriété d'exercer l'action électro-motrice, ce qui avoit paru difficile à admettre à plusieurs physiciens qui ont fait de cette difficulté une objection contre ma théorie, mais que cette cause ne fait que diriger des courans électriques préexistans, précisément comme nous voybns qu'elle dirige une portion mobile du circuit voltaïque dans mes expériences ; 5°. pourquoi on peut aimanter une aiguille à une

assez grande distance et à travers des corps nonconducteurs , en faisant agir sur elle le fil qui communique avec les deux extrémités de la pile , puisque l'expérience montre que ce fil agit aussi malgré les mêmes obstacles pour diriger un conducteur mobile; 4°« comment un fil d'aciçr placé par sir H. Davy, dans une situation où il étoit parallèle à un conducteur voltaïque voisin, a acquis une aimantation transversale, comme s'il étoit composé de petits aimans perpendiculaires à sa direction, aimantation qui a cessé aussitôt que les communications de ce conducteur avec les extrémités de la pile ont été interrompues, tandis qu'un fil d'acier dont la direction faisoit un angle droit avec celle du même conducteur, s'aimanloit longitudinalement, comme Test l'aiguille dune boussole, et conservoit indéfiniment son aimantation après l'interruption du courant produit par la pile. Il est aisé de voir en effet que d'après les lois de l'action mutuelle de deux courans électriques, telles que je les ai établies, les courans circulaires qui tournent dans le même sens tendent à se repousser et à changer mutuellement leurs directions quand ils sont dans un même plan, et que le contraire a lieu quand ils sont dans des plans parallèles et que leurs centres se trouvent sur une droite perpendiculaire à ces plans; cette dernière position est celle d'un courant circulaire dans un plan perpendiculaire à celui de la figure 18, et qui seroit projeté en a'd' sur le plan de cette figure, relativement à un autre courant semblable et tournant dans le même sens, projeté en ad sur le même plan, cette situation est celle où ces deux courans ont, à même distance, une force attractive plus considérable; si sans changer leur distance oh transporte le courant en a m d"\ on aura la situation du maximum de répulsion 3 il y a donc, en supposant toujours que

les plans de ces deux courans sont parallèles, une situation intermédiaire en a"*?', par exemple, où leur action attractive ou répulsive devient nulle; d'où il est aisé de conclure que dans le cas où l'illustre physicien que je viens de citer, a aimanté transversalement un fil d'acier en le plaçant près d'uh conducteur voltaïque dans une direction parallèle à ce conducteur, on devait voir cesser, dès que le courant étoit interrompu, les propriétés magnétiques que ce fil avoit acquises dans une direction perpendiculaire à sa longueur, et en vertu desquelles il agissoit comme s'il étoit composé de petits aimans perpendiculaires à cette longueur; tandis que placé en travers du fil conducteur et aimanté à l'ordinaire par Faction de ce fil, il conservoit indéfiniment les deux pôles produits vers ses extrémités. En effet, dans les deux cas l'action du fil doit donner à tous les courans que j'admets autour des particules de l'acier une direction telle , que leurs plans passant à peu 'près par le fil conducteur, celte direction soit la même que celle du courant du fil, dans la .partie de chacun des courans de l'aimant qui se trouve du côté de ce fil, et dès lors, dans le cas de J aimantation transversale, un quelconque d'entre eux ne se trouve évidemment dans une des situations où il y a attraction, telle que celles où sont placés, dans la figure 18, les courans projetés en ad, et en dd! y qu'à l'égard des courans qui sont à côté de lui dans l'épaisseur de l'aimant sur une petite portion de sa longueur, tandis que ce courant est repoussé par tous ceux du reste de l'aimant. Il n'est donc pas étonnant qu'alors la disposition produite par l'action du conducteur cesse avec celte action, puisque presque tous les courans tendent à se déranger mutuellement. Dans le cas, au contraire, où la direction du fil d'acier forme un angle droit avec

celle du conducteur, le courant d'une particule n'est repoussé que par ceux des particules qui se trouvent à côté et près de lui; ceux de tout le reste de l'aimant sont à son égard dans la situation» où il y a attraction , et la disposition établie par l'action du conducteur peut sç conserver plus facilement quand cette action cesse, ainsi que cela arrive en effet. 11 faut toujours supposer cependant que les courans éprouvent quelque difficulté à changer leur direclion autour des particules ; car sans cela ils reprendroient aussitôt, par leur action mutuelle, des directions où il n'y auroit plus aucun courant repoussé par les courans voisins, et où ces courans seroient, par conséquent, dirigés en différens sens et sans action au dehors, Cette condition peut être satisfaite d'une infinité de manières : afin d'en indiquer une facile à concevoir, on peut prendre le cas de huit courans dans les plan* des faces d'un octaèdre régulier, dirigés de manièn que ceux de deux faces voisines aient la même direclion du coté de l'arête où se joignent ces deu: faces.

Cette dernière considération explique pourque les particules du fer doux, dont les courans chan gent de direction avec la plus grande facilité , n conservent point l'aimantation qu'elles ont reçue quand la cause qui l'a produite vient à cesser.

On voit aussi, par ce qui précède, la cause de 1 difficulté qu'on éprouve à aimanter, même pour pe de temps, une plaque d'acier de manière que si pôles soient situés au milieu des deux grandi fact de cette plaque, comme le grand physicien doi j'ai cité plus haut l'excellent Mémoire, l'a recoon en cherchant à aimanter ainsi des plaques d'acit pour leur faire imiter l'action d'un fil conductei plié en spirale.

Les nouveaux faits conlenus'dans ce premier Mi

moire de M. Faraday, et celui de la re'pulsion qu'un fil conducteur très tin et vertical éprouve de la pari du mercure dans lequel il plonge par son extrémité inférieure, qu'il a publié dans un second Mémoire, sont de nouvelles preuves de' ma théorie qui auroit pu les faire [prévoir avant que l'expérience- eût été faite, puisquils résultent immédiatement de la loi que j'ai déduite de mes premières expériences, et sur laquelle j'ai fondé presque tout ce que j'ai fait depuis, savoir: que les petites portions de deux courans électriques qui parcourent les deux côtés d'un angle, s'attirent quand les courans sont dans le même sens, c'est-à-dire quand ils vont tous deux en s'approcfaant ou tous deux en s'éloignant du sommet de cet aiîgle, tandis qu'ils se repoussent quand ils parcourent ces deux côtés en sens contraire, l'un se portant vers le sommet de l'angle, et l'autre allant en s'en éloignant, actions qui atteignent leur maximum à égales distances entre les petites portions des deux courans, quand le sommet de l'angle qu'ils forment s'éloigne à l'infini , et qu'ils deviennent parallèles.

La dernière expérience que M. de La Rive vient de publier dans le n° de décembre de la Bibliothèque universelle, tome XVIll, pages 276 et 277 de la partie des Sciences et Arts, et que cet habile physicien indique comme ne s'accordant pas avec ma théorie, dans toutes les circonstances qu'elle présente, m'en a paru aussi une suite toute naturelle, quand on fait attention aux actions qu'exercent sur le fil plié en anneau, non pas seulement les courans de l'aimant dans la partie où l'anneau le touche, mais f ensemble de tous les courans de cet aimant. On voit alors pourquoi les deux branches de l'anneau s'appliquent toutes deux contre l'aimant, quoique le courant électrique les parcoure en sens contraire , pourvu que

Tune le touche entre ses deux pôles, et l'autre dans Tintervalle compris entre un des pôles et l'extrémité de l'aimant voisine de ce pôle, seul cas où les deux branches soient toutes deux attirées par l'aimant. Il y a plus d'un an que , dans un Mémoire lu à l'Académie royale des Sciences le n décembre 1820, j'avais montré comment çe fait était une suite de l'action de tous les courans électriques de l'aimant. Je l'avois déjà observé à cette épocme^mais sans y mettre d'importance, puisqu'il revient à ce que dit M. (Ersted dans son premier écrit sur l'action mutuelle des ai m ans et des conducteurs voltaïques , quand il y décrit cette action dans le cas où un conducteur vertical agit sur un aimant horizontal. Mon Mémoire n'a pas été imprimé; mais M. Gilet de Laumont en a rendu compte dans le Journal des Mines, et en rapportant les difterens faits sur lesquels j'avois fondé les motifs qui me paroissoient devoir faire adopter ma théorie préférablementà l'explication qu'on donne ordinairement des phénomènes magnétiques , il compte parmi ces faits, conformément à ce que j'avois dit dans le Mémoire dont il s'agit : le changement d'attraction en répulsion entre un aimant et un fil conjonctif dont les directions font un angle droit, quand le fd conjonctif en se mouvant parallèlement a lui-même, passe d'une situation où il correspond a V intervalle des deux pôles de t aimant y à une situation où il se trouve hors de cet intervalle (1 ). 11 me semble qu'on ne peut exprimer plus clairement le fait en question.

Il est bien aisé aussi de voir que quand on considère les actions exercées par les courans de toute la masse d'un aimant, sur un conducteur perpendiculaire à son axe, la résultante de toutes ces actions

(0 Voyez les Annales des Mines, tom. V, p. 55/ et 558. I,

décomposée parallèlement à Taxe donne une force qui est toujours dirigée dans le même sens, et va en croissant à mesure que le conducteur s'éloigne du milieu de l'aimant pour se porter vers un de ses pôles , parce que le nombre des particules qui agissent dans le même sens, va en augmentant. Dans l'expérience de M. De La Rive, c'est, d'après la direction du courant du conducteur relativement à' ceux de l'aimant, la branche de l'anneau la plus proche du milieu de l'aimant qui y est attirée, tandis que celle qui en est a une plus grande distance, tend à s'en éloigner de plus en plus; cette répulsion est, par conséquent, plus grande que l'attraction, et l'anneau doit glisser le long de l'aimant en s'éloignant de son milieu, ainsi que cela arrive lorsqu'on fait l'expérience, jusqu'à ce que l'une des branches de l'anneau ayant dépassé l'extrémité de l'aimant, celui-ci se trouve enfilé dans l'anneau, qui revient au milieu de l'intervalle des deux pôles, parce que son courant électrique ayant alors la même direction que ceux des particules de l'aimant, est attiré de tous côtés par eux. Je ne m'étendrai pas plirs longtemps sur ce sujet, dont je me propose de parler ailleurs avec plus de détail. Il y a plus d'un mois que j'ai commencé celte lettre, mes occupations m'ont empêché jusqu'à présent de l'achever; je vous prie, Monsieur, d'agréer mes excuses d'avoir été si long— temps sans vous écrire. Mon projet étoit d'y insérer des réponses aux diverses objections qui ont été faites contre ma théorie; vous venez de lire une partie de ces réponses , il ne me restoit plus à éclaircir que quelques difficultés dont la solution se présente assez facilement pour que je puisse me dispenser de la donner, et l'objection beaucoup plus importante que m'a faite M. (Ersted, dans l'excellent Mémoire inséré dans le cahier de septembre du Journal de

Physique. J'avais en quelque sorte repondu à celte dernière, ainsi qu'aux difficultés que d autres physiciens avoient déduites des circonstances que présente l'aimantation de l'acier par les divers procédés connus, en examinant les mêmes questions dans un exposé de tout ce qui avoit paru sur l'électro-magnétisme avant le mois d'avril dernier; cet exposé (i) est de 51. Babinet professeur de Physique au collège royal de Saint-Louis , et j'y ai fait diverses additions

Sarmi lesquelles se trouvent la réponse à l'objection e M. (Œrsted, et des détails sur l'aimantation qui me paraissent propres à lever tous les doutes qui pourroient rester sur la cause à laquelle j'attribue les propriétés desaimans. Je joins ici ces deux morceaux sous forme de post-scriptum* J'ai Thonneur d'être, etc.

Lorsque les deux aimans parallèles et vis-à-vis l'un de l'autre, abcd, db'dd ', fig. 19, dont les pôles de même nom A et Al', B et B' sont voisins, se repoussent , cette répulsion provient de ce que les courans de la face de l'aimant A'B' projetée en dV sont ascendans et repoussent les courans descendans de la face voisine cd de l'aimant AB. L'action réciproque des couraus de ces deux faces, ou plus généralement de toutes les particules de l'aimant, détermine la nature de l'action mutuelle des deux aimans. fllais il n'en est plus de même quand ces deux aimans, sans cesser d'être parallèles, ne sont pas vis T à-vis l'un de l'autre, mais placés comme on le voit dans cette figure. Alors les courans de la face cd n'ont plus autant l'avantage de la proximité et de l'action di-

(1) Cet exposé a été inséré dans le cinquième volume de la dernière édition donnée par M. RifFault de la traduction de la Chimie de Thomson ; il a été publié séparément chez Méquignon-Marvii, rue de l'Ecole de Médecine, n° 3 , à Paris.

recle pour repousser ceux de la face db\ et en se bornant à considérer les. actions mutuelles des quatre faces verticales projetées en ab 9 cd, a'b\ c'd on voit facilement qu'il y a répulsion entre cd et dV et entre ab et c'd' y tandis qu'il y a attraction entre ab et a!V y et entre cd et c'a"; si I on fait attention que la répulsion des faces voisines.^ et dU est plus affaiblie par l'obliquité que ne l'est l'attraction des faces ab, db' et cd y cd\ on concevra facilement qu'il y a une certaine position des deux aimans où la répulsion cesse pour faire place à l'attraction, comme le montre l'expérience.

Les deux aimans ÀB, AT}', étant toujours parallèles, quelle q.ue soit d'ailleurs leur situation, il y a répulsion entre tous les courans voisins dont les plans ont avec la ligne qui en joint les centres, une obliquité plus grande que celle ôir la répulsion se change en attraction, ainsi que je l'ai expliqué tout à l'heure en parlant des courans projetés en ad et d'd* (6g. 18), tandis qu'il y a attraction entre tous les autres pour lesquels l'obliquité est moindre; d'où il suit qu'en partant de la situation où ils sont vis-à-vis l'un ae l'autre et se repoussent, et en faisant mouvoir l'un des aimans de manière à rapprocher de plus en plus deux pôles de noms contraires, tels que A et B' (fig. 19), on arrive à la position où la répulsion se change en attraction. Car le nombre des courans dont la situation est analogue à celle de adei d"d"' (fig. 18) et donne lieu à la répulsion , va en diminuant, et au contraire, le nombre de ceux qui s'attirent, parce que leur situation respective se rapproche de celle ad' à l'égard de ad, va en augmentant. C'est pour cette raison que deux aimans s'attirent dans la situation représentée fig. 19, quand le pôle B' de l'aimant A'B' répond a un point de l'autre aimant suffi-

samment rapproché de A. Alors deux pôles de noms diflerens A et B' se trouvent voisins.

De même, en partait de la position de deux aimans où leurs axes sont situés dans la même droite et s'attirent, ce qui a lieu quand les pôles de même nom sont voisins et les courans des deux aimans dans le même sens, on voit, en les faisant passer de cette position à celle de la fig. ig, que l'attraction s'affaiblit de plus en plus, e* qu'en continuant de les déplacer dans le même sensj elle devient nulle et fait enfin place à la répulsion : alors deux pôles de même nom se trouvent voisins.

L'identité d action d'un aimant et d'un conducteur Tollaïque se soutient quand on fait agir un aimant sur un barreau d'acier pour lui communiquer la vertu magnétique, son action est alors précisément la même que «elle du fil métallique qui joint les deux extrémités de la pile, dans les expériences où l'on emploie ce fil pour aimanter un barreau.

Supposons d'abord qu'on place sur ce barreau une spirale dont lo centre réponde à un point quelconque de sa longueur, on verra à ce point se former un point conséquent, et les deux parties du barreau de chaque côté de ce point s'aimanter de manière que les courans électriques que j'admets dans les aimans , se trouvent dirigés comme ceux de la spirale dans les points où elle touche Je barreau, et que les deux extrémités de celui-ci soient par conséquent 'des pôles de même nom, de l'espèce des pôles magnétiques que représente la spirale vue du côté où elle agit sur le barreau. Cette expérience, facile à répé— ter, ne diffère point de l'aimantation d'un barreau par un fil transversal, d après le procédé de sir H. Davy. Substituons maintenant à la spirale le pôle d'un aimant où les courans tournent dans le même sens que daus cette spirale, de manière que son axe

soit comme celui de la spirale perpendiculaire a» barreau; celui-ci sera aimanté précisément de la même manière; il se formera de même un point conséquent au milieu de la partie du barreau touchée par le pôle de l'aimant, et ses deux extrémités présenteront, comme dans le cas de la spirale, un pôle de même nom que celui de l'aimant qui aura été mis en contact avec le barreau.

En faisant glisser, soit la spirale, soit l'aimant, d'une extrémité à l'autre du barreau toujours dans le même sens, la partie de ce barreau. qui se trouvera à chaque instant du côté par où commence le mouvement, conservera ses courans dans la direction qui leur aura été donnée, mais les courans de l'autre partie du barreau seront changés en courans dans la direction opposée , à mesure que le mouvement de la spirale où de l'aimant les fera trouver de l'autre côté de celte spirale ou de cet aimant, en sorte que l'extrémité du barreau par laquelle aura commencé le mouvement devra présenter un pôle de même nom que celui de l'aimant, et l'extrémité par laquelle il aura fini offrira un pôle de nom contraire, ce qui est conforme à l'expérience.

Mais si le barreau est d'un acier très-dur, une partie des courans qui auront d'abord reçu une direction contraire entre le point de contact et l'extrémité de ce barreau vers laquelle on porte l'aimant, pourront la conserver malgré l'aimantation en sens opposé que tendent a recevoir ensuite les points du barreau où ils existent; et alors ce barreau offrira des points conséquens, comme il arrive en effet souvent quand on emploie ce procédé d'aimantation.

Si I on suppose qu'on incline l'aimant dont /m se sert pour aimanter le barreau, on rendra l'aimantation plus facile, et on tendra à diminuer le nombre des points conséquens, pourvu que l'inclinaison ne

soit pas trop grande. Pour bien concevoir celle circonstance, il faut faire attention que si d'une part on diminue l'action d'une partie des courans de l'aimant, parce qu'on les éloigne par là du barreau, celle action est augmentée pour ceux des courans qui doivent conserver leur direction daus le barreau après l'aimantation, parce que l'angle que forment leurs plans avec ceux des courans de l'aimant, devient aigu , ce qui ne peut manquer de favoriser l'action de ces derniers; c'est précisément le contraire pour les courans en sens opposé, qui doivent changer de direction à mesure que l'aimant les dépasse en continuant son mouvement le long du barreau ; ils ne peuvent que perdre de leur intensité à mesure que l'axe de l'aimant s'incline sur celui du barreau : il lie faut pourtant pas que l'angle de ces axes devienne trop petit, parce qu'alors le changement de distance prenant une plus grande influence, l'action de l'aimant pour produire les premiers courans , irait à son tour en diminuant , et le barreau s'aimanteroit moins bien que quand l'aimant est médiocrement incliné sur le barreau. 11 est inutile de rappeler que ces divers résultats sont tous conformes à l'expérience.

Si, au lieu de promener le long du barreau un seul aimant dont Taxe fasse un angle droit avec le sien , on en emploie deux , à une petite distance l'un de J'autre, qui le touche par des pôles de noms contraires , il est évident que d'après la manière dont les courans électriques tendent à se diriger mutuellement, Jes actions des courans des deux aimans se contrarieront pour tous les points du barreau situés hors de l'intervalle de ces aimans, tandis qu'elles se réuniront pour diriger dans le même sens les courans de tous les points du même barreau situés dans cet intervalle. Ces derniers courans acquérant ainsi, dans ce sens, une énergie bien supérieure à celle

des premiers, conserveront seuls leur direction(lprsque les aimans ayant parcouru toute la longueur du barreau^ l'intervalle qui les sépare aura occupé successivement toutes les parties de cette longueur. C'est ce moyen d'aimantation qui est connu sous le nom de double touche, et il est aisé de voir que toutes les circonstances qu'il présente sont une suite nécessaire de ma théorie et de l'aimantation d'un barreau d'acier par un conducteur voltaïqus. L'analogie de l'explication déduite de cette théorie et de celle qu'on donne de la double louche dans l'hypothèse de.deux fluides magnétiques agissant d'après les mêmes lois que les deux fluides électriques, me dispense d'entrer à ce sujet dans de plus grands détails.

M. Arago a montré par une expérience très-simple que quand un barreau est aimanté sur une partie ce sa longueur, cette partie tend, par son action sur le reste du barreau, à en continuer l'aimantation dans le même sens, pourvu qu'il ne soit pas d'une trempe trop dure, ce qui pourrait empêcher cet effet d'avoir lieu, à cause de la difficulté d'aimanter un acier très-fortement trempé , et même dans ce cas l'aimantation est encore produite dans le même sens, dans les parties voisines de la partie déjà aimantée; on s'en assure aisément en enveloppant d'un conducteur plié en hélice une partie seulement d'un fil d'acier pendant quelque temps, et en examinant ensuite l'action qu'exerce ce fil d'acier sur une petite aiguille; on trouve qu'il est aimanté dans le même sens sur une étendue gui est ordinairement à peu près double de celle qui étok enveloppée par le conducteur; seulement l'intensité va en diminuant graduellement à mesure qu'on s'éloigne de la partie enveloppée. Ce fait, qui est une conséquence nécessaire et immédiate de la théorie où l'on considère les phénpmènes magnétiques comme produits

par des conrans électriques, s'explique également dans la théorie ordinaire de l'aimant, puisque dans un barreau aimanté en partie, chaque particule de la portion aimantée tend à décomposer le fluide de la particule suivante, de manière à lui donner des pôles situés dans le même sens que les siens, afin que les pôles voisins dans ces deux particules soient d'espèces opposées , commé cela doit être dès qu'on admet que les deux fluides magnétiques s'attirent mutuellement et que. chacun d'eux repousse les molécules magnétiques de même espèce que le* siennes.

Lorsqu'à l'extrémité d'un barreau d'acier ou de fer, on applique le pôle d'un aimant en ligne droite avec le barreau^ celui-ci s'aimante dans la partie qui est voisine du point de contact, dans le même sens que l'est cet aimant, ce qui s'explique également bien dans les deux hypothèses, puisque si l'on admet dans l'aimant des conrans électriques, ils doivent, d'après l'expérience de M. Arago, que nous venons de citer, diriger ceux du barreau, de manière qu'ils tournent autour de ses particules dans la même direction , et en faire par conséquent un nouvel aimant dont les pôles soient situés, l'un par rapport à l'autre, dans le même sens que ceux du premier aimant : et que si l'on attribue au contraire les phénomènes magnétiques à la séparation, dans chacune de ces particules, des deux fluides qui s'y neutralisoiertt auparavant par leur réunion; Teflét de l'aimant, quand il touche par exemple le barreau par son pôle austral, est d'attirer le fluide boréal de chaque particule et d'en repousser le fluide austral, en sorte que toutes les particules deviennent des aimans dont le pôle boréal est du côté de l'aimant et le pôle austral du côté opposé, de manière qu'elles se trouvent toutes aimantées dans le même sens que lui. Quelle que soit

donc celle de ces deux hypothèses qu'on adopte, on en doit conclure également que la partie déjà aimantée ne peut agir sur celle qui ne Test pas encore .que comme le fait l'aimant lui-même, puisque les pôles de cette partie sont situés dans le même sens que ceux de l'aimant; elle ne peut donc que tendre à propager successivement l'aimantation toujours dans le même sens jusqu'à l'autre extrémité du barreau; c'est ce qui arrive en effet quand il est de fer doux, et la propagation des propriétés magnétiques le long du barreau est en général très.-rapide dans ce cas , parce que cette substance n'oppose qu'une très-foible résistance , soit dans l'une des hypothèses à la direction des courans électriques, soit dans l'autre à la séparation des deux fluides magnétiques.

