ADDITIONS AU MÉMOIRE PRÉCÉDENT

Extraie et un Mémoire présenté à £ Académie royale des Sciences, dans la séance du fù septembre 1822*

Le temps m ayant manqué pour achever la lecture de ce Mémoire dans la séance du 1 6 septembre, j'en lus dans la séance suivante un extrait contenant ce qui suit. Quant au Mémoire lui-même , il ma paru inutile de l'insérer ici , parce qu'il ne serait guère qu'une répétition de ce qu'on peut voir, pag. 278-286, dans le Mémoire de M. de La Rive fils, qui se trouve dans ce recueil, et de ce que j'y ai ajouté, pag. 286-291.

Le Mémoire dont j'ai Iule commencement dans la séance, du 16 septembre 1822 , se compose de deux parties : la première contient les résultats de trois expériences nouvelles que j'ai faites à Genève avec M. Auguste de La Rive; la seconde, les conséquences que j'ai déduites des lois que j'avais trouvées, en 1820, relativement à Faction mutuelle de deux conducteurs voltaïques, à ^occasion des expériences dues à ce jeune physicien, et qui sont décrites dans un Mémoire très-remarquable, que leur auteur a lu le 4 septembre 1822 à la Société

de Physique et d'Histoire naturelle de Genève (1),

( 1) Ce Mémoire a été inséré dans le cahier de septembre 1822 de la Bibliothèque universelle, et daos ce recueil, pag. 262 et suiv.

( 5ao )

Voici l'énoncé des trois nouveaux faits contenus dans la première partie du mien. '

i°. Les différentes portions d'un même courant électrique rectiligrie se repoussent mutuellement comme dans le cas où ce courant parcourt successivement les deux côtés d'un angle quelconque, en passant de Tua à l'autre par le sommet de cet angle. Je n'avais auparavant constaté celte répulsion par l'expérience que dans ce dernier cas; mais j'avais annoncé, le 24 juin 1822, à l'Académie, que, d'après ma formule, cite devait aussi avoir lieu dans le premier; l'expérience que j'ai faite pour vérifier cette conclusion a complètement réussi. M. Auguste de La Rive a bien voulu , à ma demande, en donner la description dans une addition à sou Mémoire (1),

â°. D'après le complément que la formule que j'ai donnée, en i8ao, pour exprimer l'action mutuelle de deux portions infiniment petites de courants électriques, a reçu par la détermination que j'ai faite, dans le Mémoire lu à l'Académie le 10 juin dernier, du coefficient constant qui se trouve dans cette formule, un conducteur fixe plié en arc de cercle dans un plan horizontal ne peut exercer aucune action sur un conducteur mobile d une forme quelconque, qui ne peut se mouvoir qu'en tournant autour d'un axe vertical passant par le centre de l'arc, et dont les deux extrémités sont

(1) Pag. a85.

dans cet axe. Je n'avais fait cette expérience qu'avec .un conducteur fixe formant une circonférence entière, plusieurs fois redoublée, et j'en avais conclu la valeur du coefficient constant; il restait/pour :qu'il n'y eût rien à objecter à la détermination de .ce coefficient, de la répéter en employant un arc -plus petit que la circonférence : c est ce que j'ai fait .à Genève, en me servant d'un conducteur fixe, formant une demi-circonférence plusieurs fois redoublée; et comme l'action a été nulle, quel que fut l'angle que formât le plan du conducteur mobile avec le diamètre qui servait de corde à la demicirconférence, on ne peut douter qu'elle ne soit nulle en effet pour un arc quelconque (i).

5°; Il s'établit dans un conducteur mobile formant une circonférence complètement fermée, un courant électrique par l'influence de celui qu'on produit dans un conducteur fixe circulaire et redoublé, placé très-près du conducteur mobile, mais sans communication avec lui (2).

J'avais déjà tenté la même expérience au mois de juillet 1821, avec un appareil tout semblable, décrit dans ma lettre à M. le professeur Va n-Beek, qui a été insérée dans le Journal de Physique;

mais ayant probablement employé un aimant trop

(1) J'ai expliqué, dans la note des pages 3ia et 3i3, la manière dont cette expérience a été laite.

(•2) L'appareil avec lequel j'ai fait celte expérience est décrit, pag. 170, et la production des courants électriques par influence qu'elle établit, est annoncée pag. a85 et 286*.

faible, je n'avais obtenu aucun signe de l'existence du courant électrique dans le conducteur mobile, ce qui m'avait fait rejeter dans cette lettre la production des courants électriques par influence ; cette dernière expérience doit la faire admettre: mais ce fait, indépendant jusqu'à présent de la théorie générale des phénomènes électro- dynamiques^ n'apporte aucuu changement à celte théorie. Voici maintenant les principaux résultats des conséquences que j'ai déduites dans la seconde partie de mon Mémoire, des lois auxquelles j'ai ramené ces phénomènes en 1820 (1).