Mais lorsque le barreau est d'acier, surtout quand il est trempé de manière à ce qu'il n'acquière qu'avec difficulté les propriétés de l'aimant, on observe un phénomène très-remarquable dont l'explication mérite une attention particulière. Ce phénomène consiste en ce qu'alors il se forme un point conséquent sur le barreau, et que ce barreau présente, au-delà de ce point, des pôles situés en sens opposé à celui des pôles de la partie qui est en contact par son extrémité avec l'aimant, et'en a reçu une aimantation semblable à celle de cet aimant.

11 est bien démontré par l'espèce des pôles qui se développent aux extrémités des deux fragmens d'un aimant que l'on casse par lesquelles ces fragmens adhéroient avant la rupture, que l'hypothèse des deux fluides magnétiques ne peut subsister qu'en admettant, comme l'a établi le célèbre Coulomb, que ces deux fluides ne passent jamais, ainsi que le fait l'électricité, d'une particule à l'autre, et que tous les phéuomènes magnétiques sont dus à leur séparation dans une même particule, en sorte qu'un

aimant n'est qu'un assemblage d'autant de petits armai» qu'il contient de particules, dont chacun a un pèle austral et un pôle boréal. Il est évident alors ue quand un barreau a été aimanté sur une partie e sa longueur par le contact d'une de ses extrémités avec un aimant, la partie aimanlée l'étant 'dans le même sens que cet aimant, elle ne psut agir que comme lui, et qu'elle joint nécessairement son action à la sienne pour propager l'aimantation le long du barreau, toujours dans le même sens; à quoi peut-on donc attribuer dans cette supposition la production d'un point conséquent et l'aimantation en sens contraire de la partie du barreau située au-delà de ce point?

11 paraît d'abord qu'on tombe dans le même inconvénient lorsqu'on attribue les phénomènes magnétiques aux courans électriques qui s'établissent dans le barreau , car lorsqu'il n'y a encore qu'une partie du barreau où les courans soient dirigés dans le même sens, ces courans doivent tendre à donner, de proche en proche, la même direction aux courans du res{£ du barreau. Pour voir comment il peut arriver, par la difficulté que ceux-ci éprouvent à changer de direction dans l'acier fortement trempé, qu'il se forme un point conséquent, et qu'au-delà de ce point les courans tournent dans le sens opposé, considérons les trois barreaux AB, AB', À"B"(fig. 20), et supposons que le premier seul soit aimanté, etqu'en les laissant dans les directions où ils sont représentes dans cette figure, on les rapproche les uns des autres, de manière que l'angle d du premier touche l'angle* a! du second, et l'angle d! de celui-ci l'angle a" du troisième; il est clair qu'en regardant A comme le pôle austral de l'aimant AB, ses courans dans sa face antérieure suivront la direction ad y puisque c'est en plaçant l'observateur dans cette direction, le dos

tourné à Taxe de l'aimant , que l'extrémité A se trouve à sa droite; les courans du barreau A'B' devront donc, d après tout ce que nous avons dit, avoir alors la même direction au point où l'angle d est supposé en contact avec l'angle a!; ils passeront donc par la face postérieure de ce barreau de a! en d\ et reviendront par la face antérieure dans la direction d'à' 9 d'où il suit que A'B' s'aimantera de manière que son pôle boréal sera en A' à gauche de l'observateur placé dans ce courant* et tournant le dos à l'axe.du barreau A'B'; ainsi aimanté, ce barreau communiquera les propriétés magnétiques à A f/ B r/ , de manière que leurs courans aient la même direction aux angles d 1 et d! par lesquels ils se touchent, les courans du barreau A"B" iront donc sur sa face antérieure dans la direction ci'd', et comme l'extrémité A" est à la droite de l'ohservateur placé, dans ces courans, toujours de la même manière, A' sera le pôle austral de A"B".

L'aimant AB qui auroit aimanté A"B" de manière que le pôle boréal de celui-ci fût en A f/ , s'il l'a voit touché immédiatement par son pôle austral A, l'aimantera donc au contraire de manière que A" soit un pôle austral de même nom que A, quand ils ne communiqueront que par l'intermède du barreau A'B' dont l'axe est perpendiculaire aux leurs : or, c'est précisément ce qui arrive quand il se forme un point conséquent dans un barreau fortement trempé qui touche le pôle austral d'un aimant par une de ses extrémités. La partie voisine du barreau s'aimante d'abord de manière que celte extrémité est un pôle boréal , comme l'extrémité B de l'aimant AB que nous prendrons pour représenter cette partie du barreau, en représentant l'autre partie du même barreau par A"B"; tantque l'électricité de cette dernière partie pourra obéir librement à l'action des courans de AB,

On aura le cas où ÀB étant dè^à aimanté, et A"B"oe Tétant point encore, ils se touchent immédiatement, c'est-à-dire que l'aimantation se propagera toujours dans le même sens; mais si la dureté de la trempe s'oppose àcet effet, il arrivera dans le barreau, quoique continu, ce qui arrive à AB et à A"B", quand ils ne communiquent qu'à laide du barreau A'B', dont Taxe est perpendiculaire à la direction des leurs; en sorte que les courans de quelques-unes de ses particules tourneronUutour d'une normale à sa surface, dans le sens où nous venons de voir que tournent les courans de A'B'. Ces courans tendront donc à aimanter le reste du barreau dont nous parlons, en sens contraire, comme ceux de A'B' aimantent A"B", de manière que ses pôles soient situés en sens inverse de ceux ÀB, et il se produira ainsi un point £onsé quent, conformément à l'expérience que nous nous étions proposé d'expliquer.

Je rouvre aujourd'hui 27 mars 1822, ma lettre commencée le 12 janvier dernier, pour vous faire part, Monsieur, d'une expérience que je ✓iens de faire : j'ai, au moyen d'un nouvel appareil dont je me propose de donner bientôt une description détaillée, rendu aussi rapide que je pouvais le désirer, le mouvement de révolution, toujours dans le même sens, d'un conducteur vertical, tant par l'action seule de la terre que par celle d'un conducteur horizontal plié en spirale et faisant partie du même circuit voltaïque, mouvement que j'avais déjà obtenu il y a plus de trois mois dans ces deux cas, mais très lent et .difficile à bien observer par l'imperfection de l'appareil dont je faisais alors usage.

EXPOSÉ sommaire djs nouvelles Expériences électro-magnétiques faites par diff'érens Physiciens > depuis le mois de mars 1821, lu dans la séance publique de F Académie royale des Sciences , le 8 avril 1822.

L'histoire des sciences nous offre dés époques marquées par des découvertes fécondes qui amènent à leur suite une multitude d'autres découvertes. Telle fut, à la fin du dernier siècle, celle où Voila inventa l'instrument que la juste reconnaissance du inonde gavant a consacré à son auteur, en lui donnant le nom de pile voltaïque.

Cet instrument est composé d'un certain nombre de plaques de deux métaux difiérens , qui alternent entre elles et avec une substance liquide, 8e manière que, d'une extrémité dé l'appareil à l'autre, les - deux métaux et le liquide se suivent toujours dans le même ordre.

La première et la dernière plaque portent chacune un fil métallique: tant que ces (ils restent séparés, ils présentent tous les caractères des corps électrisés : mis à la fois en contact avec un corps susceptible de décomposition , leur action devient un des plus puissans moyens d'analyse, et la Chimie doit à l'emploi de ce moyen de nouvelles substances et des idées plus justes sur la nature des principaux matériaux du globe que nous habitons : enfin lorsque ces deux (ils sont intimement réunis, les phénomènes purement électriques et les phénomènes chimiques disparaissent, mais l'électricité qui parcourt alors les (ils d'un mouvement céntinu avec une inconcevable rapidité', manifeste son activité par de nouveaux effets qui ne sont pas moins remarquables. L'élévation de la température de ces fils, leur incandescence, leur com-

buslion étaient les seuls qu'on eût remarques , quand M. (Ersted, en découvrant que les mêmes fils exercent dans ce cas un nouveau genre d'actiou , diff érent à tous égards des attractions et des répulsions produites par 1 électricité ordinaire, a pour jamais attaché son nom à une nouvelle époque qui sera peut-être marquée, dans l'histoire des sciences, par des résultats aussi nombreux et aussi importans que ceux qu'elles ont dus à la découverte de Volta.

On donne ordinairement à ce nouveau genre d'action le nom d'action électro-magnétique > parce que , dans le premier exemple d'une telle action 9 celui qu'a observé M. (Ersted, elle s'exerce entre un aimant et le fil conducteur de l'électricité qui joint les deux extrémités de la pile (*).

[Le savant professeur danois a ouvert, par cette grande découverte, une nouvelle carrière aux recherches des physiciens. Ces recherches n'ont pas été infructueuses; elles ont conduit à la découverte

(*) Depuis que j'ai découvert l'action mutuelle de deux conducteurs voltaïques qui est évidemment de même nature que celle d'un conducteur sur un barreau aimanté , et qui agit sans le concours d'aucun aimant, le nom faction électromagnéli /ue , que je n'emploie ici que pour me conformer à l'usage , nè saurait plus convenir pour désigner cette sorte d'action. Je pense qu'elle doit Pêtre.sous celui d'action électrcdynamique. Ce nom exprime que les phénomènes d'attraction et de répulsion qui la caractérisent, sont produits par l'électricité en mouvement dans les conducteurs jfoltaïques , tandis que les attractions et répulsion* toutes différentes de l'électricité ordinaire , ne supposent que l'inégale distribution des deux fluides électriques en repos .dans les corps où elles se manifestent, et nous offrent ainsi cette autre manière d'agir de ces fluides qu'où connaît depuis long-temps et qu'on devrait distinguer de la précédente en fui donnant le nom a action électrostatique.

dune foule de faits dignes de captiver l'attention detous ceux qui s'intéressent aux progrès des sciences.

Dans la séance publique ténue Tannée dernière par l'Académie, j'ai cru devoir présenter une analyse rapide des phénomènes dus à l'action électro-magnétique qu'on avait jusqu'alors observés (i). Aujourd'hui j'essaierai d'exposer, en peu de mots, les résultats clés nouvelles expériences qu'a vu naître l'année qui vient de s'écouler.

Sir H. Davy, ayant remarqué que les différens métaux ne conduisent pas le courant voltaïque avec une égale facilité, a mesuré, par des moyens simples et précis, les divers degrés de leur faculté conductrice. 11 a déterminé l'influence de la température sur les effets de la pile; il a montré que, dans le cas où le courant voltaïque traverse sous la forme d'une gerbe lumineuse de l'air raréfié, il est attiré ou repoussé par un barreau aimanté, de la même manière que quand il estconduitparun fil métallique. Cette expérience 'est d'autant plus remarquable, qu'elle confirme l'ingénieuse explication qu'a donnée M. Arago du singulier et brillant phénomène des aurorçs boréales. Enfin, voici uu dernier fait que le .savant physicien anglais vient de découvrir : quand on place un barreau fortement aimanté dans une situation verticale , au-dessus ou au-dessous d'une coupe qui contient du mercure où plongent deux conducteurs mis en communication avec les extrémités de la pile, il se forme dans le mercure un tourbillon autour de chaque conducteur.

M. Faraday, à qui la Chimie doit l'importante découverte des chlorures de carbone, a fait connaître , entre un aimant et un conducteur voltaïque, une action toute différente dans ses effets de celle qu'a découverte M. (Ersted; elle s'en rapproche seulement en ce qu'on peut les déduire toutes deux de

la loi générale a laquelle j'ai tenlé de ramener tous les phénomènes électro-magnétiques. Cette action produit un mouvement de révolution qui se continue toujours dans le même sens. Ce mouvement s'observe égarement dans un conducteur libre de se mouvoir autour d'un aimant fixe,' et dans un aimant que Ton rend mobile en le faisant flotter sur du mercure; L'aimant tourne alors autour du point où le conducteur est en contact avec le mercure.

Le même physicien a fait une expérience très remarquable : elle met en évidence l'action mutuelle de deux courans qui parcourent, en sens contraires, les deux côtés d'un angle droit. Si Ton fait «plonger, dans deux coupes pleines de mercure, les extrémités d'un fil métallique, plié enfer à cheval et suspendu en équilibre dans une situation verticale, on voit ce fil s'-élever a l'instant où l'on met les coupes en communication avec les extrémités de la pile. Le courant électrique suivant alors des directions opposées dans le mercure et dans le fil métallique , établit entre ces deux corps une répulsion qui est la cause de ce phénomène. M •

Il résulte des premières expériences de M. QErsted et de la manière dont j'ai ramené les phénomènes de l'aimant à ceux de l'électricité, que si l'on place un conducteur flottant, courbé en anneau, à côté d'un barreau aimanté, les branches de l'anneau seront tontes deux attirées, ou toutes deux repoussées quand le pôle de l'aimant répondra a l'intérieur de l'anneau. M. de la Rive a reconnu ce fait nouveau que, dans le cas où les deux branches sont attirées, l'anneau , après s'être appliqué contre l'aimant, glisse jusqu'à ce qu'une de ses branches en atteigne l'extrémité, et passe de l'autre côté* L'anneau oui entoure alors le barreau , revient et s'arrête au milieu de l'intervalle des deux pôles.

Dès que j'eus connaissance do mémoire dans lequel M. Faraday annonçait le mouvement de révolution qu'un aimant imprime toujours dans le même sens à un conducteur voltaïque, il me fut aisé de voir que si l'on n'avait pas observé plutôt cet effet, c'est que Ton s'était servi de conducteurs formant des circuits presque fermés, dans lesquels l'action électro-magnétique ne peut produire cette sorte de mouvement, parce qu'elle tend toujours à faire tourner une moitié du circuit dans son sens, et l'autre moitié dans le sens opposé , dès que celle-ci a été amenée à la place de la première, par une demirévolution de l'appareil. Je voulus savoir ensuite si le même mode d'action avait lieu entre deux conducteurs voltaïques, ainsi qu'entre un conducteur et le globe terrestre. Dans mes expériences du mois de décembre 1821, je fus assez heureux pour obtenir le mouvement de révolution continu dans ces deux cas; mais à cause de l'imperfection des appareils dont je me servais d'abord pour produire ce mouvement, il n'avait lieu qu'avec une extrême lenteur. Depuis, j'ai construit un instrument au moyen duquel on rend le même mouvement plus rapide, et par là plus facile à observer.

M. Faraday, dans. le cours de ses recherches sur le mouvement de révolution dont je viens de parler, avait vainement essayé d'imprimer, soit à l'aimant, soit au conducteur voltaïque, un mouvement de rotation autour de leurs axes. J'ai obtenu» d'abord la rotation de l'aimant, et , peu de temps après celle du conducteur. Frappé de la rapidité avec laquelle je voyais l'aimant tourner sur lui-même, j'ai cherché la cause du peu de succès des premières expériences faites pour obtenir ce mouvement. Dans cette vue, j'ai remarqué que, d'après les lois générales de l'action électro-dynamique, si un cou-

rant électrique tend à faire tourner un aimant dans un sens quand le courant se porte vers l'aimant, il tendra a le faire tourner dans le sens opposé quand le courant s'en éloigne. Ainsi, tant que le courant d'une part se porte vers l'aimant, et de l'autre s'eti éloigne, en traversant deux corps qui ne sont pas liés avec cet aimant, les deux corps tendent à le faire tourner en sens opposé, et par conséquent il reste «••il équilibre entre deux forces égales. Mais lorsque le barreau aimanté sert lui-même de conducteur, et remplace l'un de ces corps, h partie du courant qui le traverse ne peut plus lui imprimer aucun mouvement. L'une des deux forces qui se faisaient équilibre, se trouvant ainsi supprimée, l'autre agit seule et fait tourner l'aimant. Cette condition était en effet remplie dans mon expérience; et c'est sans doute parce qu'elle ne Tétait pas dans les premières tentatives faites a cet égard, qu'il n'y a pas eu de rotation.

Enfin , M. Savary, dont les premiers essais dans, la carrièredes sciences annoncent les progrès qu'elles lui devront probablement un jour, ayant imaginé un appareil propre à observer le mouvement qu'imprime à un conducteur plié en spirtle, l'action des courans qui traversent l'eau acidulée dans laquelle il plonge , lorsque le circuit voltaïque, dont ces courans font partie, se continue par le conducteur, j'ai fait exécuter cet appareil, et j'ai trouvé qu effectivement il tournait dans le sens qu'avait prévu le jeune physicien auquel nous le devons. Ce sens est déterminé par celui des spires; il reste toujours le même quand on renverse la direction des courans; c'est ce qui distingue le mouvement dû à. cette cause de celui qui est produit par Faction du globe terrestre, et qui a lieu en sens opposés quand les courans sont excités alternativement dans deux

directions contraires. La force émançe du globe étant plus faible que celle des cou ran s de l'eau acidulée, s ajoute ou se retranche suivant que ces deux forces agissent pour faire tourner la spirale datis le même sens ou en sens contraire. On remarque, en effet, que le mouvement de révolulion est plus rapide dans le premier cas que dans le second.

Tels sont les nouveaux progrès que vient de faire une branche de la Physique, dont nous ne soupçonnions pas même l'existence il y a seulement deux années, et qui déjà nous a fait connaître des faits plus étonnans peut-être que tout ce que la science nous avait jusqu'à présent offert de phénomènes merveilleux. Un mouvement qui se continue toujours dans le même sens, malgré les frottemens, malgré la résistance des milieux, et ce mouvement produit par l'action mutuelle de deux corps qui demeurent constamment dans le même état, est un fait sans exemple dans tout ce que nous savions des propriétés que peut offrir la matière inorganique ; il prouve que l'action qui émane des conducteurs voltaïques, ne peut être due à une distribution particulière de certains fluides en repos dans ces conducteurs, comme le sont les attractions et les répulsions électriques ordinaires. On ne peut attribuer cette action qu'à des fluides en mouvement dans le conducteurs qu'ils parcourent en se portant rapidement d'une des extrémités de la pile à l'autre extrémité.

J'avais, le premier, signalé l'identité d'action entre les conducteurs vollaïques et des courbes fermées, situées transversalement sur la surface ou dans l'intérieur d'un barreau aimanté. J'en avais conclu que les aimans doivent les propriétés qui les caractérisent à des cou ran s électriques, semblables à ceux que produit l'appareil de Voila et dirigés suivant ces

courbes. D'autrë» physiciens ont cru pouvoir renverser celle analogie, en continuant d expliquer les phénomènes magnétiques comme on l'avait fait jusqu'alors, et en supposant que les particules des conducteurs devenaient, par Faction de la pile, de véritables aimans, dont les axes étaient perpendiculaires à ceux de ces conducteurs.

J'avais examiné' cette hypothèse avant de rue décider pour celle que j'ai adoptée, et je l'avais rejetée plutôt d'après Tordre général des faits qu'en m'appuyant sur des preuves directes. Ces preuves résultent aujourd'hui des nouveaux phénomènes que je viens de rappeler , parce qu'ils sont propres (2) aux portions mobiles des conducteurs voltaïques qui ne forment pas des circuits presque fermés, et u'on ne peut dès-lors imiter avec des aimans; tanis qu'on peut, comme je l'ai fait voir depuis longtemps , imiter tous les phénomènes que présentent ces derniers corps avec des (ils conducteurs, en pliant, ces fils de manière à en former des circuits presque fermés. Us agissent alors comme un barreau aimanté, dans lequel l'explication la plus naturelle des faits m'a conduit à supposer des courans . électriques qui forment des circuits toujours complètement fermés.

C'est ainsi que de. deux hypothèses servant à expliquer un certain nombre de phénomènes, celle où Ton ne peut en rendre raison qu'en s'efforçant de la faire* concorder avec eux, est ordinairement démentie par d'autres phénomènes dont le temps amène successivement la découverte; et celle au contraire qui n'est pour ainsi dire que l'expression des véritables rapports o\es faits qu'elle* explique, se trouve confirmée chaque fois que l'expérience nous . en fait connaître de nouveaux.

( loi )

1S0TES sur cet exposé des nouvelles Expériences relatives aux Phénomènes produits par l'actionélectro* dynamique , faites depuis le mois de mars 1821.

(1) La notice que je lus dans la séance publique du 2 avril 1821 , étant très abrégée* ce n'est qu'en consultant l'analyse des travaux de l'Académie royale des Sciences pendant Tannée 1820, qui fut publiée le même jour, qu'on peut se faire une idée suffisante des résultats obtenus à cette époque sur les phénomènes électro-dynamiques; on y trouve une indication précise de toutcequeM. Arago et moi avions fait alors suc ce sujeté Mon travail y est présenté comme étant divisé naturellement en trois parties bien distinctes : la première se compose des faits nouveaux relatifs d Tactionmutuelledeaeuxportionsdeconducteursvollaïques et d celle dù globe terrestre sur un conducteur mobile; la seconde, de quelques nouveaux faits relatifs à V action mutuelle des fils conducteurs et des aimans , découverte par M. (Srstedj qui complètent les résultats obtenus par ce célèbre physicien, et des conséquences que j'ai déduites de ces résultats et de mes propres expériences, relativement à ? identité de l'électricité et dumagnétisme ; la troisième consiste dans les recherches que j'ai faites sur les lois mathématiques des attractions et répulsions de deux fils métallir ques faisant partie d'un circuit voltaïque ; lois déduites, i°.de V égalité des actions exercées sur un conduc* teur rectiligne mobile par deux conducteurs fixes , l'un rectiligne, et l'autre plié et contourné à chacun de ses points de manière que les distances de ces points à ceux du conducteur mobile soient sensiblement les mêmes que celles des points du conducteur fixe rectiligne , 2 0 . de quelques résultats généraux des faits déjà connus , ou de ceux que f avais observés.

Celte distinction entre les trois parties de mon travail , oui se trouve aussi énoncée de la même manière aans la notice sur ce sujet, insérée dans le tome XVI de la Bibliothèque universelle, est d'autant plus importante, que ces trois parties de mes recherches sur ce genre d'action sont absolument indépendantes les unes des autres, et me semblent devoir être examinées séparément parles physiciens qui veulent s'en faire une idée juste; mais cet examen suppose qu'elles soient exposées avec des détails suffisans , et les deux premières seules l'ontétédansle Mémoire qui est au commencement de ce recueil ; la troisième I était dans des Mémoires lus à l'Académie royale des Sciences les 4> 1 1 > et a ^ décembre 1840, qui n'ont poiut été imprimés, mais dont les principaux résultais ont été publiés dans le Journal de Physique, cahier de septembre 1820, et dans une note insérée dans les Annales des Mines , t. V, page 55j et suivantes; note que j'ai réimprimée dans ce volume, pages 69 et suivantes. C'est dans ces ouvrages qui j'ai donné la formule qui représente l'action mutuelle de deux portions infiniment petites de courans électriques. Cette formule contenait un coefficient dont je ne suis parvenu k déterminer la valeur que depuis peu de temps; comme celte détermination est le sujet d'un Mémoire dont la rédaction m'occupe actuellement, je me bornerai ici à extraire de ceux que j'ai lus à l*Académie en 1820, les détail [relatifs a la manière dont j'avais dès lors établi ma formule telle qu'elle se trouve dans les ouvrages que je viens de citer.

Le premier fait général que je déduisis de mes ex* périences sur l'action mutuelle de deux conducteurs Yoltaïques, consiste en ce que si dè\ix portions de conducteurs vol laïques agissent l'une sur l'antre , et qu'on vienne à changer la direction du courant électrique dans l'une les, sans faire aucun changement

dans leurs positions respectives , 1 action qui s'exerçait auparavant entre elles, si elle était attractive, se change en une action répulsive égale, et , si elle était répulsive, en une attraction de même intensité (*)» J'appliquai ce résultat , confirmé par toutes les expériences que j'avais faites sur des courans électriques d'une longueur finie, à deux portions infiniment petites de ces courans, que je ne pouvais soumettre immédiatement à l'expérience , et j'en tirai celte conclusion , que l'action mutuelle de deux portions infiniment petites de fils conducteurs, est nécessairement nulle toutes les fois qu'il n'y a, dans leur situa*

(*) Si après avoir changé le sens du courant dans Vun des conducteurs , on le change aussi dans l'autre, la répulsion qui , par le premier changement, avait pris la place de l'attraction, eera,pour la même raison remplacée à son tour par l'attraction , en sorte que l'action redeviendra telle quelle était d'abord. On voit de même que quand les {ils se repoussent d'abord , si l'on change la direction du courant dans l'un d'eux, l'action devient attractive, et qu'elle redevient répulsive quand on le change aussi dans l'autre : or toutes les fois que deux portions d'un même circuit, Tune fixe et l'autre mobile, agissent l'une sur l'autre, on change à la fois le sens du courant dans toutes les deux , quand on fait communiquer chaque extrémité du circuit avec celle de la pile qui communiquait auparavant avec l'autre ex-* trémitédu même circuit : ce double changement n'en peut donc produire aucun dans l'action mutuelle de ces deux parties , et le mouvement de la partie mobile doit rester par conséquence même, ce qu'on observe en effet constamment. Mais cette remarque si simple devient très importante pour distinguer sur-le-champ les mouvemens produits dans le conducteur, mobile par l'action des parties fixes du circuit , des mouvemens qui pourraient lui être imprimés par la pile elle-même , le globe terrestre, ou un aimant.

II suffit, pour cela, de renverser les communications entre les deux extrémités du circuit et celles de la pile, les mouvemens dus à l'action mutuelle des diverses parties de ce circuit restent alors les mêmes , et ceux qui seraient produits par l'action de la pile , de la terre ou d'un aimant, ont à l'instant lieu en sens contraire.

lion respective , aucune circonstance qui distingue l'un de l'autre les deux sens suivant lesquels une de ces deux petites portions peut être parcourue par le courant électriaue; car alors, en y renversant le sens de ce courant, l'action, si elle existait, devrait rester la même; attractive si elle était attractive, et répulsive si elle l'était, tandis que, d'après le fait général dont je viens de parler , l'attraction se change au con traire , dans ce cas, en répulsion , et la répulsion en attraction. Ainsi, ce ne peut être que quand la situalion respective des deux petites portions de fils conducteurs présente des circonstances qui distingnent, dans chacune de ces portions, les deux sens suivant lesquels le courant électrique peut les parcourir alternativement, qu'il est possible qu'il s'exerce entre elles une action attractive ou répulsive selon le sens, déterminé par ces circonstances, qu'on y donne au courant électrique.

Considérant alors deux petites portions de courans électriques, Tune dans un plan, et l'autre dirigée perpendiculairement à ce plan, il me fut aisé devoir i°. que, quand cette dernière est au-dessus et au-dessous du plan, les deux sens dans lesquels elle peut être parcourue par le courant électrique sont distingués l'un de l'autre par cette circonstance que, dans un cas, ce courant va en s'approchant du plan et, dans l'autre , en s'en éloignant ; que rien ne s'oppose par conséquent alors à ce qu'il y ait une action soit attractive, soit répulsive, entre les deux petites proportions que l'on considère , pourvu que le sens du courant de celle qui est dans le plan puisse aussi être déterminé par des circonstances dépendantes de la situation respective de ces deux petites portions, ce que j'examinerai tout à l'heure, a°. que si au contraire , le milieu de la portion in* fini ment petite perpendiculaire au plan se trouve dans ce plan, tout étant égal des deux côtés du plan,

il n'y aura plus aucune différence entre les deux sens suivant lesquels le courant électrique peut la parcourir qui dépende de sa situation relativement à celle qui est dans le plan, et les deux portions de fils conducteurs ne pourront plus exercer aucune action Tune sur l'autre ; résultat qu'on peut énoncer généralement ainsi : l'action attractive ou répulsive de deux portions infiniment petites decourans électriques devient nécessairement nulle quand leur situation respective dans l'espace est telle, que si Ton fait passer par le milieu de Tune d'elles, un plan perpendiculaire à sa direction, la droite qui représente la direction de 1 autre se trouve tout entière dans ce plan.

Lorsque la petite portion perpendiculaire à un plan où se trouve la direction de l'autre est au-dessus ou au-dessous de ce plan, on voit, parla même raison , qu'il ne peut y avoir d'action entre elles que quand le sens du courant est aussi déterminé par des circonstances dépendantes de leur situation respective dans la petite portion qui se trouve dans ce même plan. Si nous concevons qu'on ait tiré une ligne du milieu de celle-ci au pied de la perpendiculaire sur laquelle se trouve la première petite portion de courant électrique, nous verronsque tant que la direction de celle qui est dans le plan formera deux angles inégaux, l'un. aigu et l'autre obtus, avec celte ligne, le sens du courant sera déterminé par l'inégalité de cés angles, parce que, dans un cas, il ira, en s'é- Joignant de leur sommet commun, du côté de l'angle aigu, et que, dans l'autre cas, il ira en s'en éloignant du côté de l'angle obtus : les deux petites portions de courans électriques pourront donc alorsagir l'une sur l'autre comme elles agissent en effet d'après l'expérience : maissi ces deux angles sont droits, il ne pourra plus y avoir de distinction entre les deux sens du courant passant par la petite portion de fil con<ducteur qui est dans le plan , parce que toutes les cir-

ligne qui en joint le milieu au pied de la perpendiculaire : d'où, il suit que l'action mutuelle entre les deux petites portions de courans électriques sera nécessairement nulle.

Ce cas, au reste , rentre dans celui que j'ai d'abord examiné, puisque, si Ton élève alors au milieu de la petite portion de courant électrique qui est dans le plan que nous avons considéré jusau'ici, un second plan perpendiculaire à sa direction, l'autre petite portion se trouvera tout entière dans ce second plan , et qu'une des deux petites portions sera ainsi dans le plan élevé perpendiculairement sur le milieu de Tauire. La première expérience qui me fournit les données dont j'avais besoin pour exprimer, par une for* mule, la valeur de l'action électro- dynamique, fut faite avecun filconducteur roulé en hélice au tour d'un tube de verre d'un petit diamètre, dans l'intérieur duquel revenait, par Taxe de celte hélice, une portion rectiligne du même fil, ainsi que je l'ai expliqué dans ce volume, page 27 et 28 , et dans le tome XV des Annales de Chimie et de Physique, pages \j5 et 176. Je m'assurai , par des expériences plusieurs fois répétées avec des conducteurs très mobiles, que la réunion de cette hélice et de cette portion de fil conducteur rectiligne, n'exerçait aucune action sur un autre fil conducteur parallèle à l'axe de l'hélice. Je me rendis compte de ce résultat, en admettant, comme une loi générale de l'action électro-dynamique, que si l'on conçoit dans l'espace une ligne représentant en grandeur et en direction la résultante de deux forces qui sont semblablement représentées par deux autres lignes, et qu'on suppose dans les directions de ces lignes trois portions infiniment petites de courans électriques , dont les forces attractives ou répulsives sont proportionnelles à leurs longueurs, la petite por-

lion dirigée suivant la résultante exercera, dans quel* cjue direction que ce soit sur une autre portion infiniment petite de courant électrique, la même action que la réunion des deux petites portions dirigées suivant les composantes.

Je communiquai cette loi à l'Académie royale des Sciences , dans un Mémoire lu à la séance du 6 novembre (*). Je remarquai dans ce Mémoire» i°. que les attractions et répulsions dont j'avais reconnu l'exi-» stence entre des portions de fils conducteurs, ne peu* vent être produites comme le sont celles de l'électricité ordinaire, par l'inégale distribution des deux fluides électriques qui s'attirent mutuellement, et dont chacun repousse une autre portion de fluide de même espèce que lui, puisque toutes les propriétés jusqu'alors connues des fils conducteurs, montrent que ni l'un ni 1 autre de cesdeux fluides ne se trouvent en plus grande quantité dans un corps oui sert fie conducteur au courant électrique, que dans le même corps à 1 état naturel; a°. qu'il est difficile de ne pas en conclure que ces attractions et répulsions pourraien t bien être produites par le mouvement rapide des deux fluides électriques parcourant en sens contraire le conducteur par une suite de décompositions et recompositions presque in ta nia nées : mouvement admis, depuis Vol ta, par tous les physiciens qui ont adopté la théorie donnée par cet illustre savant de l'admirable instrument dont il est l'auteur ; 5% qu'en attribuant à cette cause les attractions et répulsions des fils conducteurs, on ne peut se dispenser d'admettre que les mouvemens des deux électricités dans ces fils, se propagent tout autour dans le fluide neutre qui est formé de leur réunion, et dont tout

(*) Voyez le Moniteur du 10 novembre i8aa.

l'espace doit nécessairement être rempli lorsqu'on explique comme on le fait ordinairement les phénomènes de l'électricité ordinaire ; en sorte que quand les mouvemens produits ainsi dans le fluide environnant 7 par deux petites portions de courans électriques, se favorisent mutuellement, il en résulte entré elles line tendance à se rapprocher, ce qui est en effet le cas où on les voit s'attirer; et que quand les mêmes mouvemens se contrarient, les deux petites portions de courans tendent à* s'éloigner Tune de l'autre , comme le montre l'expérience; 4° • Que si Ton regarde les attractions et répulsions- dont il est ici question comme produites en effet par cette cause, la loi d'après laquelle une petite portion de courant électrique peut être remplacée par deux autres qui soient à son égard ce que sont deux forces relativement à k résultante de ces deux forces , estune suite liécessaire jde celle supposition, puisque les vitesses se composent comme les forces, et que le mouvement communiqué au fluide qui remplit l'espace par la petite portion de courant représenté en grandeur et en direction par la résultante, est nécessairement le même que celui qui résulterait, dans le même fluide, de la réunion des deux petites portions de courans représentées de la même manière par les deux composantes.

À l'époque où je m'occupais de ces idées , M. Fresnel me communiquait ses belles recherches sur la lumière dont il a déduit les lois qui déterminent toutes les circonstances des phénomènes de l'optique. J'étais frappé de l'accord des considérations sur lesquelles il s'appuyait, et de celles qui s'étaient présentées à mon esprit relativement à la cause des attractions et répulsions électro-dynamiques. Il prouvait, par l'ensemble de ces phénomènes , que le fluide répandu dans tout l'espace, qui ne peut

être que le re'sultat de la réunion des deux électricités, était à péu près incompressible, passait à travers tous les corps comme l'air à travers une gaze , et que les mouvemens excités dans ce fluide s'y propageaient par une sorte de frottement des cou-* ches déjà en mouvement sur celles qui ne l'éîaient pas encore. D'après cela il était naturel de penser que le courant électrique d'un fil conducteur faisait en partie partager son mouvement au fluide neutre environnant , et frottait en partie contre lui, de manière à donner naissance à une réaction de ce fluide sur le courant, qui ne pouvait tendre à déplacer celui-ci tant que la différence de vitesse était la même de tous les côtés du courant électrique, mais qui devait tendre à le mouvoir soit du côté où cette différence de vitesse, et par conséquent la réaction serait moindre, c'est-à-dire du côté où un autre courant électrique pousserait le fluide de l'espace dans le hiême sens, soit du côté opposé à celui oit elle serait plus grande parce qu'il s'y Irouverajt ur\ autre courant électrique fendant à pousser le même fluide en sens contraire , suivant que les deux courans qui agiraient aussi l'un sur l'autre, seraient dirigés dans le même sens ou auraient des directions opposées.

Ces considérations conduisent à admettre l'attraction entre les courans qui vont dans le même sens et la répulsion entre ceux qui sont dirigés en sens contraire, conformément aux résultats de l'expérience; mais je ne me suis jamais dissimulé que, faute de moyen pour calculer tous les effets des mouvemens des fluides, elles étaient trop vagues pour servir de base à une loi dont l'exactitude pouvait être constatée par des expériences directes et précises. C'est pourquoi je me bornai à la présenter comme un fait uniquement fondé sur l'observation , et ne m'occupai que de la construction d'un appareil

(aiG)

à l'aide duquel cite put être vérifiée par des mesure» tellement exactes, qu'il ne restât aucun doute à cet égard. Cctappareil, que j'ai fait graver dans le temps, et qu'où voit ici représenté (pl. 6, fig. 16), était destiné à comparer, avec toute l'exactitude possible, l'action sur un conducteur mobile de deux conducteurs fixes j dont l'un fût rectiligne et l'autre formât une ligne sinueuse telle, que chacune de ses portions infiniment petites étant considérée comme la diagonale d'un parallélogramme, l'un des côtés de ce parallélogramme fut égal et parallèle à la petite portion correspondante du conducteur rectiligne fixe, et que son autre côté ne pût exercer aucune sorte d'action sur le conducteur mobile. Le meilleur moyen de satisfaire à cette dernière condition étant ae faire en sorte que les petits côtés des parallélogrammes dont les courans devaient être sans action sur le conducteur mobile fussent partout perpendiculaires aux plans menés par leurs milieux et par ce conducteur, je disposai l'appareil de manière que cette condi* lion fût remplie. Dès qu'il fut construit, il me servit a faire des expériences qui confirmèrentcomplèlement la loi que je {m'étais proposé de vérifier , et je communiquai ces expériences à l'Académie , avec une courte description de l'appareil, dans la séance du 26 décembre (*). Cette description se trouvepresque en entier dans la notice insérée dans le tome V des Annales des Mines, et qui fait partie de ce recueil, où la description dont il s'agit est transcrite pages 89 et 90 ; mais je crois nécessaire d'en donner ici une nouvelle plus détaillée et plus complète.

Les deux règles verticales en bois, PQ, RS, portent, dans des rainures pratiquées sur celles de leurs faces qui se trouvent en regard , la première un fil rectiligne bc+la seconde un fil kl formaut dans

(*) Voyez le Moniteur du 3i décembre i8ao.

toute sa longueur et dans un plan perpendiculaire au plan qui joindrait les deux axes des règles , des contours et des replis tels que ceux qu'on voit dans la figure le long de la règle RS, de manière que ce fil ne s'éloigne, en aucun de ses points, que très peu du milieu de la rainure.

Ces deux fils sont destinés à servir de conducteurs à deux portions d'un même courant, que Ton fait agir par répulsion sur la partie GH d'un conducteur mobile composé de deux circuits rectangulaires presque fermés et égaux BCDE , FGHI, qui sont parcourus en sens contraire par le courant électrique , afin que les actions que la terre exerce sur ces deux circuits se détruisent mutuellement. Aux deux extrémités de ce conducteur mobile sont deux pointes A et K qui plongent dans les coupes M et N pleines de mercure, et soudées aux extrémités des deux branches de cuivre ^M, //N. Ces branches sont en communication par les boîtes de cuivre g et h , la première avec un fil de cuivre gfe plié en hélice autour du tube de verre hgf, l'autre avec un fil rectiligne hi qui passe dans l'intérieur du même tube , et se termine dans l'auge ki creusée dans une pièce de bois w qu'on fixe à la hauteur que Ton veut contre le montant z avec la vis de pression o. D'après l'expérience dont j'ai parlé plus haut, cette portion du circuit composée de l'hélice g^fei du fil rectiligne hi , ne peut exercer aucune action sur le conducteur mobile. Pour que le courant électrique passe dans les conducteurs fixes bc et klj les fils dont ces conducteurs sont formés se prolongent en cde, //w«,dans 'deux tubes de verre (*J

(*) L'usage de ces tubes est d'empêcher la flexion des fiïs qui y sont renfermés , en tes maintenant à des distances égales des deux conducteurs bc, kl, afin que leurs actions sur GH qui diminuent celle de ces deux conducteurs , les diminuent également.

attachés !i la traverse xj y et viennent se terminer le premier dans la coupe et le second dans la coupe n. Tout étant ainsi disposé, on met du mercure dans toutes les coupes et dans les deux auges ba, ki , et l'on plonge le fil positif pa dans l'auge ba qui est auss! creusée dans la pièce de bois vw , et le fil négatif an daus la coupe n. Le courant parcourt tous les conducteurs de l'appareil dans Tordre suivant pabcdefgMAKCmFGmKNhiklmnq, d'où il résulte u'il est ascendant dans les deux conducteurs fixes et escendant dans la partie GH du conducteur mobile qui est soumise à leur action, et qui se trouve au milieu de l'intervalle des deux conducteurs fixes dans le plan qui passe par leurs axes. Cette partie GH est donc repoussée par bc et À7, d'où il suit que si Taclion de ces deux conducteurs est la même à égales distances , GH doit s'arrêter au milieu de l'intervalle qui les sépare; c'est ce qui arrive en effet.

II est bon de remarquer, i°. que les deux axes des conducteurs fixes étant à égale distance de GH, on ne peut pas dire rigoureusement que la distance est la même pour tous les points du conducteur kl, à cause des contours et des replis que forme ce conducteur; mais comme ces contours et ces replis sont dans un plan perpendiculaire au plan qui passe par GH et par les axes des conducteurs fixes , il est évident que la différence de distance qui en résulte est la plus petite possible , et d'autant moindre que la moitié de la largeur de la rainure RS, que cette moitié est moindre que Tintervalle des deux règles , puisque cette différence, "dans le cas où elle est la plus grande possible , est égale à celle qui se trouve entre le rayon et la sécante d'un arc dont la tangente est égale a la moitié de la largeur de la rainure, et qui appartient à un cercle dont le diamètre est Tintervalle des deux règles; 2 e . quç si Ton décompose

chaque portion infiniment petite du conducteur/:/, comme on décomposerait une force en deux autres petites portions qui en soient les projections , l'une sur Taxe vertical de ce conducteur, l'autre sur des lignes horizontales menées par tous ses points dans le plan où se trouvent les replis et les coutours qu'il forme, la somme des premières, en prenant négativement celles qui ayant une direction opposée à la direction des autres doivent produire une action en sens contraire, sera égale à la longueur de cet axe/ en sorte que l'action totale résultant de toutes ces projections sera la même que celle d'un conducteur rectiligne égal à Taxe , c'est-à-dire à celle du conducteur bc situé à la même distance de GH; tandis que l'action des secondes sera nulle sur le même conducteur mobile GH , puisque les plans élevés perpendiculairement sur le milieu de chacune d'elles, passeront sensiblement par la direction de GH. La réunion deces deux séries deprojeclion produit donc nécessairement sur GH une action égale à celle de bc; et comme l'expérience prouve que le conducteur sineux kl produit aussi une action égale à celle de bc f quels que soient les replis et le contours qu'il forme , il s'ensuit qu'il agit, dans tous les cas, comme la réunion des deux séries de projections, ce qui ne peut avoir lieu ainsi, indépendamment de la manière dont il est plié et contourné , à moins que chacune des parties de ce conducteur n'agisse séparément comme la réunion de ses deux projections.

Pour que cette expérienceaittoulerexactitude désirable, il est nécessaire que les deux règles soient exactement verticales, et qu'elles soient précisément à la même distance du conducteur mobile. Pour remplir ces conditions, on adapte unedivision a/3 à la traverse xy y et l'on y fixe les règles avec deux crampons » et 8 ,

et deux vis de pression A , jul 9 ce qui permet de les écarter ou de les rapprocher à volonté, en les maintenant toujours à égale distance de }<P milieu de la division. L'appareil est construit de manière queles deux règles son t per pendiculai res à la traverse xjr, et on rend celleci horizontale à l'aide des vis que Ton voit aux quatre coins du pied de l'instrument et du fil à plomb YX qui répond exactement au point Z, déterminé convenablement sur ce pied, quand la tranverse xjr est parfaitement de niveau.

Pour rendre le conducteur ABCDEFGHIK mobile autour d'une ligne verticale située à égales distances des deux conducteurs bc, kl, ce conducteur est suspendu à un (il métallique très fin attaché au centre d'un bouton T, qui peut tourner sur lui-même sans changer de distance à ces deux conducteurs; ce bouton est au centre d'un petit cadran O sur lequel l'indice Lsert à marquer l'endroit où il faut l'arrêter pour que la partie GH du conducteur mobile réponde, sans que le fil soit tordu, aujmilieu de l'intervalle des deux conducteurs fixes bc, kl, afin de pouvoir remettre immédiatement l'aiguille daus la direction où il faut qu'elle soit pour cela , toutes les fiuis qu'on veut répéter l'expérience. On reconnaît que GH est en effet à égale distance de bc et de kl, au moyen dan autre fil à plomb 4 où attaché à une branche de cuivre portée comme le cadran O par le support UVO,dans lequel cette branche p^4 P eut l <> ur P cr autour de l'axe du bouton <p qui la Jermine, ce qui donne la facilité de faire répondre la pointe de Faplomb tù sur la ligne j^eP milieu de la divison <*j3. Quand le conducteur mobile est dans la position convenable, les trois verticales 4*> , GH et CD se trouvent dans le même plan , et Ton s'en assure aisément en plaçant l'œil dans ce plan en avant de 4"*

Le conducteur mobile se trouve ainsi placé d'avance dans la situation où il doit y avoir équilibre entre les répulsions des deux conducteurs fixes, si ces répulsions sont exactement égales : on les produit alors en plongeant dans le mercure de l'auge ha et de la coupe n les fils ap 9 nq , qui communiquent avec les deux extrémités ae la pile , et Ton voit le conducteur GH resterdans cette situation malgréla grande mobilité de cegenre desuspension,tandis quesi Ton déplace même très peu l'indice L, ce qui amène GH dans une situation où il n'est plus à égales dislances des conducteurs fixes bc y kl, on le voit se mouvoir à l'instant où Ton établit les communications avec la pile, en s'éloignant de celui de ces conducteurs dont il se trouve le plus près. C'estainsi que j'ai constaté dans le temps où j'ai fait.construire cet instrument, l'égalité des actions des deux conducteurs fixps , par des expériences répétées plusieurs fois avec toutes les précautions nécessaires pour qu'il ne put rester aucun doute sur leur résultat.

On voit dansla figure une tige verticale rts divisée en parties égales, et portant une petite potence mobile tu armée d'un crochet u. Cette partie de l'appareil, entièrement indépendante de l'expérience précédente, m'a servi à la même époque à suspendre avec un fil de métal très fin , une aiguille aimantée pour observer sur celte aiguille l'action d'un conducteur que je plaçais au-dessous du crochet u sur le pied de l'appareil. Par celte disposition, je pouvais compter les oscillations qu'un courant élecrique détermine dans un petit aimant placé à différentes distances audessus de ce courant.

Je me proposais de m'en servir à faire des expériences dont les résultalspussent être comparés à ceux du calcul relativement a la durée des oscillations que ferait le petit aimant à différentes distances du cou-

ducteur vollaïque, en le considérant, dan* ce calcul, comme un assemblage de courans électriques situés dans des plans perpendiculaires à son axe, afin de déduire de cette comparaison la loi suivant laquelle l'action mutuelle de deux portions infiniment petites de courans électriques dépend de leur distance.