i°. Une portion rectiligne du circuit voltaique mobile dans un plan autour d'une de ses extrémités, tend à tourner toujours dans le même sent par l'action d'un conducteur fixe rectiligne et indéfini, situé dans ce plan ou dans un plan parallèle, toutes les fois que ce conducteur est dans tous ses points hors du cylindre droit , qui à pour base le cercle dont la circonférence est décrite par l'extrémité de la portion mobile opposée à celle autour de laquelle elle tourne; le conducteur fixe rectiligne tend , au contraire, à amener cette portion mobile dans une situation déterminée, quand il entre dans ce cylindre et vient passer auprès de son axe.

a\ Quand la portion mobile au lieu de se mouvoir, comme dans le cas précédent, en tournant

(1) Celle expérience est décrite pag. 277, 278.

autour d'un axe perpendiculaire au plan où elle est située t est au contraire assujettie à rester dans son mouvement de rotation, toujours parallèle à l'axe autour duquel elle- se meut, Faction d'un conducteur rectiligne indéfini situé dans un plan perpendiculaire à cet axe , tend, dans tous les cas, a amener la portion mobile dans une position déterminée, où le plan qui la joint à Taxe de rotation est parallèle au conducteur fixe,, et où la portion mobile se trouve du côte positif de ee conducteur, quand le courant qui la parcourt va en s'approchant du même conducteur, et du côté opposé quand il va en s en éloignant, conformément à ce que j ai déjà dit relativement é des faits analogues, dans les notes que M.Savary et moi avons publiées sur le premier Mémoire de M. Faraday. [Annales de Chimie et de Physique, tom. XVIII, pag. 375* lig. a — 6, et pag. 161 de ce recueil. )

3V Si l'on rem place le conducteur fixe rectiligne indéfini par un conducteur circulaire dont le diamètre soit suffisamment grand relativement aux dimensions du conducteur mobile, les effets produits seront sensiblement les mêmes que quand le conducteur fixe est supposé rectiligne , pourvu que le centre du cercle qu'il forme se trouve hors du cylindre droit qui enveloppe le conducteur mobile dans toutes les positions où il se trouve successivement en tournant autour de l'axe.

4 e . Ce n'est que dans le cas où le centre de la circonférence sur laquelle est plié le conducteur

fixe circulaire se trouve au-dedans de ce cylindre, que le conducteur parallèle à l'axe doit tendre à tourner toujours dans le même sens; quant au conducteur mobile assujetti à se mouvoir autour d'une de ses extrémités dans un plan passant par le conducteur fixe ou dans un plan parallèle, cette circonstance ne fait rien au mouvement qu'il doit prendre toujours dans le même sens , par 1 action du conducteur circulaire dont il est entouré.

En appliquant ces considérations aux ingé* nieuses expériences de MM. de La Rive sur l'action exercée par le globe terrestre sur les différentes portions d'un circuit voltaïque, qu'on dispose de manière à les rendre mobiles séparément, on voit que tous les résultats de ces expériences concourent à prouver que la terre agit sur ces différentes portions, précisément comme un assemblage de circuits voltaïques qui se mouvraient de l'est à l'ouest dans des directions perpendiculaires aux méridiens magnétiques, et qu'ils auraient pu être aisément prévus d'après cette loi générale de l'action électro-dynamique de notre globe, considérée comme je l'ai fait dans mes recherches sur ce sujet (i).

(1) Le Mémoire dont p» vient de lire l'extrait était terminé par la description des deux conducteurs mobiles représentés pl. 9, fig. i3 et 14. Cette description a été insérée daus ce recueil, pag. aSG-291, et dans les Annales de chimie et de physique , tom. XXI, pag. (fi- 53.

Exposé méthodique des phénomènes électro- . dynamiques et des lois de ces phénomènes.

L'ordre dans lequel les différents faits qui se rattachent à une même branche de la physique se présentent à ceux qui les découvrent, dépendant le plus souvent de circonstances fortuites, il est rare que cet ordre soit celui qui convient à l'exposition méthodique de ces faits. Cette observation s'applique particulièrement aux nouvelles propriétés (1) des conducteurs voltaïques découvertes par MM. Oersted , Arago , Ampère, Faraday, etc.: la masse des faits qu'ils ont observés, et de ceux qu'on peut y rapporter, et qui sont dus â d'autres physiciens, est au jourd'hui assez considérable pour qu'on puisse les présenter dans l'ordre qui résulte naturellement de leur dépendance mutuelle; c'est ce que nous nous proposons de faire dans cet article.