J'avais, à la vérité, admis, dès mes premières recherches sur l'action , tantôt attractive , tantôt répulpulsive, que j'avais observée le premier entre deux conducteurs voltaïques, que cette action doit, entre deux portions infiniment petites, être en raison inverse du carré de leur distance. Mais j'avais établi cette loi non d'après des expériences précises comme celle qui exprime comment la même action dépend des angles qui en déterminent la valeur, mais d'après des analogies que je jugeais suffisantes pour rendre au moins très probable qu'elle est en effet en raison inverse du carréde la dislance. Quelle que fut la force de ces analogies, je pensais que c'esfà l'expérience seule à décider les questions de ce genre, et puisqu'elle m'avait suffi pour établir la partie de ma formule qui dépendait des angles, je ne devais pas désespérer de déterminer de la même manière la loi d'après laquelle la distance doit entrer dans celte formule. Je ne fis cependant pas les expériences pour lesquelles j'avais ajouté a mon appareil le supports, d'abord parce que je fus prévenu dans cette recherche parMM.BiotetSavart,qui en firent ^'analogues avec un instrument disposé de manière à donner des résultats plus exacts que celuique j'avais imaginé; eteosuite parce que j'aurais désiré faire directement ces expériences sur l'action mutuelle de deux conducteurs, en faisant agir un fil conducteur, non sur un aimant, mais sur une portion mobile du même circuit roltaïque. -

( 2rt )

t)es e*péf iences précises sur le nombre des oscilla lions que fait un conducteur mobile lorsqu'il est soumis à l'action d'un conducteur fixe faisant partie du même circuit volta'ique j présentent dé nombreuses difficultés. 11 faut, pour ën comparer les résultats à ceux de la formule qu'on 6e proposerait dè vérifier , calculer d'après cette formule le rapport des durées des oscillations i en attribuant aux deux conducteurs des formes déterminées; ce qui ne peut se faire que par approximation lorsqu'il s'agit ae là mienne, puisque l'on tombe sur des intégrations par

Quadrature qui ne peuvent être obtenues sous forme nie. Il faut ensuite donner exactement à ces conducteurs les formes qu'on leur a supposées dans lè calcul, et soustraire le conducteur mobile tant à l'action du globe terrestre * qu'à celle des autres parties du circuit nécessaires pour le mettre, ainsi que le conducteur fixe, en communication avec les deux extrémités de la pile. Il faut enfin pouvoir faire l'expérience à dit férentes distances entre les deux conducteurs.

J'ai pensé qu'un des cas où l'on peut calculer plus facilement la Valeur que doit avoir l'action mutuelle de deux conducteurs , d'après la formule pat laquelle j'ai exprimé celle de deux dé leurs élétfrens, est celui ou. ces tleux conducteurs sont des demi* circonférences de même rayon* Celte forme est d'ailleurs celle qu'il convient de choisir comme facile à exécuter avec une grande précision , en coupant , au tour, les Conducteurs de cette forme dftna un céfcîe de cuivre, et parce qu'il est aisé de soustraire un conducteur mobile circulaire à l'action de la terre , en établissant ses communications avec le feste du circuit au* deux points où il est rencontré par le diamètre vertical autour duquel il doit tourner; car alors le courant éledtriqtte se partage également entre seâ dent branches, et lés deux actions que le

globe exerce sur ces branches étant égales et apposées, celle qui en résulte sur le conducteur en* lier est nulle dans toutes les positions que son mouvement autour de ce diamètre lui permet de prendre.

A Tégard des parties du circuit par lesquelles on met l'appareil en communication avec la pile, le meilleur moyen d'empêcher qu'elles n'agissent sur le conducteur mobile consiste à se servir de deux lames de cuivre revêtues de soie, qu'on applique Tune sur l'autre de manière qu'elles ne soient séparées que par l'épaisseur de cette soie, et qu'on fait communiquer d'un côté à l'appareil, et de l'autre à la pile; alors elle sont parcourues en sens contraire par le courant électrique ; les points correspondais de ces «-deux lames exercent par conséquent des actions égales sur le conducteur mobile, l'un pour l'attirer, et l'autre pour le repousser, en sorte que ces deux actions se neutralisent complètement.

Yoici maintenant une description abrégée de l'appareil que j'ai fait construire pour remplir ces condilions.

Les deux points A et B (pl. 10, ig. 4) situés sur •une même verticale sont les extrémités du diamètre commun aux deux demi-cercles fixes ADB, AEB, et un cercle mobile AcBc'. Ce dernier peut être suspendu de deux manières : ou par une pointe qui y serait adaptée en A et reposerait enT dans une capsule en cuivre gh soutenue par deux tiges de verre P et Q ; ou par un fil de soie extrêmement délié Af -attaché en va une tige métallique Imnv. Ce dernier genre de suspension est de beaucoup préférable au premier, dans lequel il s'exerce toujours un certain frottement en T, même quand on fait reposer la pointe sur une plaque d'agate , ou sur une autre pierre encore plus dure. 11 est vrai que la torsion du fil Av influe sur les oscillations produites par 1&

courant électriques ; mais on peut apprécier la force de lorsion du fil eu faisant osciller le cercle Acbc f dégagé de toute influence électrique , et comptant le nombre d'oscillations qu'il fait dans un temps donné; Ion en déduira ensuite par un calcul fort simple de combien cette cause doit altérer les résultats de l'action électrique.

Quant aux deux demi-cercles fixes, ils sont terminés chacun par deux petites tiges verticales qui reposent , Tune dans la capsule supérieure gh 9 l'autre dans l'inférieure/^ : ellesy sont fixées par des rainures qu'on y a pratiquées, comme on peut le voir sur les figures 5 et 6 qui représentent les projections horizontales de ces capsules. Les rainures pq ( fig. 5) de la première doivent être toutes dirigées vers le centre T, et correspondre verticalement aux rainures rs (fig. 6) de la seconde. Par ce moyen, on peut déplacer chacun des deux demi-cercles, et faire l'expérience sous des angles quelconques que l'on mesurera au moyen du demi-cercle gradué VWU.

Il faut remarquer que la capsule inférieure n'est autre chose que l'espace compris entre deux parois cylindriques verticales b y auxquelles viennent se ter* miner les rainures rs. On la met en communication avec la pile au moyen de la lame de cuivre 1K , qui «st recouverte de soie depuis le point I jusqu'au point K où elle est terminée par la capsulé X.

Le cercle mobile commuuique par une pointe Bo à la capsule o , qui termine un cylindre oS, soudé .en H à une lame de cuivre recouverte de soie, et terminée en L par la capsule Y.

Cela posé , lorsqu'on voudra soumettre cet appareil à l'action de la pile, on remplira de mercure toutes les capsules dans lesquelles se terminent les diverses parties du circuit vol laïque; et l'on plongera le rhéophore positif, par exemple, dans la cap-

suie X, et l'autre dans la capsule Y; ces rhéophores doivent être revêtu9 de soie et tordus ensemble sur la plus grande partie de leur longuet*, pour neutraliser leur action sut le conducteur mobile. Le courant électrique partant de K se rendra d abord dans la couronne cylindrique ab , puis montera le long de* deux demi-cercles BDA, B£A> traversera le mercure contenu dans la capsule gh 9 remontera par la pointe TA , et redescendra des deux côtés Ac& $ Atf'R du cercle mobile; il repassera de là dans la cap* suie o, et se rendra en L le long du cylindre oS et de la lame HL.

On voit qu'alors le courant sera ascendant dans les deux demi-cercles fixes, et descendant dans lé cercle mobile : celui-ci sera donc repoussé par les deux autres j et se mettra en mouvement s'il n'est pas à égale distance de chacun d'eux. On voit aussi que lè courant descendant qui a lieu semblable ment dans les deux parties AcB i Ac'B rend nulle l'action du globe terrestre sur le cercle entier.

On a placé en M ét N deux vis au moyen desquelles on peut rendre horizontal le pied LL'L" de iïnstrument. Cela est important en ce que si cette condition n'était pas remplie, le cercle mobile n aurait plus un diamètre commun avec les deux demi- Cercles fîtes, et ne serait plus à égale distance de chacun d'eux : de plus , la pointe o pourrait s'appuye* Contre la paroi inférieure de la Capsule , de manière que la ligne de suspension ne serait plus verticale.

Les deux kmes 1R, HL né pouvaut être soudées au pied de l'instrument, puisqu'elles doivent rester isolées l'une de l'autre au moyen de la soie qui les enveloppe , y sont fixées au moyen d'une vis de pression Z que l'on peut serrer à volonté.

Tel est l'instrument que pavais imaginé , tant pour vérifier la formule par laquelle j'ai exprimé l'aetkw

mutuelle de deux élémens de courras électriques, que pour déterminer les deux constantes que cette formule renferme.

On peut aussi employer cet instrument à mesurer l'action qu'un aimant exerce à diverses distances sur le conducteur circulaire Aobc'. Pour cela , on supprimera les deux demi-cercles ADB, AEB; on enlèvera la traverse GF ( fig. 4) et on la rem- . placera par la traverse toute semblable GF (fig. 7) que Ton fera communiquer avec la capsule infêV rîeure tu ( fig. 4 ) > au moyen d'une lige cd ( fig. 7 ) terminée par deux branches de, di qui entreront dans les deux rainures e 3 f( fig. 6 ) diamétralement opposées. On fixera eusuile un aimant à différentes dirs tances, et on comptera les oscillations qu'il fera faire au cercle AcBc' ( fig. 4) quand on l'écartera du plan dans lequel il est en équilibre sous l'influence de l'aimant.

Il est inutile de faire observer que pour que la tige cd ( fig. 7 ) n'exerce aucune action sur le cercle mobile, il est nécessaire qu'elle soit située dans l'axe autour duquel il tend à tourner.

Je vais maintenant exposer les considérations an moyen desquelles je suis parvenu à la formule qui exprime l'attraction mutuelle de deux portions in*finiment petites de courans électriques. 11 est d'ahord évident que l'action mutuelle de deux portions infiniment petites de courans électriques est proportionnelle à leur longueur; car toutes les attractions de leurs divers élémens pouvant être considérées comme dirigées suivant une même droite , s'ajoutent nécessairement. Cette même action doit encore être proportionnelle aux intensités des deux courans. Pour exprimer en nombre l'intensité d'un courant quelconque , on concevra qu'on ait choisi un autre courant arbitraire pour terme de comparai-

son, qu'on ait pris deux élémens égaux dans chacun d'eux, qu'on ait cherché le rapport des attractions qu'ils exercent à l'unité de distance sur un même élément de tout autre courant dans la situation où il leur est parallèle, et où sa direction est perpendiculaire aux droites qui joignent son milieu avec les milieux de deux autres élémens. Ce rapport sera la mesure d'une des intensités en prenant l'autre pour unité.

Désignant donc par iei /les rapports des intensités des deux courans donnés à l'intensité du courant pris pour unité, et par ds, ds 1 les petites portions que Ton considère dans chacun d'eux ; leur attraction mutuelle , quand ils seront perpendiculaires à la ligne qui joint leurs milieux , parallèles entre eux et situés à l'unité de distance l'un de l'autre > sera exprimée par iïdsds 1 \ ce qui se réduira à dsds' quand on considérera deux élémens du courant pris pour unité, parce que les nombres deviennent alors égaux à i.

Si l'on veut maintenant rapporter la force attractive de ces courans à la pesanteur, on prendra pour unité de force le poids de l'unité de volume d'uue matière convenue. Mais alors le courant pris pour unité ne sera plus arbitraire; il devra être tel, que l'attraction entre deux de ses parties situées comme nous venons de le dire, puisse soutenir un poids qui soit à l'unité de poids comme dsds' est à 1. Ce courant une fois déterminé, le produit iïdsds' désignera le rapport de l'attraction de deux élémens d'intensités quelconques toujours dans la même situation , au poids qu'on aura choisi pour unité de force.

Cela posé , que l'on considère deux élémens placés d'une manière quelconque; leur action mutuelle dépendra de leurs longueurs, des intensités des courans dont ils font partie, et de leur position relative. Cette position peut se déterminer au moyen de la longueur /• de la droite qui joint leurs milieux , des

angles a et ff que font avec un même prolongement de cette droite les directions des deux élémens pris dans le sens de leurs courans respectifs , et enfin de l'angle y que font entre eux les plans menés par chacune de ces directions et par la droite qui joint les milieux des élémens.

La considération des diverses attractions observées dans la nature me portait à croire que celle dont je cherchais l'expression, agissait de même en raison inverse du carre de la distance ; je la supposai pour plus de généralité en raison inverse de la puissance n iem< d e cette distance, n étant une constante à déterminer. Alors en représentant par p la fonction in-

connue des angles a % 6 , y % j eus r —p — pour 1 expression générale de l'action de deux élémens ds y ds* de deux courans ayant pour intensités i et Il me restait à déterminer la fonction p , je considérai d'abord pour cela deux élémens ad, ad' (pl. 6, fig. 18) parallèles entre eux, perpendiculaires à ,1a droite qui joint leurs milieux, et situés à une distance quelconque r l'un de l'autre ; leur action étant exprimée

d, , • p y j il osas 0 .

après ce qui précède par — — — . bi nous concevons

que ad reste fixe, et que a'd' se meuve parallèlement 9 lui-même, de manière que son milieu soit toujours à la même distance de celui de ad\ y restant nul, la valeur de leur action mutuelle dépendra des angles désignés ci-dessus par a, £, qui seront alors égaux ou supplémens l'un de l'autre, selon que les courans seront dirigés dans le même sens ou en sens

opposés : on aura donc pour cette valeur 11 dsd& ^

fVommons k la constante positive ou négative à la-* quelle se réduit ) quand l'élément a'd est en

d n d' n dans le prolongement de ad, et dirigé dans le

même sens, l'action de ad sur afi 1 " sera alors exf>rn

Éaée par — $ ce qui montre que la constante

représente le rapport de cette action à celle de ah sur a'ily rapport indépendant de (a distance r, des iqten-< sites i, i' et des longueurs ds, ds' des deux élçmens que Ton çonsjdpre.

Ces valeurs de l'action électrp^dynaroique , dans les deux cas Ie$ plus simples, suffisent pour trouver la forme générale de la fonction f », en partant de l'expérience qui .montre que l'attraction d'un élément rectiligqe infiniment petit est la même que celle d'u,n autre élément sinueux quelconque, terminé au* deux extrémités du premier ; et de ce que j'ai établi pages 210 et suivantes, savoir : qu'une portion infiniment petite de courant électrique n'exerce au* cune action sur une autre portion infiniment petite d'un courant situé dans un plan qui passe par son milieu , et qui est perpendiculaire à sa direction. En effet, prenons d'abord le cas où les deux éléœens sont situés dans des plans différens, et perpendiculaires sur la ligne AB ( pl. 6, fig. 21) qui joint leurs milieux. Soit AG, la moitié d'un des deux élémens, et AH celle de l'autre, nous pourrons, dans le calcul, prendre ces moitiés au lieu des élémens mêmes ds'. Menons par AB deux plans rectangulaires ACDB(*), AEFB, élevons dan6 ces plans les lignes AG, AÈ, BD, BF, perpendiculaires sur AB; et désignons l'angle GAE par £ , l'angle HBF par », et AB par r. Si maintenant on forme les deux rectangles GMAN, HPBQ, on pourra remplacer respectivement les élémens recti- HgnesAG,BH, parles élécnens sinueux AMG,BPH.

Or MG produira le nième effet que AN , puisqu'ils sont égaux, parallèles, et à wpe distance infiniment

(*) Le graveur a mis, par erreur, dans la figure, la lettre F au lieu de la lettre D qui devait être à F un des angles de ce plan.

petit* Yw de Pautre t semblablemeqt PH pourra ètr* remplacé par BQ ; de sorte que l'action de AG sur 3 H fera la somme des actions de AM sur BP et BQ , et de AN sur BP et BQ , puisque ces quatre actions sont dirigées suivant AB. Mais ^ d'après le résultat que ye viens de rappeler , l'action de AM sur BQ wulle ainsi que celle de AN sur PB; tout se réduit doue à l'action de AM sur BP et de AN sur BQ, Or • on a

AM — ds sm£, AN—* cos £• BP = <k f sin *, BQ^^'cos ».

L'action mutuelle de AM sur BP sera donc représen tée

11 » i r i * » i usas sin L sut n

d après les formules précédentes par -^r- 2 — -»

et celle de AN sur B Q par ££*L ™if2L\ Faisan , U

somme de ces deux expressions, oo aura pour celle de l'action des deux élémens AG, BH,

" y ■ (cos Çcos )i -hsiaÇsm w), ou

— pr- cos — tf), ou enfin — — ,

y désignant toujours l'angle des plans GAB, ABH.

Supposons maintenant le cas général de deux élémens AG , BH ( pl. 6>fig. 2* ) faisant aveù AB les angles GABaset, HBQ = £ ; faisons passer par G A el AB le plaoCABD, et par ABetBHie plan AEFB; désignons toujours l'angle qu'ils forment par y; me* nous ACJ et BP perpendiculaires sur AB dans chacun de ces plans , et construisons les rectangles GMAN > BPHQ. On pourra remplacer AG par AM + AN > et BH par BP -*f- BQ; et observant, comme dans le ea* précédent, que l'action de AM sur BQ est nulle ainsi qu? celle de AN sur BP , on voit que tout se

réduit à l'action mutuelle de AM et BP, et à cell AN et BQ. Or, on a

AN = ds cos a, AM = ds sin a, BQ=<k'cos6, BP=«fc'sin6.

f L'action de AM et BP sera donc , d'après le théorème précédent , **^»'"*r , et celle de AN et BQ

. . kiidsds' cos m cos £ «

sera représentée par — , de sorte que

Faction mutuelle des deux élémens AG, BH aura

iïdsds ( sin « sin C cos y + À cos « cos £ ).

pour expression * , = -

Cette formule n'a été obtenue que par la considération d'un contour sinueux composé seulem deux lignes droites. Mais il est facile de s'assui quelles cjue soient les constantes k et n, ell< au cas ou le contour serait une portion quel de polygone , et par suite un arc quelconque de courbe.

Soient en effet ds t , ds 2 , . . ,ds m \e& côtés d'un contour polygonal inGniment petit terminé aux deux extrémités de l'élément ds : désignons par a %9 les angles qu'ils font avec AB, et par y t ,y % > . . .y m les angles que les plans, menés respectivement par AB et chacun de ces côtés, font avec le plan ABF.

La projection de ds sur une droite quelconque devant être égale à la somme des projections des côtés ds t9 ds h9 . . .ds m sur la même droite; on trouvera d'abord en prenant ces projections sur ÀB,

ds x cos et, + ds % cos a % . , . +ds m cos a m = ds cos et.

Faisons maintenant la projection des mêmes lignes sur AE 2a ). perpendiculaire à AB dans le plaa ABFE , qui passe par l'élément BH ; la projection de l'élément AG sera déterminée par la perpendicu-

laire abaissée du point G sur AE, et aura pour expression ds cos GAE. Mais eu considérant l'angle trièdre formé par les trois arêtes AC, AG, AE, el dont l'angle dièdre relatif à l'arête AC est droit, ou aura, par un théorème connu de trigonométrie sphérique ,

cos GAE = cos CAG cos CAE = sin cl cos 3^

etla projection de AGsera exprimée par ds sin ce cos y. De même les projections des élémens ds % , ds x s • • < ds m auront pour expressions respectives

ds a t cos y l} ds^sin et x cos y % . . » — ds n sin et m cos * my

el par conséquent on aura la seconde équation

ds , sin et , cos y |-f-<& a sin a» cos y a ...-f-c/s» sin * m cos y m z=zds sin a cos > ;

Mais d'après la formule trouvée précédemment, l'action de ds x sur ds' sera exprimée par

* - (sin et t sin € cos y x -f- k cos et x cos £);

celle de ds % sur ds le sera par

( sin a a sin £ cos y % + « cos et % cos £ ) ,

et ainsi des autres. Faisant la somme de toutes ces actions, puisque tous ces côtés étant infiniment près du point A, les actions qu'ils exercent sur BH doi- \entêtre toutes considérées comme dirigées suivant AB, et réduisant d'après les deux équations que nous

venons de poser, on trouvera

. ( sin cl sin € cos y + le cos et cos Q ) ,

ce qui est précisément l'expression de l'attraction mutuelle des deux élémens ds* ds'.

Il évident que te même raisonnement s'applique au cas ou Ton remplace aussi par un contour polygonal qqelconqtie.il est donc démontré que quelles que soient les constantes n et h , la formule que nous avons trouvée en parlant de la supposition qu'un élément recliligne infiniment petit pouvait être remplacé par un contour composé de deux autres élément rectilignes , exprime que le même élément peut être remplacé par tout autre contour polygonal OU curviligne terminé aux deux mêmes points. C'est ce qu'il était important de vérifier afin de savoir si la formule obtenue par une seule considération tirée de l'expérience que nous avons citée convenait à toutes les circonstances que cette même expérience peut présenter.

11 restait encore à déterminert les deux constantes» elk. Or, l'expérience précédente ne pouvait y contribuer en rien, précisément parce que la formule était d'accord avec elle, quelles que fussent ces constantes. 11 fallait pour cela avoir recours à d'autres expériences quejeme proposaisde faireavec l'instrument dont on vient de lire la description ; mais comme j'allais m'occuper de cette recherche, je découvris un nouveau cas d'équilibre qui me fournit entre n et k la relation ak-\-n = i : on verra dans le mémoire inséré dans ce recueil, page 293 et suivantes, en quoi consiste l'expérience qui m'a conduit à cette relation, et quels sont les calculs par lesquels j'y suis arrivé.

L'analogie entre les diverses attractions qui ont été observées dans la nature me portant à supposent = 2, l'équation que je venais de trouver entre n et A me donna k = — î ; ce qui prouvait que l'attraction de deux elémens de coqrans dirigés dans le même sens et en ligne droite était négative, et que par consé-

2uent il y avait alors répulsion. C'est ce que je vériai par 1 expérience. Il ne me resta plus alors presque

aucun doute que tell es ne fassent en effet les valeurs de n et de k, et je négligeai de faire dès expériences pour résôudre une Question dont j'attendais d'ailleurs une solution complète du travail que venait d'entre* prendre M. Savary, sur l'application de ma formule au calcul des phénomènes éleclro^dynâmiques.

(2) Dès que j'eus connaissance , à la fin d'oeto*bre 1811 , du mémoire Ou M. Faraday avait publié, peu de temps auparavant, son importante découverte ou mouvement continu de rotation d'un conducteur* roi laïque autour d'un aimant , et d'un aimant autour d'un conducteur, et où il avait annoncé qu'il n'avait pu faire tourner, par l'action de ce dernier, un aimant autour de son axe , je cherchai à produire cette sorte de mouvement en faisant agir de* atmans disposés de toutes les manières que je p&4 imaginer, •or les conducteurs mobiles dont je- m'étais servi

1* os qu'alors dans toutes mes expériences , et dont es deux extrémités se trouvaient dans Taxe de rotation, je parvins bientôt à ce résultat général, que tant que cette circonstance a lieu dans un conducteur aont toutes les parties sont liées invariablement entre elles, le mouvement continu de rotation eét impossible, et il me fut facile d'eu conclure qu'il Test également par l'actioâ mutuelle d'un aimant et d'un circuit fermé de forme invariable, puisqu'un tel circuit peut toujours être considéré comme la réunion de deux portions de conducteur dont les extrémités sont dans uû même axe de rotation pris à volonté. L'ensemble de la pile et des fils conducteurs formant toujours un circuit complètement fermé , j'en déduisis l'égalité des ac 7 tions que deux parties quelconque de cet ensemble exercent en sens contraires, soit pour faire tourner un aimant mobile, soit pour tourner elles-mêmes autour d'un aimant fixe ; égalité qui est un des prin-

cipes les plus utiles pour l'explication des phénomènes. Je tirai aussi de ces considérations les (rois conséquences suivantes : i° le mouvement continu d'un conducteur mobUedont l'extrémité supérieur* *e trouve dans Taxe de rotation , ne peut avoir lieu que quand son extrémité inférieure parcourt une L circonférence autour de cet axe dans un liquide con- 9 ' ducleur. M. Faraday l'avait obtenu en se servant du mercure ; j'y substituai avec avantage de l'eau acidulée; 2° le condûcjeur liquide doit, par J action du même aimant, tendre à tourner en sens. contraire, conformément ace que venait d'observer sir H.Davy; 3° on ne réussilàfaire tournerun aimant autour deson ^xe par l'action d'un circuit voltaïque que quand on fait passer une portion de ce circuit au travers de l'aimant , parce qu'alors l'action de cette portion n'ayant plus lieu, le reste du circuit 1 , qui exerce sor lui une action égale en sens contraire, lui imprime le mouvement désiré.

Toutes ces conséquences furent vérifiées par les nombreuses expériences que je fis aux mois de novembre et de décembre 1 82 1 , et crue je communiquais, à mesure qu'elles réussissaient, a l'Académie des Sciences. Elles sont décrites dans l'article suivant qui parut peu de temps après dans les Annales de Chimie et de Physique, tome XX, pages 60- 74. Enfin les mêmes considérations me conduisirent à faire l'expérience d'où je conclus la relation -f- n = 1 , je n'eus pour cela qu'à remplacer les aimans que je faisais agir sur mon conducteur mobile, par le conducteur spiral représenté pl. 8, fig. 2.

Expériences relatives aux nouveaux phénomènes électro- dynamiques (i) que foi obtenus au mois de décembre 1821. (*)

Pour produire un mouvement continu de révolution dans un conducteur vol laïque par l'action d'un autre conducteur, de la terre ou d'un aimant, je me sers à présent d'un appareil qui diffère surtout de celui que j'ai décrit dans les Annales, tom. xvtu, pag. 33 1 et suivantes , en ce qu'il est mis en action par une pile de Volta, dont on peut augmenter l'énergie à volonté en augmentant le nombre et l'étendue des plaques. Cet appa-

(1) J'ai dit plus haut, dans la note qui est au bas de la page 300 , pourquoi le nom à' électro-magnétiques ne pouvait plus être donné aux phénomènes d'attraction et de répulsion produits par les fils conducteurs de la pile de Volta , et les motifs qui me portaient à remplacer cette dénomination par celle 6V électro- dynamiques , qui exprime leur caractère propre , celui d'être produits par l'électricité en mouvement. Soit que l'on considère ce mouvement comme continu , ce qui me paraît peu probable , ou comme une succession , dans toutes les particules des fils conducteurs , de décompositions et de recompositions du fluide résultant de îa réunion des deux électricités, il a été généralement admis depuis Volta, et me paraît aujourd'hui complètement démontré par la raison que j'en ai donnée page 2o5. Voici , au reste, comment s'exprime , à ce sujet , M. fiiot dans la Notice sur l'ai» mantation imprimée aux métaux par l'électricité en mouvement , qu'il lut à la séance publique de l'Académie des Sciences le 2 avril 1821 2 u D'après les notions que nous » avons données plus haut sur la construction de l'appareil m voltaïque, il est évident que l'électricité qu'il développe » n'a pas une autre nature que l'électricité développée par * le frottement dans nos machines ordinaires : seulement » celle-ci est retenue et fixée, au lieu que l'autre est en mou- » vement. » {Journal des Savant, avril 1821, page a3a.)

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reil consiste en un vase métallique formé par deux parois circulaires concentriques ABC, abc (pl. 8, fig. i):

k la partie évidée abc, s'adapte un bouchon de liège dans lequel glisse à frottement une tige de cuivre TT\ portant, à ses deux extrémités, de petites coupes S et S\ Dans la coupe supérieure S' repose sur une pointe fine la partie mobile du conducteur : elle est composée d'un fil de cuivre plié en fer à cheval DEFG , qui supporte un cercle DHG de même matière. A l'un des côtés du vase est soudée une coupe «S", et dans le prolongement du même diamètre on place une autre coupe S m sur le plateau en bois R F. Le vase ABC est soutenu audessus de ce plateau, dont le diamètre est à -peu -prés double de celui du vase, à la distance d'un ou deux centimètres ; les trois vis K, K', K" servent à mettre le vase de niveau. Au centre du plateau est un trou circulaire de même grandeur que l'ouverture abc pratiquée au centre du vase métallique. Pour observer l'action qu'exerce sur la partie mobile DEFG un autre conducteur, je forme ce dernii r avec une lame de cuivre LU U (fig. 2) revêtue d'un ruban de soie , courbée en spirale de dix ou douze tours , et portant aux deux bouts deux appendices LM , L"3f", dont les extrémités nues plongent -dans les coupes S* et S*.

Les choses étant ainsi disposées , on verse de l'eau acidulée dans le vase ABC, et du mercure dans toutes les coupes ; on plonge l'appendice intérieur LM de la spirale dans une des coupes , S" par exemple j l'appendice extérieur L m M* plonge en même temps dans l'autre coupe «S", où vient se rendre le fil qui part de l'extrémité négative de la pile , et on ferme le circuit voltaïque en

plongeant dans la coupe «S le fil qui part de l'extrémité positive. Le courant monte alors par la lige TT j descend, départ et d'autre du conducteur mobile, dans le cercle DHG$ traverse , en rayonnant, l'eau acidulée pour atteindre la coupe S" ; parcourt la spirale du dedans au dehors ^ arrive à la coupe S m y et de là à l'extrémité négative de la pile.

Soit Del G (fig. 3) les projections horizontales des fils DE et F G (fig. i), LKl et LK'l (fig. 3) deux portions d'une même spire, voisines de ces projections. Si l'on se rappelle qu'il y a attraction entre deux conducteurs voltaïques, dont les directions forment un angle droit quand le courant électrique qui les- parcourt va dans tous les deux eu Joignant ou en s'approchant de la perpendiculaire commune qui en mesure la plus courte distance , et qu'il y a répulsion quand l'un des courans va en s'éloignant de cette perpendiculaire, et l'autre en s'en approchant , on verra que le courant descendant en G est attiré par IK > et repoussé par KL. Il en résulte une force unique qui tend à faire tourner le fil en sens contraire de la direction du courant de la spirale. D'une autre part , Faction que V K' exerce sur le courant descendant en D est attractive, et celle de KL sur le même courant est répulsive. Ces deux forces se combinent encore en une seule qui tend aussi à faire tourner le fil en sens inverse du courant de la spirale. Cette nouvelle force s'ajoute doue à la précédente , et des actions semblables se renouvelant, dans chaque position des fils, tout le système du conducteur mobile tourne d'une manière continue, en sens inverse du courant de la spirale , aussi long-temps que la communication reste établie.

Sans rien changer au reste de l'appareil , bn fait faire un demi-tour à la spirale de manière à plonger l'appendice V M m (fîg. i) dans la coupe S", et LM dans la coupe S w ; alors la direction du courant reste la même dans le conducteur mobile; mais » dans la spirale, le courant s'établit du dehors au dedans , et l'appareil se meut dans un sens contraire à celui de sa rotation dans l'expérience précédente, parce qu'il y a alors répulsion entre les branches des conducteurs qui s'attiraient, et attraction entre celles qui se repoussaient, comme il est aisé de le voir en faisant attention au sens dans lequel le courant électrique parcourt alors ces branches (i).

On n'obtiendrait pas cet effet en changeant seulement l'ordre des communications avec les extrémités de la pile ; car alors le courant, entrant par la coupe circulerait dans la spirale du dehors au dedans , ce qui tendrait à changer le sens du mouvement comme dans l'expérience précédente ;jnais, d'une autre part, le courant qui descendait dans le conducteur mobile deviendrait ascendant , ce qui tendrait à renverser une seconde fois le sens du mouvement, et le rétablirait par conséquent dans sa direction primitive.

(i) On voit en effet , d'après les lois de l'action élcclrodynamique, que quand une portion mobile de conducteur* voltaïque formeun angle droit avec la direction d'un conducteur fixe , et se trouve toute d'un même côté de ce conducteur, elle tend, en général, à se mouvoir parallèlement au conducteur fixe : i°'en sens contraire du courant de ce dernier quand celui de la portion mobile tend vers le conducteur fixe ) a 0 dans le même sens que ce courant quand celui de la portion mobile va en s'en éloignant.

Si maintenant on enlève la spirale, tt si on plonge les deux fils de la pile dans les coupes S et 5", le fil mobile sera soumis à la seule influence de la terre. Or, dans celte expérience comme dans tous les phénomènes qui dépendent de l'action électro-dynamique du globe, la terre agit comme le feraient des courans voltaïques situés dans des plans perpendiculaires à la direction de l'aiguille d'inclinaison , et tournant de Test à F ouest en passant par le sud , elle doit donc produire un mouvement semblable à celui que détermine la spirale; mais ce mouvement est plus lent (i) , à moins que l'action de la spirale ne fût très-faible. Ce qui distingue cette expérience des précédentes, c'est que le sens des courans terrestres étant invariable , le sens dû mouvement du conducteur change quand on renverse Tordre des communications avec les extrémités de la pile. Le mouvement de révolution est dans le sens des courans terrestres , c'est a-dire qu'il a lieu de l'est à l'ouest en passant par le sud , lorsque le courant voltaïque monte dans les deux branches DE et F G, parce qu'alors H va en s'éloignant de ces courans; il a lieu en sens contraire -quand le courant est descendant dans les mêmes branches. ^ J

On peut substituer à la spirale un aimant ou un fais-

(i) Dans des expériences faites avec MM. Fourier, Thillaye , Pouillet et plusieurs autres physiciens , nous avons obtenu ce mouvement assez rapide pour être très-facile k observer, en nous servant d'une pile de 10 paires seulement , dont les plaques de zinc n'avaient que 4 pouces de largeur sur 6 de hauteur, et étaient enveloppées de cuivre, suivant le procédé de M. Woilaslon.

' w) v fuv'XvA il"' •., ' - -.1, y >'. . 'i .M .* î

ccau d'aimans dans une direction à -peu-près verticale, en plaçant dans l'ouverture abc l'extrémité supérieure des aimans et faisant reposer l'inférieure dans la coupe S; pour prévoir ce qui doit alors arriver, il faut se rappeler ce que j'ai établi dans mes précédens Mémoires , savoir : que l'action d'un aimant est toujours identique à celle qu'exerceraient des courans tournant autour de ses particules dans des plans à- peu- près perpendiculaires à son axe , et dont la direction serait la même que celle des courans terrestres, lorsque les pôles de l'aimant sont situés, l'un par rapport à l'autre , comme ceux du globe, et que cet aimant est par conséquent placé dans la position contraire i celle que l'action terrestre tend à lui donner. Dans la figure 4 , les flèches F indiquent la direction des courans dans la partie supérieure de chaque particule , et les flèches F' la direction de ces mêmes courans au-dessous de chaque particule , la lettre N indiquant le pôle austral qui se dirige au nord , et la lettre £ le pôle boréal.

Cela posé ; en appliquant aux courans des aimans ce qui a été dit du courant en spirale, on reconnaîtra facilement que le pôle austral présenté en dessous du cercle DHG (fig. i) le fera tourner dans le sens DHG quand le courant sera descendant dans les deux branches , et dans le sens DGH quand le courant y sera ascendant. Le pôle boréal produira des effets opposés.

Le même effet peut s'obtenir en remplaçant l'aimant vertical par plusieurs aimans horizontaux, dont les pôles homologues sont dirigés vers le centre de la tige TT' y comme le représente la figure 5. Les courans parallèles qui ont lieu à la face supérieure de chaque particule de

ces aîmans agissent comme remplaçant des portions discontinues de la spirale employée dans la première expérience. Cette action est, à la vérité, contrariée par les courans opposés de la face inférieure des mêmes particules-, mais elle produit cependant son effet , parce qu'elle s'exerce à une moindre distance du conducteur mobile. Ces aîmans horizontaux se placent dans l'intervalle qui se trouve entre le vase métallique et le plateau , sur lequel on peut les placer à différentes distances de son centre, pour comparer les effets qu'ils produisent suivant qu'ils sont plus ou moins éloignés de ce centre.

Si l'on remplace le conducteur mobile DEFGH par une spirale en fil de cuivre MM' M" (fig. 6), terminée parunecrosse M" M m LK perpendiculaire au plan de la courbe, et qui appuie, par son extrémité garnie d'une pointed'acierA',surlefonddelacoupeiS / (fig. i), on peut avec le même appareil répéter une expérience de M. Sa* vary, de laquelle il résulte que les courans vol laïques qui Ont lieu dans l'eau acidulée exercent les mêmes actions que les courans établis dans des conducteurs métalliques. Pour faire cette expérience avec succès , il faut rendre la spirale bien horizontale, et en maintenir les spires dans un même plan à l'aide de trois petites règles E E'i E' E% E"E (fig. 6), attachées à tous les contours de la spirale , et formant un triangle équilatéral. En établissant alors la communication de la coupe S (fig. i), par exemple , à l'extrémité positive de la pile, et de la coupe S" à l'extrémité négative , le courant monte par la tige T T', descend par la crosse KLM" (fig. 6) dans la spirale, où elle tourne du dedans au dehors, s'échappe, en rayonnant à travers l'eau, de la dernière spire à la paroi exté-

rieure du vase AB C, et atteint la coupe S" qui ferme le circuit. Soit M' C (fig. 6) un <]es courans établis dan? l'eau acidulée , il repousse la partie M' N de la spirale t et attire la partie M' N' où il reste une portion du courant électrique qui ne traverse que plus tard Peau acidulée. Il en résulte une force unique qui tend à faire marcher la spirale dans le sens N' M 1 iV,* des forces semblahles agissent sur tous les points de la dernière spire , et il en résulte la rotation dans le sens indiqué. Si la spirale est assez près du fond du vase , outre les courans horizontaux dont je viens de parler, il s'en établit-dans l'eau de verticaux qui se rendent au fond de ce vase ; mais ces derniers, allant, comme les courans horizontaux, en s'éloignant des courans de chaque spire , ils tendent à faire tourner l'ensemble de ces spires dans le même sens , et à en accélérer Je mouvement. Ce mouvement n'est pas dû à l'action de la terre 5 car si cela était, il changerait lorsqu'on renverse l'ordre des communications avec les extrémités de la pile; ce qui if arrive pas et ne doit pas arriver s'il est l'effet des courans de l'eau acidulée ; car alors le courant , partant de la coupe «S", se rendra à travers l'eau à la spirale, la parcourra du dehors au dedans pour atteindre la coupe S\ et l'extrémité négative de la pile; la direction des courans se trouvera ainsi renversée à la fois dans l'eau et dans le conducteur spiral , et le mouvement devra conserver la même direction.

Il est cependant a remarquer que la terre exerce une action sur la partie M'' M m L K du conducteur mobile ; et selon que cette / action, dont l'effet a été déterminé dans une des expériences précédentes, favorise ou contrarie

le mouvement que Ton veut produire , celui-ci est plus ou moins rapide.

Pour observer le mouvement d'un aimant soumis k l'action des conducteurs voltaïques, je me sers d'un aimant cylindrique NS (fig. 8) terminé par deux vis creuses c,c\ à chacune desquelles peut s'adapter al ternativeuierit un coutre* poids en platine Passez lourd pour

maintenir l'aimant vertical quand on le plonge dans le mercure. Celui-ci est contenu dans une éprouvette *7 pied MX V (fig. 7) , dans laquelle plonge un anneaù en cuivre H I soudé à l'extrémité dVine tige de cuivre recourbée G FE qui porte une coupe métallique O pleine de mercure : une seconde tige métallique jiE DZ glissant à frottement dans un bouchon de liège U, et portant à son extrémité inférieure une coupe 0',se termine , à son autre extrémité, par une pointe Z située dans le prolongement de. l'axe du vase. En faisant glisser la tige métallique dans le bouchon £/", on peut à volonté élever ou abaisser la pointe Z. Un tasseau de bois R sert à soulever Téprouvette pour faire plonger l'anneau Hl •dans le mercure. Get appareil peut servir pour répéter l'expérience de M* Faraday. Pour cela , ]e plonge le fil conducteur qui part du pôle positif de la pile dans la coupe O', et la pointe Z dans le mercure de l'éprouvette; il s'établit, à la surface dfc mercure, un grand nombre de conrans qui partent du centre pour aller à la circonférence. On peut les diviser en trois espèces relativement à l'aimant sur lequel ils agissent. Les uns sont tangens à sa circonférence, d'autres le traversent, les troisièmes ne le rencontrent pas. Examinons maintenant l'action de chaque espèce de courans dans Un plan de niveau : soit efe (fig. 10) la section de l'anneau, Z le

point d'où parient tous les courans , et Z T, Z T les deux courans tangens à l'aimant dont la section est représentée par tmtnJt'n'n, et dont je supposerai que le .pôle austral est; tourné vers le fond de l'éprouvette; le courant £ T' attire la partie de chacun des courans appar- . tenant aux particules de l'aimant qui tourne sa convexité vers ce courant , puisque le mouvement de l'électricité y a lieu dans le même sens. Le même courant Z T ! . repousse l'autre partie de chacun des courans de l'aimant , mais avec une intensité moindre à cause de la plus grande distance. Au contraire, le courant Z T repousse la partie la plus voisine de chaque courant de l'aimant , et attire la plus éloignée. Il résulte donc de ces diverses actions deux forces égales, Tune attractive, dirigée suivant Nt', l'autte répulsive dans le sens tN, et ces deux forces se combinent en une seule perpendiculaire à ZN, dans le sens Nv. Les mêmes, raiçonnemens sont exactement applicables aux courans extérieurs Ze,Ze'. Ces courans, pris deux à deux symétriquement, donnent naissance à une force résultante dirigée suivant Nv. Quant aux courans qui traversent l'aimant , on peut le* partager chacun en trois portions : Tune du point Z à l'aimant ; la seconde. dans l'intérieur de l'aimant} la troisième depuis l'aimant jusqu'à l'anneau efe.. La seconde portion sera sans effet parce qu'elle ne produira que des attractions ou des répulsions réciproques entre les particules de l'aimant , et que de pareilles forces ne peuvent lui imprimer aucun mouvement. Quant à la première portion Zn et à la troisième m M, en examinant l'action qu'elles exercent sur les courans des particules de l'aimant , on voit aisément qu'il en résulte, encore dans la même direction , une force unique perpendiculaire à ZM ; un courant

ZM' placé symétriquement de l'autre côté de ZN produira une force égale qui sera de même perpendiculaire à sa direction , et ces deux forces se combineront en une seule dirigée suivant Nv : l'ensemble de tous les courans horizontaux fera donc mouvoir l'aimant suivant Nv. Des effets semblables se reproduisant dans chaque position successive de l'aimant, celui-ci tournera autour du

point Z , parce que la vitesse acquise sera à cbaque ias-

. tant détruite par la résistance du mercure.

Le courant vertical descendant DZ (fig. 7) exerce un autre genre d'action beaucoup plus faible à la vérité, et le plus souvent détruit par le frottement du mercure , mais dont on obtient parfois quelques indices dans les expériences. Ce courant attire la partie de chacun des courans de l'aimant, dont la direction, dans le sens in (fig. 9), converge avec le courant descendant DZ , et en repousse la partie opposée; il en résulte dans 1 aimant une tendance à tourner dans le sens tn ri Y, et une nouvelle force qui s'ajoute à celle des courans horizontaux émanés du point Z.

D'après ce qui précède , le mouvement de translation de l'aimant aura toujours lieu tant' que cet aimant né sera traversé que par des courans qui entrent d'un côté et sortent de l'autre : mais si on les rendait tous afïluens dans 1 aimant , ou qu'ils en sortissent tous, il n'en résulterait plus qu'un mouvement de rotation de l'aimant sur lui-même. Pour réaliser ce mouvement , que j'ai obtenu le premier, on met du mercure dans la cavité supérieure du barreau cylindrique ce (fig. 8), et on y fait plonger le fil Z ; alors tous les courans divergent de Taxe de l'aimant vers l'anneau de cuivre. Soit Z M ( fig. 9) un de ces courans, la portion Z ni est sans action , d'après ce qui a été dit précédemment , sur les parties nm , ri m'

(fig. 10) des courans ZM, Z M' \ la portion m M (fig. 9) attire la partie de chacun des courans des particules de l'aimant, puces courans vont en s'éloignant de m M dans la direction m ri , et repousse la partie où ils vont en s'en approchant dans la direction nm; toutes ces forces réunies tendent à faire tourner l'aimant sur lui-même dans le sens ri mn; résultat conforme à celui de l'expérience (1).

J'ai aussi obtenu le mouvement de rotation d'un conducteur voltaïque sur son axé. Pour qu'on puisse le produire avec le même appareil , il faut que le pied EF ( fig. 7 ) de la potence EFG se continue par une colonne en verre FL qui porte une tige horizontale de cuivre K L , à laquelle est attachée la boite destinée à recevoir l'aimant cylindrique ce' de la figure 8, de manière que le centre de cette boîte se trouve dans la verticale passant par le point Zj on y fixe l'aimant ce' par la vis de pression V, Avant de placer l'aimanl dans celte boîte , , on remplace le contre-poids de platine P par on cône d'acier R T ( fig. 8 ) qui porte en T une vis semblable à celle du contre-poids , et qui s'adapte à la même cavité c de l'aimant : comme la vis du cône n'atteint pas le fond de cette cavité, il y reste la place de quelques gouttes de mercure qu'on a soin d'y introduire avant que d'y adapter le cône , pour que la communication soit plus complète entre ce cône et l'aimant que le courant électrique doit parcourir successivement. L'extrémité c' de l'aimant qui porte le cône étant ensuite tournée

en bas, on met un peu de mercure dans la cavité c de £ !

(1) On peut, dans cette^ expérience, se passer du contrepoids P, en suspendant l'aimant ce' 'fig. 8) à un fi! très- fin p<j (fig. 7) qui se lord quand l'aimant tourne.

l'autre extrémité, et on y fait plonger la pointe Z du conducteur AB DZ , comme on le voit dans la fig. 1 1 . On place alors sous l'aimant un conducteur de cuivie NN' (Gg. 12), dont l'extrémité inférieure porte un contre-poids de platine O, et la supérieure une petite coupe UF> dans laquelle on met un peu de mercure où vient plonger la pointe R du cône. Ce conducteur flotte sur le mercure de l'éprouvette XMY, comme 1 aimant dans l'expérience précédente , et lorsqu'on met les coupes Oet O' (fîg. 7) en communication avec les deux extrémités d'une forte pile , on le voit tourner sur lui-même par l'action de l'aimant ce, surtout si l'on a soin de diminuer le frottement du mercure de l'éprouvette contre la surface extérieure du conducteur par de petites secousses données à 1 appareil.

J'ai rendu ce mouvement de rotation plus rapide et plus aisé à obtenir sans employer une pile aussi forte , en remplaçant ce conducteur par un tube de cuivre ; sa masse étant alors réduite à peu de chose , celle du contrepoids de platine doit être diminuée dans la même proportion. La cause de ce mouvement de rotation que j'ai obtenu le premier est évidente quand on fait attention que le conducteur iVW (fig. 12) ne doit pas être considéré comme conduisant seulement l'électricité suivant une droite sans épaisseur , mais comme un faisceau d'autant de courans électriques qu'il contient de séries de particules parallèles à son axe : on voit alors que cette expérience rentre dans celle où l'aimant imprime au conducteur le mouvement de révolution continu, tandis que, quand c'est l'aimant qui est mobile , le mouvement de révolution et celui de rotation ne peuvent être assimilés, mais doivent être expliqués séparément, comme je l'ai fait plus haut.

En ajoutant à cet appareil un bout de tuyau de cuivre ABCD (fîg. i3), qui s adapte à frottement dans le cercle de cuivre /II (Gg* 7), et qui porte près de son ouverture supérieure un diaphragme en verre EF (Gg. i"3) , ou a une disposition très-commode pour répéter l'expérience de Sir H. Davy sur la rotation du mercure. On place d'abord ce tuyau dans l'anneau H I (6g. 7) de manière qu'ils communiquent entre eux, soit par simple contact, soit en plongeant tous deux dans le mercure de 1 eprouvette XM Y ; on met ensuite, dans la partie du tuyau ABCD (6g. 1 3 ) qui est au-dessus du diaphragme E F, une couche de mercure de peu d'épaisseur \ on y fait plonger la pointe du cône T R ( fig. 8 ) qui a été adapté à l'extrémité inférieure de l'aimant ce', et les communications étant établies comme lorsqu'il s'agissait de faire tourner le conducteur NN' (6g. 11), on voit le mercure tourner de même autour de la pointe du cône par l'action de l'aimant»

On reconnaît sur-Ie champ la cause de ce mouvement, qui devient plus rapide et plus facile à observer quand on met un peu d'eau acidulée sur la surface du mercure, en faisant attention aux couratis électriques qui parcourent les rayons du tuyau ABCD, en allant, soit du centre à la circonférence, soit de la circonférence au centre de ce tuyau, suivant que le courant est descendant ou ascendant dans l'aimant ce.

Dans toutes ces expériences , oh change le sens des mouvemens en renversant les pôles soit de l'aimant, soit de la pile, et par conséquent le mouvement reprendrait sa direction primitive si Ton faisait à la lois ces deux changemens.

Extrait d'uhe Lettre de Mr. Ampère au Prof. De La Rive sur des expériences électro-magnétiques. ( f )■

, P«rU ia Juin i8aa.

Mu»

A. l'occasion du Mémoire de Mr. Faraday, vous avez ajouté à nos connoissances , sur les phénomènes électro-dynamiques, un fait nouveau qui me paroit très-important pour éclaircic la théorie de ces phénomènes U). Je veux parler de la manière dont un conducteur voltaïque plié en anneau, après que ses deux branches se sont appliquées contre un des côtés d'un aimant, lorsque le pôle de l'aimant répond à l'intérieur de l'anneau , glisse le long de ce côté en s'éloignànt de son milieu , jusqu'à -ce qu'une de ses branches atteignant l'extrémité du barreau aimanté , tourne autour d'elle , et que l'anneau entourant alors ce barreau revienne à son milieu.

Dès que j'eus reçu cet écrit, dont j'ai mille remerciemens à vous faire , je me proposai , en vous les adressant , de vous faire part de toutes les réflexions dont j'étois alors occupé , et dç leur application au fait que vous veniez de découvrir. Je vous parlerai tout-à-l'heure de cette application. Mais ces réflexions m'en suggérèrent d'autres qui me conduisirent à de nouvelles recherches ; de manière que tou% mon temps étaqt absorbé , et ce que j'avQÎs projeté de voua écrire , éprouvant quelques modifications , d'abord par le»

0) Voyti Mi. Univ. Se. et Arts , Décembre 1 8a i.

tronséqoences que je tirai des nouvelles observations que j'avois faites au mois de décembre dernier , ensuite par un fait nouveau et des calculs par lesquels j'ai déduit de ce fait tout ce qui me manquoit relativement à la formule qui représente l'action de deu^ portions infiniment petites de covrans électriques , je n'ai jamais pu parvenir à achever une lettre que celle-ci est destinée à remplacer, et dont le commencement , écrit-il y a trois mois , atoit pour but de discuter contradictoirement mon opinion sur la nature de l'aimant, et ce/le des physiciens qui avoient cru pouvoir expliquer, au contraire 9 l'action que j'ai découverte entre deux fils conducteurs, en y admettant une aimantation transversale, sans rien changer d'ailleurs à la théorie ordinaire de l'aimant. G^est— sur-tout pour cette discussion que favoîs fait graver les figures "a 3 et a4 d e k planche VI dé mon recueil; elld rae semble désormais toutrà-fait inutile , puisque l'impossibilité d'imiter avec des aimants seulement, de quelque manière qu'on les dispose , le mouvement continu , toujours dans le même sens, qu'offrent ' les circuits vol taïques non fermés seulement, soit sous l'influence d'un circuit fermé, soit sous celle d'un aimant ou du globe de la terre , mouvement qu'on ne peut produire avec les circuits termes, les seuls que ma théorie assimile aux aimants ; puisque celte impossibilité , dis-je , prouve directement , ce qué je chêrchois dans cette discussion à établir sur dès preuves compliquées et indirectes , savoir: que quoiqu'on puisse rendre raison de tous les phénomènes que présentent les aimants, ; en y admettant des courans électriques transversaux , formant autour de leurs particules des circuits fermés , on ne peut pas expliquer tous ceux qu'offrent les fils conducteurs en y admettant une aimantation transversale ; et qu'ainsi l'hypothèse des savans physiciens dont je parlois tout-à-J'heure ne jauroit être admise, ainsi que je l'ai dit dans l'exposé

sommaire des nouvelles expériences électro-magnétiques faite» par différens physiciens depuis le mois de mars 1&21.

Je me bornerai donc dans cette lettre, Mr., i.° à vous envoyer une copie de mon Mémoire sur les nouveaux fait» que j'ai observés au mois de décembre 1821 : parmi ces faits se trouve la rotation de l'aimant sur son axe -, dont la comparaison avec le mouvement de révolution sans rotation découvert par Mr. Faraday , et l'explication que j'y donne de la diversité des effets produits dans ces deux cas, me paroît une grande preuve de ma théorie , car ils en sont une suite nécessaire , et semblent inexplicables dans les^ autres manières de concevoir l'action que les fils conducteurs exercent les uns sur les autres et sur W aimants.

2. 0 A vous annoncer l'envoi que je vous ferai incessant ment d'un autre Mémoire r celui que j'ai lû à l'Institut lundi dernier sur ce fait nouveau , qu'un conducteur spiral formant un circuit presque fermé dans un plan horizontal qui fait tourner, toujours dans le même sens, autour d'un axe vertical passant par le centre de la spirale, un conducteur mobile qui commence à cet axe et se termine à une* certaine distance du même axe ,. dans de l'eau acidulée , ne tend en aucune manière à faire tourner, toujours dans le même sens , un conducteur mobile qui commence et se termine à l'axe , ni à faire tourner, toujours dans le même sens , un conducteur formant un circuit fermé , Mémoire oh j'ai conclu de ce fait, que la fraction constante que j'avois

représentée par— dans la formule que j'ai publiée dans le

cahier de septembre 1820 dans le Journal de physique, est égale à —.7, ensorte que comme j'avois, en représentant en>

général cette fraction -j par k , transformé cette formule ea celle-ci: '

tfh. <T(r' + *) Atât ,

<— y ■ .. ■ w — w ■ x . . a s as

où et </*' désignent deux portions infiniment petites de eourans électriques, r leur distance, et ^ et A les intensités des deux courans électriques qui les parcourent ; c'est par cette quantité qu'est représentée l'action mutuelle des deux portions ds , ds' y quarn^ on y fait k =— ce qui donne,

— — . — *— — a s as

l/r-(- dsds'

Vous sentirez asséfc, Mr., de quelle importance est ce résultat qui ramène enfin toutes les questions relatives à l'action de deux conducteurs vohaïquea de quelque forme et de quelque grandeur qu'ils soient, à de simples questions do calcul intégral.

3.° A vous exposer un résultat auquel je -suis parvenu depuis plusieurs mois , mais que je n'ai point encore publié , excepté l'indication que j>n ai faîte dans une note jointe à fanalyse des travaux de l'Académie royale des sciences , pendant l'année 18*1 , page 23 et *3 , de la partie mathématique par Mr. Del ambre , qui a bien voulu y consigner telte note. Votts avez sans doute reçu cette analyse , qui a été publiée le 8 avril demi&r. Voici en quoi consiste le résultat dont je parle.

Considérons d'abord un aimant cylindrique DC (fig comme ayant autour de chacune de ses particules des coûta ns électriques , qui d'après ma ifiéorie , seront dirigés du côté qu'on voit dans la figure , comme l'indiquent les flèches de cette figure, lorsque l'extrémité D sera le pèle austral, et Extrémité C le pôle boréal.

Supposons d'abord , quoique cela ne soit pas probablement ainsi, que ces courans soient tous <lé la même intensité, et dans des plans perpendiculaires à l'axe de l'aimant DC, et) qu'on en approche, dans une direction perpendiculaire au

plan de la figure, un fil conducteur dont la projection soit en E; si le courant de ce fil conducteur va de l'espace antérieur au plan de la figure à celui qui est postérieur au même plan , il sera attiré par tous les courans des particules de l'aimant ; abaissons sur cet aimant du point £ la perpendiculaire E o , et à partir de l'extrémité n de l'aimant , prenons om=on r en décomposant, parallèlement à l'axe de l'aimant, les attractions exercées par les particules de cet aimant sur le fil conducteur projeté en E sur le plan de la figure ; il est évident que les composantes parallèles à Taxe CE, résultant des attractions des particules situées dans les intervalles o m , on seront égales et opposées , ensorte qu'elles ne tendront à produire dans ce fil conducteur aucun mouvement parallèle à CD, mais il restera les composantes des forces attractives des particules situées dans l'intervalle m /, qui le feront mouvoir vers / jusqu'à ce qu'il atteigne le milieu de l'aimant , point auquel il devra s'arrêter après avoir oscillé de part et d'autre de ce milieu. C'est ce que vous avez vérifié dans vos ingénieuses expériences , sur l'anneau voltaïque flottant.

Si le courant du fil conducteur projeté en £ alloit , au contraire , de l'espace postérieur au plan de la figure , à l'espace antérieur , il y auroit répulsion entre ce SI et toutes , les particules de l'aimant ; les répulsions des composées , parallèlement à Taxe des particules situées dans les intervalles o m,o n se détruiroient encore mutuellement , et il resterait les répulsions provenant des particules de l'intervalle m A Ç 1 " repousseraient le fil conducteur vers l'extrémité n de l'aimant dont il est le plus près , comme vous l'avez aussi vérifié.

Cette action parallèle à Taxe de l'aimant est , dans Jes deux cas , d'autant plus grande , que 1* point E est plus loin du milieu de cet axe , parce que la portion m /, qui k produit; $st alors plus grande , et que la distance nôf k laquelle > elle agit est plus petite.

r\u . ( \y Représentons maintenant par abc d (fig. ^5) , la section '1 faite dans un aimant par un plan qui passe par son axe , A l'extrémité de cet aimant, qui se dirige vers le nord , et 8 celle qui se dirige au midi ; les courans de chacune de celles des particules de l'aimant qui se trouvent dans Taxe ; ne pourront qu'être dans des plans perpendiculaires à cet axe , et leurs directions , d'après la situation que nous supposons aux pôles de cet aimant , seront dans la partie su— périeure de chacune de ses particules , celles qu'indiquent les flèches marquées sur Taxe, de À en B. Considérons maintenant les courans électriques des autres particules formant des séries parallèles à la série ÀB; il résulte de ce qui précède que les parties de ces courans les plus éloignées de Taxe tendront , par l'action de ceux de la série À B , et successivement de toutes les séries comprises entre l'axe et la série que l'on considère , à se porter vers le milieu de l'aimant , tandis que les parties des mêmes courans qui se trouvent du côté de l'axe , tendront à être repoussées vers l'extrémité de l'aimant la plus voisine. Les plans des cou- Tans électriques des particules des séries latérales devront donc, en vertu de celte action , se disposer dans des plans d'autant plus inclinés à l'axe de l'aimant qu'elles seront plus éloignées de cet axe et s'écarteront davantage de son milieu ; ensorte que ces courans dans la partie supérieure de chaque particule , devront prendre la direction marquée par les flèches de la figure , dans toute la masse de l'aimant.

D'après les calculs de Mr. Savary , confirmés en ce point par les expériences dè Mr. Faraday sur les fils conducteurs pliés en hélice , que ce célèbre physicien a consignées dans son Mémoire du n septembre 1821 , les points auxquels on donne dans l'aimant le nom des pôles, devroient être situés précisément à ses extrémités, quand on suppose que tous les courans électriques d'un aimant sont situés dans des plans exactement perpendiculaires à son axe, et qu'ils ont

tous la même intensité. C'est ce qui n'a pas lieu pour les aimans ordinaires , mais seulement pour ceux qu'à construit avec des fils d'acier extrcment fins , un jeune physicien de Paris , déjà célèbre par ses belles recherches sur l'électricité développée par la pression; or, il est aisé de voir qu'indépendamment de, ce que cet effet seroit produit par une intensité variable des courans , qui seroit d'autant plus grande que ces courans seroient plus près du milieu de l'aimant 9 ainsi que lai admis d'abord , ce même effet est une suite nécessaire de l'inclinaison des plans des mêmes courans dans le sens que je viens d'indiquer. Il l'est également de voir que le même fil conducteur qui est attiré dans l'intervalle des deux pôles doit être repoussé au delà ; que les deux extrémités de deux aimans qui portent des noms contraires , doivent s'attirer non-seulement quand les axes des deux aimans sont en ligne droite , mais encore quand ils sont dans la position représentée dans la (figure 16). Cette inclinaison \ boi> lut: des plans des courans électriques des aimans donne une so« lution plus complète que celle dont je me suis servi dans le post-scriptum de la lettre à Mr. Van-Beck , que vous avez pu lire dans l'exemplaire de mon recueil , que vous a remis Mr. Pictet , ( pag. 169 et suivantes. )

Il ne reste plus qu'à voir pourquoi , dans l'observation nouvelle que vous doit la physique , quand les deux branches du fil conducteur plié en anneau se sont appliquées contre l'aimant , elles glissent jusqu'à ce qu'une d'elles atteigne son extrémité; mais c'est encore là une suite nécessaire de ce que la plus voisine du milieu de l'aimant est attirée vers ce milieu , et que la plus éloignée en est repoussee avec une force évidemment plus grande que la force attractive exercée aur l'autre branche , ces deux forces étant parallèles à l'axe de l'aimant , et la seconde étant exercée sur une branche 4e fil conducteur plus éloignée du milieu de l'aimant. Je suis, etc. A. Ampêrb.

De V Action qu'exerce la Terre sur les conducteurs

voltaïques*

Lorsque feus découvert , au mois d'octobre 1820, Faction du globe terrestre sur les conducteurs mobiles, je lus, le3o du même mois, un Mémoire à l'Académie royale des Sciences, où, après avoir décrit les appareils que j'avais fait construire et les expériences que j'avais faites pour constater cette action de la manière la plus complète, je me bornai à annoncer qu'elle était précisément celle qu'exerceraient des courans électriques allant de l'est à l'ouest dans le globe, suivant des directions dont la moyenne coïnciderait avec ce qu'on appelle Yéquateur magnétique. La vérité de cette assertion est aujourd'hui démontrée par toutes les observations j mais je me bornai alors à voir d'une manière générale qu'elle était d'accord avec les faits , remettant à un autre temps d'en comparer les conséquences arec les résultats de l'expérience dans chaque cas particulier.

Je reconnus cependant qu'il fallait, pour représenter les phénomènes, que les courans électriques terrestres fussent d'autant plus intenses qu'ils étaient plus près dé l'équateur , et j'en fis l'observation dans la notice lue à la* séance publique de l'Académie des Sciences , le 2 avril

Lorsque M. Faraday eut découvert le mouvement de ré* volurion continue, imprimé par un oourant a un conducteur mobile , je fis les expériences qui sont décrites dans le tome xx , pag. 60 et suiv. des Annales de Chimie, p. 237 et suiv. de ce recueil : je vis le même mouvement produit d'abord avec un conducteur fixe plié en spirale , et ensuite

par la seule action du globe terrestre. Je voulais , à cette époque, examiner en détail les phénomènes par lesquels cette action se manifeste ; d'autres occupations m'en dé tournèrent encore , et je ne remarquai même pas qne Faction du conducteur spiral LU ' L" ( pl. 8, fig. a) et celle delà terre devaient, d'après ma théorie, produire des phénomènes tout diflerens sur uft conducteur mobile, tournant autour d'un axe vertical , auquel il teste constamment parallèle, parce que l'axe du conducteur spiral est au-dedans de la surface cylindrique décrite par le conducteur mobile, et qu'il est parallèle aux côtés de cette surface , tandis que l'axe des courans terrestres forme , au contraire , avec les mêmes côtés un angle égal au complément 4e k latitude magnétique, et se trouve ainsi en dehors et très-loin de la surface cylindrique , partout où cette latitude est moindre que 90° 5 d'où il suit, d'après les lois de l'action >électro-dynamique, telles que je les ai données en 1820, que l'adion du conducteur spiral tend à faire tourner le conducteur vertical mobile toujours dans le même sens, «t que relie des courans terrestres tend , au contraire, à lui donner une direction fixe , en le portant du côté d'où ces coursas viennent, c'est-à-dire, à .l'est, quand le courant de ce conducteur mobile descend, et va en s approchant des courans terrestres, tandis que la même fiction tend à le porter du côté où vont ces courans, c'est-à-dire à l'ouest, quand le courant du conducteur mobile est ascendant.

Il n'est pas plus difficile de déduire de Ja même théorie, quand il s'agit d'un courant horizontal mobile tournant autour d'une de ses extrémités , que le conducteur spiral et les courans terrestres tendent à le faire tourner toujours dans le même sens , précisément parce qu'ils som

également en dehors du cylindre vertical qui a pour base le cercle décrit par ce conducteur mobile.

M* de La Rive fils, d'après ce que je lui avais dit sur ce sujet , a montré en détail combien ces conséquences immédiates de ma théorie étaient faciles à en déduire ; mais je ne l'avais point fait , lorsque ce jeune et habile physicien , dans une suite d'expériences pour lesquelles il a inventé de nouveaux appareils , a observé toutes les circonstances des mouvemens produits par l'action du globe sur les conducteurs mobiles. Ce n'est qu'en voyant ces expériences que j'ai reconnu que j'avais eu tort de comparer l'action électro-dynamique terrestre à celle du conducteur fixe spiral , lorsqu'elles s'exercent sur un conducteur mobile vertical, et que j'ai vu comment les résultats obtenus par VI. de La Rive (ils sont une suite nécessaire de ma théorie, et viennent lui prêter un nouvel appui.

Désirant que ce recueil ne contint pas seulement ce que j'ai fait sur les phénomènes électro-dynamiques, mais encore les expériences dues à d'autres physiciens, quand elles font faire de grands pas à cette nouvelle branche de la physique , j'ai cru devoir y insérer l'important Mémoire de M. de La Rive fils , comme j'y avais déjà inséré celui de M. Faraday , où se trouve la brillante découverte dont j'ai parlé plus haut, et tant d'autres faits intéressans. J'ai changé seulement quelques-unes des expressions employées par M. de La Rive fils, afin qu'elles fussent en harmonie avec les dénominations dont je mfe sers dans le reste de ce recueil ; j'ai aussi ajouté quelques développemens et quatre notes signées Amp. à la partie de son Mémoire où il applique ma théorie à ses expériences. '

Mémoire sur V Action qu exerce le globe terrestre sur une portion mobile du circuit voltaique ; par M. de La Rive fils.

(Lu à la Société de Physique et d'Histoire naturelle de Genève le 4 septembre 1822.)

Parmi les nombreuses et intéressantes recherches de M. Ampère dans la nouvelle branche de la physique, à laquelle a donné naissance la découverte de M. QErsted, une des plus remarquables est sans doute l'influence que ce savant physicien a trouvé être exercée par le globe sur une portion mobile de courant électrique.

Amené , par une suite de ses vues théoriques , à reconnaître cette action > M. Ampère a fait , à ce sujet , deux expériences principales.

La première consiste dans la direction constante qu'affecte un fil métallique plié en rectangle ou en cercle, quand il est placé dans le circuit voltaique ; cette direction est telle que le plan de ce reciangle ou de ce cercle > quand il ne peut que tourner autour de la verticale passant par son point de suspension et son centre de gravité, vient toujours se placer de manière qu'il soit perpendiculaire . au méridien magnétique , et que le courant soit dirigé de Test à l'ouest , dans sa partie inférieure. L'auteur de cette expérience , en la comparant à celle où le même rectangle est amené , par des courans électriques situés au-dessous de lui , dans une position telle que leur direction soit parallèle à celle du courant de ce rectangle dans sa partie inférieure , en conclut l'existence sur la

globe terrestre de pareils courans dirigés de l'est à l'ouest, parallèlement à l'équateur magnétique (i).

La seconde expérience de M. Ampère, qui est décrite dans son dernier Mémoire ('«), démontre un nouveau genre d'action résultant toujours de l'influence dit globe sur une portion mobile du courant voltaïque. Un fil métallique plié en fer à cheval esi suspendu par une pointe fixée au milieu de sa partie horizontale. L'appareil est disposé de manière que le courant, arrivant par le point de suspension, se déverse dans les deux branches horizontales situées de chaque côté de ce point, et redescend par conséquent , dans le même sens , dans chacune des branches verticales, Alors le plan du fer à cheval prend un mouvement continu de rotation , qui ne s'arrête que lorsqu'on interrompt les communications! et dont le sens varie quand on change celui du courant. M. Ampère, en n'attribuant cette action , dans le Mémoire cité ci-dessus, qu'aux deux 'branches verticales qui se trouvent dans l'appareil , l'explique encore dans l'hypothèse d'un courant électrique dirigé sur le globe de l'est à l'ouest.

Avant de passer à l'examen de quelques expériences que j'ai faites sur ce sujet , je décrirai sommairement l'appareil dont j'ai fait usage.

Il se compose de deux plateaux circulaires de bois , l'un

(1) Voyez le premier Mémoire de M. Ampère et le § 18, p. 22 de V Exposé des nouvelles découvertes sur le magnétisme et l'électricité , par MM. Ampère et Babinet.

(2) Voyez Bibl. univ. Sciences et Arts, juillet 1822, Annales de Chimie et de Physique tome xx , page 64 , et la page 24 < de ce recueil. Cette expérience avait déjà été annoncée dans les Ann. de Ch. et de Ph. tome xvui , page 335.

ABCD (pl.9,fig. i), de o m ,4o6; l'autre abcd deo*,364 de diamètie. A leur bord, est creusée une rainure de o m ,oi3 de profondeur, dont la largeur est de o m ,o4o pour le premier, ei(!eo m ,oi7 pour le second-, chacunde ces deux canaux circulaires destinés à recevoir du mercure (i) est séparé en deux compartimens égaux ,/par deux cloisons A , C , et a , c, qui peuvent s'adapter ou se supprimer à volonté, ou bien, si on le trouve plus commode , qui sont moins hautes que les parois latérales des deux canaux , de manière que le mercure des deux compartimens puisse se réunir, et ne former qu'un seul canal lorsqu'on en met suffisamment. Le plus petit de& deux plateaux est soutenu à o m ,4^7 au dessus du plua grand , au moyen d'un pied solide EFG H, qui se replie en retraite en FG pour laisser l'espace libre dans la dif rection de la verticale qui joint les centres des deux plateaux. Il faut de plus que les quatre cloisons A , C , a, c, qui sont deux à deux situées sur le même. diamètre , se trouvent sur le même plan vertical qui passe par la partie horizontale F G du pied. Au centre O du, plateau supérieur est un écrou enfoncé de sept ou huit

(i) On peut employer, au lieu de plateau de bois, des plats de terre de pipe de/même grandeur el terminés par un canal semblable; on obtient par là l'avantage de pouvoir mettre sur la surface du mercure une couche d'eau acidulée qui facilite le mouvement des pointes métalliques plongeant dans le mercure, et fait qu'on a besoin par conséquent d'une pile vollaïque un peu moins forte que dans le cas des plateau* de bois, où il faut un courant d'une énergie trèsintense.

millim. au-dessous de la surface de ce plateau , auquel on peut visser tantôt une pointe x, pour y placer une chappe, tantôt un "godet j-, pour y mettre une pointe; cet écirou est adapté à l'extrémité d'un conducteur OIKLM, qui descend le long du pied, et Tient en M plonger dans une capsule pleine de mercure ; ce conducteur est interrompu en L, afin que Ton puisse incliner le plateau supérieur au moyen d'une charnière qui se trouve en F, ce qui sert à verser le mercure que l'on met dans le canal supérieur abcd; mais on remédie à cette interruption au moyen d'une capsule pleine de -mercure, qui joint métal liquement les deux bouts du conducteur interrompu. Un autre conducteur parlant en P du canal supérieur abc , vient en Q descendre le long du pied, parallèlement au premier en RSTU, et plonger en N dans une capsule pleine de mercure; il est interrompu, comme le précédent, en T, et on remédie à cette interruption de la même manière. Chacun des compartimens du canal inférieur e6t muni d'une petite lame de platine qui plonge dans une capsule pleine de mercure en se recourbant en V et W : par là , on peut mettre la pile en communication avec le mercure des deux canaux sans y plonger directement les rhéophores , ce qui Vagit* et le salit. Trois vis X, Y, Z, qui soutiennent le plateau inférieur, servent à mettre de niveau l'appareil qu'on doit avoir soin de placer toujours, dans les expériences, de manière que le plan ver» irai qui passe par les quatre cloisons ne se trouve jamais être celui du méridien ou de l'équateur magnétique, afin qu'il n'y ait poinl d'obstacle daus les directions importantes du sud au nord , et de l'est à l'ouest.

Mon père avait observé, il y a quelque temps (i), que si , au rectangle de M. Ampère, qui se dirige constamment quand il est placé dans le circuit vollaïque, on supprime la partie inférieure, toutes les autres conditions i estant les mêmes , cette suppression ne changeait point le résultat de l'expérience, et que le rectanglejjdiminué d'un côté se dirigeait absolument comme le rectangle entier.

Un fil de laiton fg hih ( fig. 2) , plié en fer à cheval , estsupendu sur le godet y fixé en O (fig. 1 ), par une pointe h placée au milit a de sa partie horiioutale gi : ses deux branches verticales terminées chacune par un fil de platine fe ci kl, plongent légèrement dans le mercure de chacun des comparlimens du plateau inférieur ABCD(a). Aussitôt qu'on met cet appareil dans le circuit vol laïque , en plongeant dans le mercure que contiennent les capsules V et W, les deux fils soudés aux deux extrémités de la pile , et auxquels M. Ampère donne le nom de rhéopfiores (porte-courant), on voit le fil de laiton jghih se fixer de manière que son plan soit perpendiculaire au méridien magnétique , et que le courant soit dirigé de l'ouest à Test , dans la pai tie horizontale unique et supérieure dans ce cas, et qu'il soit , par conséquent, ascendant dans la branche verticale située à l'ouest, descendant dans celle située à Test. Si Ton intervertit le sens du courant, l'appareil quitte sa position et se meut indif-

(1) Voyez la Iftfre du prof, de La Rive à M. Àrago , Annales de Cltimie et de Physique, tome xx, p. 269 e? suiv.

(a) Dans cette expérience, le plateau supérieur n'est d'aucune utilité.

feremment dans un sens ou dans un autre, pour, après avoir décrit i8o°, venir se placer comme il Pétait auparavant 5 mais les deux cloisons A etC (6g. i) l'empêchent de compléter son tour, et il s'arrête contre l'obstacle qui se présente à lui. On le fait revenir de nouveau à sa première position stable, en renversant les communications.

Les courans qui, dans cette expérience, s'établissent dans le mercure , n'influent point sur le phénomène , et ce métal ne sert que de conducteur, ce dont on peut s'assurer facilement en plaçant les rhéophores de la pile dans le mercure, à quelque endroit des deux canaux ABC et ADG que l'on veuille, sans que ce changement produise la moindre différence dans le résultat de l'expérience. La m;*rae observation s'applique à toutes les expériences subséquentes , dans lesquelles le mercure a été employé comme conducteur.

Le fait que je viens de citer semblait indiquer que l'existence de toutes les portions du rectangle n'était pas nécessaire pour qu'il se dirigeât, et que par conséquent il devait y avoir des parties de l'appareil qui , étant indispensables, produiraient l'effet obtenu, et d'autres qui n'y contribuaient point.

Pour reconnaître les unes et les autres , je continuai d'enlever au rectangle successivement ses côtés les uns , après les autres.

Après avoir d'abord été la partie inférieure , je supprimai au contraire la supérieure. Un tube de verre assez mince nt (Cg. 3) est terminé par deux fils verticaux 7i m et tu réunis inférieurement par un horizontal. Ce rectangle repose sur le godet y fixé en O (fig. i ) par une pointe o placée au milieu du tube de verre. Les extré-

isiiés supérieures des fils verticaux communiquent chacune à un fil de platine npq et trs qui , en se recourbant de quelques miîlim. , plonge dans 'e mercure des deux pai ties abc, ade , du canal supérieur qui leur correspond«*nt( i ). En plaçant les rhéophores chacun dans un de ces canaux, l'appât eil , mis ainsi dans le circuit voltaïque, se dirige comme le précédent , c'est-à-dire, de manière que son plan soit perpendiculaire au méridien magnétique; mais , dans ce cas , le courant est dirigé dans la partie horizontale, ici inférieure, de Test à l'ouest, et par conséquent, comme dans les deux autres expériences, de bas en haut dans le fil vertical à l'ouest, de haut en bas dans celui à Test,

11 faut avoir soin que les portions horizontales np et rt, et verticales pq et rs de platine qui établissent la communication supérieurement, soient très-petites pour que l'expérience soit plus concluante. En les faisant varier de grandeur depuis o m ,027 jusqu'à o°\o07> l'égale réussite de l'expérience précédente et des expériences suivantes analogues m'a prouvé que , dans tous les cas , leur influence était nulle.

En comparant entre elles les trois expériences faites sur la direction dortnée par l'influence de la terre à une portion mobile de courant voltaïque , celle où le rectangle est entier, et les deux, où tantôt la portion iuférîeure, tantôt la supérieure sont supprimées, on re-

(i) On voit, dans celte expérience, la nécessité du pied en retraite eu G F de la fig. i , pour que la partie horizontale mu dn conducteur mobile de la fig. 3 n'empêche pas rectangle de se mouvoir»

marque que le phénomène reste toujours le même, quoique Ton voie le sens du courant changer dans la partie horizontale ; mais qu'à la vérité , ce sens reste constant dans les branches verticales. Ne pourrait -on pas en conclure que les courans horizontaux n'exercent aucune influence dans le phénomène , et qu'il est uniquement dû aux deux verticaux ?

Pour confirmer la vérité de cette hypothèse , on n'a qu'à supprimer au rectangle à la fois la portion supérieure et la portion inférieure, remplacer la première par un tube de verre nt (fig. 4) , au milieu duquel est fixée une pointe o , et terminer les deux fils verticaux par <deux pointes de platine met u, plongeant chacune dans le compartiment du canal inférieur qui lui correspond ; les parties supérieures de ces mêmes fils verticaux communiquent, comme dans l'expérience précédente, chacune avec le canal supérieur de mercure qui lui correspond , au moyen d'un fil de platine. Après avoir eu soin de faire communiquer ensemble par un conducteur les, deux compartimens du canal supérieur, on voit, en plaçant les rhéophores dans les capsules V et W (fig. i), l'ap* pareil , mis dans le circuit volta'ïque , prendre la même di* rection que les appareils semblables dans les expériences précédentes.

En un mot , le plan de deux fils verticaux qui peuvent tourner autour d'un axe commun se place perpendiculairement au méridien magnétique lorsque les deux fils sont traversés chacun par le courant en sens contraire ; de plus il se fixe dans une position telle que le courant spit ascendant d?ins le fil à l'ouest , descendant dans Celui à l'est. Si on intervertit le sens du courant, l'appareil

quitte sa place , et tournant indifféremment, comme dans les autres expériences soit dans un sens, soit dans un autre, il vient s'appuyer contre les cloisons qui l'empêchent de décrire i8o°, pour se placer dans la position où il reste stable.

En examinant cette dernière expérience, abstraction faite de toute autre, ne semble-t-elle pas consister en ce que, dans un semblable appareil, un fil vertical seul se place à Test lorsque son courant est descendant , à l'ouest lorsqu'il est ascendant ? On peut, pour vérifier cette idée, mettre un des rhéophores dans le canal supérieur abc, et l'autre dans le canal inférieur ABC co» répondant ; par cette disposition , un seul des deux fils vertieaux se trouve dans le circuit voltaïque, et son influence fait placer l'appareil comme dans l'expérience précédente., le fil lui-même se dirigeant à Test si le courant est descendant , à l'ouest s'il est ascendant.

Pour bien faire cette dernière expérience qui est importante, puisqu'elle démontre une action exercée par l'influence du globe sur un seul courant rectiligne et vertical, on peut se servir: de l'appareil (fig. 5), qui est le même que le précédent, si ce n'est qu'on substitue à une des branches verticales un contre-poids s qui fait équilibre à la branche restante. Si l'on réunit alors en un seul canal circulaire les deux compartimens inférieurs et qu'on en fasse autant pour les supérieurs, la branche verticale pourra décrire une circonférence entière. On la voit en effet, dès qu'elle est mise dans le circuit voltaïque, ce qu'on fait en plaçant les rhéophores dans les capsules V ou W (fig. i) et dans la capsule N, se porter vers la situation où le plan qui passe par elle et l'axe autour duquel elle

tourne est perpendiculaire au méridien magnétique , et s'y arrêter à Test si son courant est descendant, à l'ouest s'il est ascendant. Quand elle est fixée à Tune ou à l'autre de ces positions , en changeant les pôles de face, on la voit faire 180 0 indifféremment dans un sens ou dans un autre, pour prendre une autre position stable, dans laquelle elle reste après quelques oscillation*.

Ce dernier fait est le plus simple de tous ceux que j'ai examinés jusqu'à présent, puisque l'action du globe ne s'exerce ici que sur un seul courant rectiiigne ; il est en même temps le plus général, puisqu'en l'admettant on peut rendre raison de tous ceux qui sont relatifs à la direction donnée constamment à un courant mobile par la seule influence de la terre.

En partant de ce dernier fait , que pourra-t-on conclure sur ce qui doit arriver quand le courant vol laïque parcourt dans le même sens les deux branches verticales de l'appareil (fig. 4)? Ces deux portions de courant tendant à la fois toutes les deux à Test, ou toutes les deux à l'ouest, il en résultera que l'appareil, ne pre-

nant aucun mouvement, sera indifférent à toute position. C'est ce qu'on peut vérifier en plaçant la pointe ode l'appareil (fig. 4 ) sur le godet y vissé en O (fig. i), et en mettant l'un des rhéophores dans la capsule W, ei l'autre dans le mercure du canal ade supérieur, après avoir eu soin en outre de faire communiquer entre elles, par un conducteur, les capsules V et N. Par cette disposition, le courant est ascendant ou descendant à la fois dans les deux branches de l'appareil , et celui-ci reste immobile et indifférent à toute position.

Cette dernière expérience semble d'abord contradic-

loire arec celle de M. Ampère, d'après laquelle ce savant conclut qu'un .courant vertical , ou deux verticaux liés ensemble et dirigés dans le même sens , prennent un mou* vement continu de rotation autour de leur axe. On peut facilement répéter cette expérience en plaçant la pointe h de l'appareil fghik (fig. 2) sur le godet fixé en O (fig. 1 ), dans lequel on met une bulle de mercure, et en réunissant en un seul canal les deuxcompartimèns ABC, ABC, où plongent les extrémités feetkl de platine des deux branches verticales. Si l'on met le rhéophore positif dans la capsuïeM, etlerhéophore négatif dans une des capsules V ou W, le Courant, montant jusqu'au godet placé en O, se déverse ta dans les deux branches horizontales kg et hi, qu'il parcourt par conséquent en sens contraire , et redescend dans 1b même sens dans tes deux verticales. Le plan du fer à cheval prend aussitôt un mouvement continu de rotation , dont on fait varier le sens en changeant celui du courant.

La grande différence entre cette expérience et la précédente consiste en <?e *}tiè, dans la dernière, il y a, outre les deux courans verticaux dirigés dans le linêmé sens , deux courans horizontaux partant du centre et dirigés chacun dans un sens xKflerent ; et ne semblefait- il pas que c'est à Ces courans que doit être attribuée la rotation, puisque, lorsqu'ils n'existent pas et quVm se borne aux verticaux , il n y a point de mouvement ?

Pour s'en assurer, il devenait nécessaire d'étudier l'espèce d'action qu'exerce le globe sur un côurant horizontal .

C'est sur un pareil courant que M. Ampère avait reconnu d'abord, en i8*o (1), l'influence du globe terrestre , eii

(1) Ann.de Ch. ètdèPh. } t. xv* p. i83, hg. io,-a5.

voyant, dans son appareil destiné à démontrer l'attraction ou la répulsion de deux courans parallèles, que le fil horizontal mobile , lorsqu'il était seul dans le circuit voltatque, s'avançait parallèlement à lui-même, tantôt dans un sens, tantôt dans unautre , suivant celui du courant, et celai de même dans tous les azimuths. M. Faraday, dans un Mémoire publié depuis peu (i), dans lequel il ajoute* de nouveaux faits à ceux «dont la physique lui est déjà redevable , consigne la même expérience. En suspendant * u,n fil de soie nès-long un fil métallique horizontal , don* les deux extrémités, recourbées légèrement , plongent chacune dans un baquet de mercure, il a vu ce fil , quand il est mis dans le circuit vollaïque , s'avancer comme s'il cuit tiré par des forces parallèles et égales dans tonte sa longueur. Le phénomène avait lieu de la même manière ^ dans quelque direction que fût pincé le conducteur ho+ rizontal , soit qu'il fût dans celle de l'ouest n l'est, «oit dans celle du nord au sud , soit dans tout autre intermédiaire; mais il s'avançait dans un sens contraire si U direction du courant changeait. Il suit de là qu'un courant horizontal ne pouvant tourner qu'autour d'un peint de suspension, fixé au milieu de sa longueur, n'aura au-cun mouvement , puisque ce point de suspension résista aux forces parallèles qui tirent le courant dans le mèroif sens dans toute sa longueur ; c'est ce qu'en effet l'expérience confirme»

Mais si , au lieu de mettre le point fixe au milieu «ht courant , on le met au bout , alors le fil conducteur , tiré par des forces parallèles , tournera autour du point fixe 5

(1) Ce Mémoire, qui n'a pas élé traduit, se trouve Quar- Serly Journal 0/ Sûtvnces and Arcs, vol. xii } p. 4 16 , art. 5 %

et comme ces forces se renouvellent à cbaque position du fil , ilacqucrra un mouvement de rotation continu; c'est ce qui arrive en effet , comme on peut s'en assurer, en plaçant la ebappeo d'un fil horizontal np (Gg. 6) sur une pointe x ( fig. i) qu'on visse à l'écrou O, au lieu du godet y ; par ses extrémités de platine nm et pq , le fil plonge dans chacun des compartimens du canal supérieur ; et en ne faisant traverser le courant qu'à la moitié du fil, ce qu'on fait en mettant les rhéophores dans les capsules M et N , cette moitié prend un mouvement continu de rotation autour du point O, soit dans un sens, soit dans Un autre, suivant la direction du courant; mais ce mouvement se trouve interrompu par les cloisons a et c. On peut les supprimer, et comme, dans ce cas, le courant arrivant toujours par le point de suspension , parcourt chaque moitié du fil horizontal dans un sens différent , l'action de rotation exercée sur chacune de ces moitiés s'ajoute et ne se détruit pas, comme dans le cas où le courant traverse les deux moitiés dans le même sens. Le fil tourne alors d'un mouvement continu autour du point O, et l'on fait varier le sens de cette rotation en changeant celui du courant. Cette expérience est absolument la même que celle de{M. Ampère, excepté que dans celle-ci il y a deux branches verticales traversées par le courant dans le même sens; mais comme elles sont indifférentes à toute position , l'effet des branches horizontales subsiste seul et tout entier pour faire tourner l'appareil autour de son axe (i).

(i) M. Ampère, ayant répété ses expériences pendant sonr séjour à Genève , a supprimé en effet les parties verticales de

M. Faraday avait obtenu le même mouvement Ae ta-* tation eu faisant passer le courant dans un 61 incliné d'un angle assez grand sur un axe vertical , autour duquel il était libre de décrire un cône $ l'extrémité inférieure du fil plongeait dans un baquet de mercure pour

qu'elle pût être mise en communication avec la pile. Ce fil, de même que l'horizontal , tournait comme tiré par des forces parallèles , tantôt dans un sens tantôt dans un autre, suivant la direction du courant (i).

Maintenant que l'espèce d'action qu'exerce la terre sur un courant horizontal est bien reconnue, on pcutse servir, pour démontrer cette même action sur un courant vertical, d'un appareil plus commode que celui employé ci-dessus. Un godet en bois hi (fig. 7) est placé au centre d'un plateau de bois soutenu par trois vis m, n s p, qui le mettent de niveau. Du centre de ce godet part un tube de verre qui contient une tige métallique ; sortant en c du tube , elle se termine supérieurement par un godet en acier. Un fil de laiton , portant une pointe en d qui plonge dans le godet, se termine d'un côté par un contre-poids, et de l'autre se plie en defg depuis d jusqu'en g, où est un anneau libre de tourner autour du tube de verre , et auquel est fixée une pointe de platine verticale qui plonge dans le godet de bois. Deux conducteurs, l'un La partant de

son appareil de rotation représente dans la fig. 1 de la pl. 8 de son recueil , qui est jointe au Mémoire qu'il a publié dans le tome ix, page 60 et suiv. des Annales de Chimie, et dans la Bibl. univ. Se. et Arts, juillet 1832 -, l'action de la terre ne s'est plus exercée alors que sur les deux branches horizontales , et le mouvement de rotation a eu lieu comme auparavant.

(1) Voyez le Mémoire de M. Faraday, cité à la page **)2> t

l'extrémité inférieure de la tige verticale, l'autre kl partant de l'intérieur do godet Ai, sont fixés parallèlement l'un t l'autre jusqu'en a et en /, où ils plongent chacun dans une capsule pleine de mercure. Si , après avoir eu soin de mettre du mercure dans legodet de bois h i, et dans celui d'acier en d y on place les rhéophores dans les capsules a et /, le gourant partant de a , par exemple , monte dans la lige bcd, parcourt ensuite de y redescend en ef 9 et vient par^ dans le mercure do la capsule Ai, d'où il rejoint par kl le rhéophore négatif en /. Par celte disposition , les deux portions égales et horizontales ed sont parcourues par le même courant dans un sens différent; elles tendent donc à tourner, chacune avec la même force, dans un sens différent autour de Taxe bd - y par conséquent leur effet se neutralise, et c'est l'influence de la seule portion verticale ej qui décide du mouvement de l'appareil , lequel se place toujours conformément à l'action que nous avons vue ci-dessus être exercée par le glohe sur un seul cou* rant vertical.

En résumé, tous les phénomènes connus jusqu'à présent (i), et relatifs à l'influence qu'exerce le glohe terrestre sur une. portion mobile de circuit voltayjue, peu* vent se réduire à ces deux faits , les plus simples et les plus généraux.

(i) Je n'entends pas seulement ici les* faits dont j'ai lait mention dans ce Mémoire; mais on peut aussi , en admettant les mêmes faits généraux , expliquer tout ce qui est relatif à ce genre d'action , et entre autres , pourquoi certains appareils que M. Ampère a construits v pour avoir des conrans indi£férens à l'action du globe, se trouvent en effet complètement soustraits k cette action.

Le premier : Un courant vertical qui ne peut se mouvoir qu autour d'un axe vertical , tend à se placer de manière que le plan qui Punit à son axe soit perpendiculaire au méridien magnétique , et à se fixer lui-même à V ouest s'il est ascendant , à Vest s'il est descendant.

Le second : Un courant horizontal tend à se mouvoir, dans toutes les positions où il se trouve parallèlement à lui-même dans un sens ou dans un autre, suivant que sa direction varie»

II faudrait actuellement , pour lier ces deux faits , les rattacher à la même cause, ou du moins les rapporter à un fait encore plus général qui les comprît tous deux ; mais ce travail est au-dessus de mes forces ; et d'ailleurs c'est au savant physicien qui honore cette Société de s* présence à nous montrer jusqu'à quel point ils peuvent se concilier avec son hypothèse ingénieuse , d'une ceinture de courans électriquès dirigés sur notre globe de l'est à l'ouest vers l'équateur magnétique.

M. Ampère, après avoir reconnu qu 1 on peut ramener en effet tous les phénomènes relatifs à l'action de la terre sur les courans électriques , aux deux faits généraux que* j'ai mentionnés ci-dessus , a montré, par une explication orale , comment ils sont une suite nécessaire de son hypothèse des courans électriques sur le globe, dirigés de Vest, à l'ouest. N'ayant pas eu le temps , pendant son séjour à, Genève , de rédiger cette explication , il m'en a chargé afin qu'elle suivit immédiatement les faits auxquels elle, se rapporte (i). ;

(i) Comme cette explication de me» idées sur la cause des phénomènes électro-dyaaraiques , telfe qu'elle se trouve dans

Le principe sur lequel repose l'explication de toutes les espèces d'actions qu'exercent entr'eux des courons dont les directions forment des angles , est celui de la dé* composition d'une portion très-petite de courant, en deux ou trois autres portions aussi très-petites et perpendiculaires entr elles, décomposition semblable à celles des forces dans la statique. Ce principe est fondé sur le fait , qu'un conducteur sinueux , de quelque forme qu'il soit, exerce absolument la même action sur un courant rectiligne, qu'un autre conducteur rectiligne parallèle au plan du premier, de même longueur que lui , et traversé par le même courant. Si Ton suppose le plan du conducteur sinueux , et les deux conducteurs recti lignes placés verticalement, en décomposant chaque petite portion du courant sinueux en deux , dont Tune soit verticale et l'autre horizontale, la somme des parties verticales forme le conducteur rectiligne ; par conséquent ce sont ces parties seules qui agissent dans ce cas , et l'effet des parties horizontales se détruit par leur action mutuelle.

En partant donc du principe de la décomposition des petites portions de courant, et du fait reconnu de Tat-

le Mémoire de M. de La Hive fih, écrite avec autant de clarté que de précision, ne Ta été que d'apièa une simple conversation et sans que l'auteur connût le travail que fai communiqué à l'Académie des Sciences, dans les séances do 10 et du 24 juin 1822, et qui n'a élé publié que depuis peu dans le Cahier d'août 1822 des Annales de Chimie et de Physique (tome xx , page 5 0,8 ) , j'ai cru devoir y faire quelques additions et corrections, afin que cette explication exprimât plus exactement les résultats de mes recherches tant expérimentales que théoriques. Amp.

traction et de la répulsion suivant le sens de lenrdirec* tion , de deux courons parallèle, on arrive à la conclusion générale qu'il jr a attraction entre deux courans dont les directions forment un angle , toutes les fois qu'ils sont di* rigés de manière qu'ils se rapprochent ou s % éloignent tous les deux du sommet de cet angle , et qu'il y a répulsion entf eux lorsque F un des courans s'éloigne du sommet et que l'autre s'en approche. On peut en dire autant rte deux courans situés dans l'espace et non sur le même plnn $ mais, dans ce cas , il faut remplacer le sommet de l'angle par la perpendiculaire qui mesure leur plus courte distance.

Soient AB et AC (fig. 8) deux portions de courans , qui forment entr'elles un angle droit, par exemple, et dont les directions aillent en s'éloignant du sommet A. Prenons sur ces directions deux petites portions mn et pq; nous pourrons les remplacer, m/z par deux perpendiculaires mk et &7Z, qui forment les deux côtés d'un rectangle, dont mn serait la diagonale , et de même pq par deux perpendiculaires pl et Iq. L'effet mutuel des portions mk et pl, dont les courans sont dirigés dans le même sens , est une attraction. M. Ampère , dans une note qu'il a lue à l'Académie royale des Sciences le 24 juin dernier , a déduit des formules qu'il avait données dans un Mémoire lu à la même Académie le 10 juin, que l'action mutuelle des deux petites portions An, Iq, est aussi attractive , et ce résultat théorique s'est trouvé confirmé par la première des deux expériences nouvelles qui seront décrites k la fin de ce Mémoire (1); enfin , le

(1) Cette expérience prouve directement qu'il y a répuljfan entre deux portions de courans électriques dirigés dans

même physicien a montré, dans les noies tju'il a jointes t une notice lue à l'Académie royale des Sciences le 8 avril x8aa, que les actions qu'on regarderait comme s'exerçant entre mk et Iq , et entre pl et kn , sont nécessairement nulles \ il suit delà , que, quelles que soient les distances A m, Ap, l'action des deux petites portions mn y et p<j, qui, d'après le principe que nous venons de rappeler, doit être égale à la somme de ces quatre actions , est toujours attractive. En examinant de même l'action de chacune des petites parties d'un même courant sur toutes les portions infiniment petites de l'autre , on verra qu'il en résulte une action totale qui est une attraction. On obtiendrait le même résultat si les couràns allaient dans AB et AC, en se portant tous deux vers le sommet A, et un résultat contraire , c'est-à-dire une répulsion, si l'un des courans était dirigé de manière à s'approcher de A, et l'antre de manière à s'en éloigner 5 ce dont on peut s'assurer par une décomposition analogue à celle qui vient d'être faite.

Je suppose actuellement qu'on cherche à déterminer quelle sera l'action exercée par un courant horizontal £0 (tig. g) sur un courant vertical A B, situé au-dessus de EO et derrière lui. Je mène la perpendiculaire PQ qui mesure la plus courte distance entre EO et le prolongement de A B-, et je suppose le courant dirigé de E en 0

le même sens suivant une même droite > mais comme , en renversant le sens- d'un des courans sans rien changer à l'autre , l'attraction se change en répulsion et réciproquement, il s'ensuit qu'il y a nécessairement attraction entre deux portions de courans, qui, telles que kn et tjl, sont dirigées en sens contraire suivant une même dro te. Amp.

dans EO , et de B en A dans AB , en sorte qne celui-ci aille en Rapprochant de EO. En prenant sur EO, à égale distance du point Q , deux petites portions tnn et pq , on voit que la portion mn exerce sur la portion rs dû courant vertical AB une répulsion , puisque le courant dans m n s'éloigne de PQ , et qu'il s'en approche dans rs ; celte répulsion s'exerce suivant la droite k t , qui passe par les milieux des deux petites portions , et on peut prendre sur le prolongement de kt une droite tu qui exprime cette répulsion , en une force qui tire rs suivant tu; de même la portion pq exerce suivant It une attraction sur rs égale à la répulsion , puisque les deux courans m7t et pq sont à égale distance de rs et de la même intensité, attraction qui peut s'exprimer par la droite ty égale à tu. La résultante tx (i) sera donc la diagonale d'Un losange, et par conséquent parallèle à EO , à cause de l'égalité dès obliques kt et/*, etc. Chaque partie du courant AB sera de même sollicitée par une force parallèle à EO , et il sera par conséquent tiré tout entier vers le c6té E, d'où vient le courant de EO. Mais si ce courant , tiré par des forces parallèles à EO, ne peut se mouvoir qu'autour d'un axe vertical comme lui, il se placera de manière que son plan soit parallèle au plan vertical passant pfr EO,et qu'il soit lui-même du côté de Ë* Si le courant , au lieu d'être dirigé de B en A, l'était de A en B , il se placerait alors du côté O , vers lequel se porte le courànt de E O, le plan qui l'unit à son axe

(1) Les directions des forces sont marquées dans la fig. 9 par des flèches sans plumes pour les distinguer des directions des courons.

^lant toujours parallèle au plan vertical qui passe parEO.

Si Ton examine l'action d'un courant horizontal EO dirigé de £ en O sur un autre courant horizontal A B dirigé de A en B (fig. 10), et situé au-dessus du premier, el derrière lui , on sera conduit aux conclusions suivantes :

i°. SiAB est plaré(n° i) parallèlement à EO, le courant étant dirigé dans le même sens que dans EO, il y a attraction , et A B , qui est mobile, doit s'avancer parallèlement à lui-même, vers EO.

2°. S'il est placé (n° 2) toujours horizontal , de manière à être perpendiculaire au plan vertical qui passe par EO, le courant allant en s'approchant de EO, il s'avancera parallèlement à lui-même vers E , par la même raison que le courant vertical (fig. 9) s'avance vers E , comme on peut s'en assurer par une démonstration semblable.

3°. S'il est placé (n° '5) parallèlement à EO, mais le courant étant dirigé en sens contraire, il y aura répulsion, et AB s'avancera parallèlement à lui-même en ^'éloignant de EO.

4°. S'il est placé (n° 4) comme dans le (n° 2), mais le courant étant dirigé de manière à s'éloigner de EO au lieu de s'en approcher, il s'avancera vers O parallèlement à lui-même.

Un observateur placé en C verrait par conséquent le courant horizontal AB s'avancer vers fui dans les quatre positions que je viens de lui donner, et de même par conséquent dans toutes les positions intermédiaires, ce dont on peut s'assurer facilement (1).

(1) En généralisant ces considérations, on parvient aisément à ce résultat :

Le courant A B étant successivement situe' sur les différent

Si le courant mobile AB était assujetti à tourner autour d'un axe horizontal comme lui , il se placerait dans les n os i et 3 , de manière qu'il se trouvât dans un même plan avec cet axe et le courant E O , et qu'il fût situé entre £0 et Taxe , quand sa direction serait celle qui est représentée n° i , et du côté de Taxe opposé à EO , quand il serait dirigé comme on le voit n° 3; dans les autres azimuihs , A B prendrait des positions qu'on pourrait facilement calculer.

■f : L'action qu'exerce le courant fixe E O sur des courans mobiles , soit verticaux , soit horizontaux , se trouve être absolument la même que celle qu'exerce le globe terrestre sur de pareils courans $ par conséquent cette dernière peut être attribuée à des courans électriques dirigés de l'est à l'ouest sur le globe , mais d'une intensité beaucoup plus considérable vers l'équateur magnétique, de manière que l'on puisse remplacer le courant EO des fig. 9 et 10 par un courant dirigé de l'est à l'ouest dans cetéquateur, et qui produise les effets observés sur les courans mobiles situés dans l'hémisphère septentrional de la surface de la terre.

points d'une circonférence décrite autour du point C, et toujours dirigé tangentiellement à celle circonférence, sera f par l'action d'un courant indéfini EO plus éloigné du centre C , porté vers ce centre toutes les fois qu'un observateur qui y serait placé verrait les deux courans se mouvoir autour de lui en sens contraire, l'un de droite à gauche, et l'autre de gauche à droite, et il tendra , par la même action , à s'éloigner de ce centre , toutes les fois que Pobscrvaleur placé en C les verrait au contraire se mouvoir autour de lui dans le même sens. Amp.

La supposition du courant dirigé sur le globe de Test a l'ouest à lequateur magnétique expliquant les deux faits généraux,, rend raison par conséquent de tous les faits partien lier*. Il en est un cependant que nous croyons devoir ^pliquer directement, c'est celui de la rotation continue 'amour' qu'on observe' dation point fixe» dUuv courant , ao?t horizontal, soit un peu incliné ; rotaiion semblable 9 celle d'une aiguille de montre autour de son axe. Soit AB (fig. ii) un fil horizontal , placé d'à bord parallèlement à EO, et dont le courant aille de A en B dans la jr-ême diieeiion que celui deEO-, A B attiré se place dans sa seconde posilion A B', où son courant est descendant; poussé alors * ers E, comme on Ta vu , il se place en A B" paiallèlenimt a EO ; là le courant étant dirigé dans un cens contraire à celui de FO, il est repoussé et se place rn AB'"; dans celte position , le courant se trouve ascendant, il est poussé vers O et il vient se replacer en AB, d'où on l'ai supposé partir, et il continne ainsi de suite à tourner autour du point fixe A , en sens contraire idela direc tion du courant EO, quand le courant mobile A B va en s'éloignant du point A , autour duquel il tourne. Son mouvement continu de rotation aurait lieu dans le s°ns de la direction du courant EO, si le courant qui parcourt la ligue A B allait, au contraire , en s'approchant du point A.

Pendant son séjour à Genève, M. Ampère , ayant eu l'occasion de faire quelques expériences nouvelles, a desité que j'en consignasse deux principales et importantes à la suite de ce Mémoire.

La première est une confirmation des vues théoriques

de M. Ampère, qui, par une suite de sa formule, avait été conduit à concluré que deux portions de courant dirigées dans le même sens le long de la même droite , doivent se repousser, ou que toutes les portions d'un même courant doivent se repousser les unes les autres.

En effet, sur un plat ABCD {Gg. 12) , séparé en deux co m parti mens égaux par la cloison AC, et remplis cha> cun de mercure , ou place un fil de laiton recouvert de soie, dont les branches qr y pn peuvent flotter sur le mercure parallèlement à la cloison AC. Les extrémités nues rs ,nm plongent dans le mercure. En mettant les pôles dans les capsules E et F , on établit deux courans indépendans l'un de l'autre , dont chacun a pour conducteur une partie de mercure et une partie solide : quelle que soit la direction du courant , on voit toujours les deux iîis rq et pn marcher parallèlement à la cloison AC du côté opposé à celui où il arrive , ce qui indique une répulsion pour chaque (il entre le courant établi dans le mercure et son prolongement dans le fil lui-même* Suivant le sens du courant , le mouvement du 01 de laiton est plus ou moins facile, parce que , dans un cas, l'action exercée par Je globe sur la portion horizontale qp s'ajoute à 1 effet obtenu , et que dans l'autre , au contraire, elle le diminue et doit en être retranchée.

La seconde expérience consisté dans l'influence qu'éprouve une lame de cuivre pliée en cercle de la part d'une ceinture de forts courans électriques au milieu desquels elle est suspendue , et qui l'entourent sans la toucher, Cette influence, que M. Ampère avait d'abord crue nulle, a été, à Genève, constatée par lui-même d'une manière très-précise. En présentant à un côté de cette lame un

aimant en fer à cheval, très-fort, on l'a vu tantôt s'avancer entre les deux branches de l'aimant, tantôt au contraire en être repoussé , suivant le sens du courant , dans les conducteurs environnans. Celte expérience importante montre donc que les corps qui ne sont pas susceptibles, au moyen de l'influence des courans électriques, dapquérir une aimantation permanente, comme le sont le fer et l'acier, peuvent du moins acquérir une sorte d'aimantation passagère pendant qu'ils sont sous cette influence (i).

L'ingénieux appareil de l'auteur de ce Mémoire, et le moyen qu'il a employé pour se procurer un conducteur mobile, rectiligne dans presque toute sa longueur, et propre à observer l'action que la terre exerce sur lui , m'a suggéré l'idée de deux autres conducteurs, sur lesquels, au contraire, cette action est nulle, et qui peuvent tourner tous les deux autour, d'un axe vertical par l'action d'un conducteur fixe rectiligne plusieurs fois redoublé , pour vérifier les conséquences de ma théorie, dont il est question à la fin du Mémoire de M. de La Rive fils.

Dans l'un de ces conducteurs, la partie sur laquelle agit principalement le conducteur fixe rectiligne, reste

Xi) L'instrument dont je me suis servi pour cette expérience est le même que j'avais employé lorsque je l'essayai au mois de juillet 1820; il a été décrit et figuré dans le Journal de Physique, et dans ce recueil page 170 , il y est représenté pl. 6 f fig. 17. Amp.

dans tout son mouvement parallèle à Taxe vertical , en décrivant autour de lui la surface d'un cylindre droit ; dans l'autre, la même partie est horizontale, et décrit par conséquent la surface d'un cercle dont le plan est perpendiculaire à cet axe. Ces deux conducteurs sont représentés ici (pl. 9, fig. i3 et 14); leurs extrémités sont terminées par des pointes de platine / et f , destinées à plonger dans le mercure que contiennent deux canaux circulaires de même rayon (1) , disposés comme les canaux ABCD , abcd (fig. 1) de l'appareil de M. de La Rive fils, à cela près, que le canal supérieur abcd, au lieu d'être creusé dans un plati.au circulaire porté sur un pied SO qui en occupe inférieuremeut le centre, Test dans une couronne attachée par sa circonférence extérieure à une potence, ce qui laisse entièrement libre l'espace vide qui se trouve autour de ce centre.

Un pied vertical , correspondant aux centres des deux canaux , se termine par une coupe un peu moins élevée que le milieu de l'intervalle qui sépare ces deux canaux. Cette coupe est garnie à son fond d'un petit plan de verre sur lequel reposent les pointes k (fig. i3 et i4)des deux conducteurs mobiles; ce plan de verre rend presque nul le frottement de la pointe, et il n'empêche pas de la faire communiquer quand on le veut avec la coupe , en mettant dans .celle-ci une quantité suffisante de mercure. On

(1) J'ai remarqué que plus ces canaux sont larges, plus l'appareil est mobile, parce que le frottement du mercure contre les bords des canaux en a d'autant moins d'effet sur son

mouvement II faut aussi avoir soin que le mercure soit trèspur»

a soin de souder une autre coupe au bas du pied qui lat supporte, pour y faire passer, dans ce cas, le courant électrique.

On a vu, dans 1 addition relative à ma théorie, jointe au Mémoire précédent par M. de La Rive 61s , que , d'après cette théorie comme d'après ses expériences , il faut , pour que les actions exercées par la terre sur les deux portions d un conducteur mobile tournant autour d'un axe vertical se fassent équilibre quand elles sont égales et à égales distances de cet axe, que dans le cas où ces portions sont horizontales, le courant en parcourt une en s approchant de Taxe et l'autre en s'en éloignant, et que dans le cai où elles sont verticales , le courant aille en mon ta ut dans l'une et en descendant dans l'autre , lorsqu'elles sont du môme côté de l'axe, et en montant ou en descendant dans toutes les deux, lorsqu'elles sont placées de deux côtés opposés de cet axe; il est aisé dé conclure de là que dans le premier de ces conducteurs, où le Gl de cuivre est plié suivant la ligne brisée Inopqrstuv (Gg. i3), l'action exercée par la terre sera nulle quand les trois portions ln,qr,m>, étant à la même distance de l'axe , la première sera égale a la somme des deux autres; et que dans l'antre conducteur, où le même fil est plié suivant Im npqtstuv({\%. i4), il y aura encore équilibre , pourvu que les deux portions Im , uv 9 et les deux portions np , çr, soient égales à égales distances de l'axe. Ces conditions d'équilibre sont relatives à l'action directrice de la terre sur les portions verticales. Quant à son action sur les portions horizontales pour faire tourner le conducteur mobile toujours dans le même sens; elle est évidemment nulle toutes les fois que la;

somme de celles de ces portions où le courant va en s approchain de Taxe, est égale à la somme des portions horizontales où il va en s'en éloignant, c'est-à-dire, toutes les fois que les deux extrémités /, u (flg. i3 et 14) sout dans une même verticale, ce qui a lieu dans les deux conducteurs mobiles que nous décrivons ici.

Le conducteur fixe reciiligne, placé dans une direction perpendiculaire au rayon du cercle décrit par le point / , et un peu eu dehors de ce cercle , n'agira sensihlement que sur la partie verticale In (fig. i3) du premier conducteur, lorsqu'on emploiera ce conducteur, et, quand on se servira du second , que sur sa partie horizontale ma (fig. i4) , à cause de la petitesse de la portion lm dans ce dernier cas, et de la grande distance du conducteur fixe aux autres parties des conducteurs mobiles dans les deux cas. On peut remarquer que le courant allant toujours en montant dans Tune des extrémités du conducteur mobile, et en descendant dans l'autre, et ces deux extrémités étant verticales et situées du même côléde Taxe, on ne troublerait pas l'équilibre entre les actions exercées par la terre, en les diminuant toutes deux d'une même quantité, en sorte que 1 équilibre subsiste , quelles que soient les longueurs des portions des pointes de platine / et v qu'on plonge dans le mercure , pourvu que ces longueurs soi eut égales.

11 faut avoir soin de joindre aux conducteurs mobiles des contre-poids w (fig. i3 et i4) suspendus à des tiges verticales *u», tant pour donner aux conducteurs n*o* biles une stabilité suffisante sur les pointes A, que pou* obvier à i'iuégalité des poids des parties ès ces conducteur» qtji se trouvent àdroite et à gwtcjbedu point 4e suspension \

cette inégalité est très-petite dans le conducteur mobile de la fig. i3, mais elle est très-grandedans celui de lafig:. i4- Cest pourquoi le contre-poids du conducteur de la fig. i3 est plus rapproché de Taxe que celui du conducteur de la fig. 1 4 ; ce dernier est toujours assez lourd pour que le conducteur soit stable, mais le premier a besoin, pour l'être, que son contre-poids ne se trouve qu'à une petite dislance de Taxe. Je destiné ces conducteurs à constater par l'expérience les actions que doit exercer sur eux, d après les lois des phénomènes électro-dynamiques que j'ai déterminées en 1820 , un conducteur fixe rectiiigne plusieurs fois redoublé. On a vu , dans le Mémoire précédent , qu'elles consistent en une action directrice sur la partie verticale In du conducteur mobile de la figure i3, qui tend à l'amener dans une position déterminée, et en une action révolutive sur la partie horizontale mn du conducteur mobile de la figure 14, dont l'effet est de le faire tourner toujours dans le même sens. Je me propose aussi d'observer , au moyen de ces deux conducteurs mobiles , l'action répulsive que le courant électrique du mercure du canal inférieur de l'appareil doit exercer sur eux , en faisant arriver le courant dans ce canal par un autre canal rectiiigne également plein de mercure , et dirigé, suivant la tangente à la circonférence du premier canal , au point de jonction des deux canaux.

Dans les expériences relatives à l'action* du conducteur fixe rectiiigne, on peut , après avoir enlevé ce conducteur et fait écouler le mercure du canal supérieur , mettre en communication avec la pile , de la manière indiquée plus haut, le pied sur lequel tournent les conducteurs

mobiles ; cette communication ayant lieu alors par là pointe k d'une paî t , et par le canal inférieur de l'autre , le courant ne parcourt plus que la moitié inférieure des conducteurs mobiles, la terre agit sur elle, et Ton voit sur-le-champ que son action est précisément celle qui résulterait du conducteur fixe rectiligne dans le cas où il serait placé au sud de l'appareil , dans une direction perpendiculaire au méridien magnétique, et allant de Test à l'ouest.

Depuis que ceci est écrit, j'ai fait avec ces conducteurs les expériences auxquelles je les avais destinés ; les résultats ont été ceux que j'attendais d'après la théorie ; mais la résistance du mercure rend ces expériences assea difficiles , il faut recouvrir la surface du mercure d'eau acidulée , frapper sur l'appareil quand on voit le conducteur mobile s'arrêter et employer une très-forte pile. L'intensité du couraftt clertiique produit par celle dont je me servais ayant fondu ou brûlé les pointes en platine /f , je n'ai réussi comme je le désirais qu'en les remplaçant par des lames minces du même métal , dont les plans étaient perpendiculaires à celui du conducteur mobile auquel ces lames étaient adaptées , pour qu'elles n'éprouvassent pas une trop grande résistance de la part du mercure. Les conducteurs à couronnes métallique- plongées dans de l'eau acidulée élant préférables h tous égards à ceux où l'on emploie le mercure , je me propose de faire construire un appareil représenté dans la planche to , Ggure i , dont les deux couronnes ABC, abc, sont un espar deux baguettes de bois verni Ee,Ff, et dont les deux vases de cuivre G HI y ghi, où elles plongent, communiquent entre eux par le tube de cuivr*

KL, et , quand on le veut , avec lu pile par la coupe O ; dans l'espace vide qui se trouve autour du centre de ce» deux vases, sont deux vases semblables, mais beaucoup plus petils et pleins de merepre MN,mn, dont les bords sont de nivèau avec les leurs. Ces derniers peuvent, à volonté , être mis en communication avec la pile par les coupes P,Q, les coupes R, S, servant à la faire communiquer avec deux autres vases ZW^zw, également pleins de mercure , et les tiois tubes KL, ST,UV étant séparés les uns des autres et de la tige X ¥ par des enveloppes de soie vernie (i).

(i) Il est aisé de voir d'après la disposition des fils de cuivre iVZ?, nd, et dklpq, dont le dernier est maintenu par deux branches de matière isolante rl, ksq , et qui plongent dans le mercure des petits vases MN, mn,Z IV, zw t par les lames- de platine u,4», placée* à égale distance de Taxe sq> que si Ton plonge les rhéophores dans le mercure des coupes O, Q, on aura dans ni un courant horizontal soumis à l'action de la terre, qu'en les plongeant dans celui des coupes P, Q , le même courant sera soustrait à cette action , parce que la terre en exercera une égale et opposée sur le courant qui s'établira alors dans ND , que les communications avec la pile étant établies par les coupes P, R 9 le courant vertical dk sera soumis à l'achQn de la terre et cessera de YHve quand on fera plonger les rhéophores dans les coupes P, S. \\ est presqu'inutile d'ajouter que quand on soustrait , comme je viens de le dire , les courans nd y dk> à l'action de la terre , c'est pour faire agir sur eux un conducteur rectiligne, horizontal et plusieurs fois redoublé, situé au niveau des bords du vueghi $ et tr#>près de ces bords.