I. Le premier de ces faits , dans l'ordre naturel, nous paraît être celui que M. Ampère a annoncé,

. (i) On sait que M. Oersted a reconnu le premier l'action directrice des conducteurs voltaïques sur les aimants ; M. Faraday, l'action révolutive toujours dans le même sens qui a lieu entre un conducteur et un aimant; M. Arago , la propriété qu'ont ces mêmes conducteurs de rendre magnétiques le fer et l'acier ; et M. Ampère , tout ce qui est relatif à leur action mutuelle et à celle qui est exercée sur eux parle globe terrestre , ainsi que la rotation d'un aimant ou d'un fil conducteur autour de son axe.

le 24 juin 1822, à l'Académie des sciences comme résultant de ses formules, et qui n'a été vérifié par l'expérience qu'au mois de septembre suivant ; c'est la répulsion mutuelle de toutes les parties d'un courant électrique rec.tiligne. Cette propriété semble être dans les courants, électriques la source ^e toutes les autres; elle lie les phénomènes qu'ils présentent à ceux qui sont produits par la machine électrique ordinaire, et spécialement à la répulsion qu'on observe dans l'expérience du moulinet électrique, entre les pointes de cet insirument et I air ou se répand l'électricité qui sort de ses pointes (1).

IL Si dans ce premier fait on considère deux portions contiguës du courant électrique, entre lesquelles il y ait répulsion, comme les deux côtés d'un angle de 200% on conçoit qu'en faisant tourner les côtés de cet angle autour de sou sommet, le courant électrique parcourra l'un des côtés en s approchant du sommet, et l'autre en s'en éloignant. On observe dans cette situation, que la même répulsion a lieu entre les deux côtés de l'angle, en sorte que l'un d'eux étant. mobile, il tourne autour du sommet en s'éloignant de l'autre. Ce second fait prouve que la répulsion, dont il est ici question , s'exerce à distance, et non pas seulement entre les particules contiguës du courant électrique. L'action entre deux portions infi-

(ij Pag. *85, 317 et 3i8.

ni ment petites de deux courants est toujours dirigée suivant la ligne qui les joint (1).

III. Le même effet a lieu lorsque les deux portions de courant électrique , qui agissent Tune sur l'autre, sont dans des plans différents, pourvu que l'un des courants aille toujours en s'approchant et l'autre en s'éloignant de la perpendiculaire commune qui mesure la plus courte distance de leurs directions. >

IV. Il a encore lieu quand l'angle formé par ces directions se réduit à zéro, c est-à-dire, quand le» courants parcourent en sens contraires deux lignes parallèles (2).

V. Quand on change la direction d un de ces courants dans les expériences précédentes , la répulsion se change en une attraction égale, en sorte que deux courants s'attirent , quand ils parcourent, soit les deux côtés d'un angle plan ou gauche (3) , en s'approchant ou en s'éloignant tous

(1) Pag. 80. L'instrument avec lequel M. Ampère a observé pour la première fois l'action mutuelle de deux fils conducteurs formant un angle quelconque , est décrit pag. 25; celte action est déjà indiquée pag.20, et elle est expliquée pages 160, 161, 279 et 280.

(2) Pag. 16, 17 et 18.

(3) Nous appelons ici angle gauche par opposition à l'angle plan , celui qui est formé par deux droites qui ne se rencontrent pas, en prenant le mot gauche dans le sens qu'on lui donne en géométrie lorsqu'on divise le genre des surfaces réglées en ses trois espèces, le plan , les surfaces développables et les surfaces gauches.

deux du sommet ou de la perpendiculaire commune, soit deux lignes parallèles en allant dans le même sens (i).

VI. Il est presque inutile de remarquer que si Ion changeait à la fois la direction des deux courants , leur action resterait la même qu'auparavant.

VII. Si Ton substitue à une portion rectiligne du circuit voltaïque, une portion pliée ou contournée d'une manière quelconque, et dont les sinuosités s éloignent très-peu de la direction de celle qu'elle remplace , Faction exercée sur un conducteur mobile rectiligne sera toujours la même; d où il suit que l'action d'une petite portion de courant électrique sur une v autre, est égale à la somme des actions qu'exerceraient sur cette dernière les trois projections de la première sur trois plans coordonnés (a).

VIII. Il est aisé de conclure de ces faits , que , lorsqu'un conducteur rectiligne indéfini agit sur une petite portion d'un conducteur mobile , dont la direction est perpendiculaire à la sienne, la résultante de toutes les actions exercées par les petites portions du conducteur indéfini , lui est parallèle et dirigée vers le côté qui communique

(1) Pag. 16, 17, 18, a3, 80, 208. 209, 3oo, 5oi et3o2.

(2) Pag. 78. L'appareil qui a servi à faire cette expérience avec toule l'exactitude possible, est décrit pages 89 et 90, et avec plus de détails, pag. 216 et suiv.

avec l'extrémité positive de la pile , dans le cas où le courant du conducteur mobile va en s approchant du conducteur indéfini, et vers le côté où la communication a lieu avec l'extrémité négative de la pile, quand le même courant va en s'en éloignant (1). C'est ce qui rend raison des différents phénomènes produits par cette action , suivant que le conducteur mobile est assujetti à tourner autour d'un axe parallèle ou perpendiculaire à sa direction; et de ce que, dans cederniercas, il en résulte dans le conducteur mobile un mouvement de rotation continu toujours dans le même sens , lorsque le conducteur rectiligne indéfini est hors de la surface du cylindre droit , qui a pour base le cercle décrit par le conducteur mobile (a).

IX. On voit avec la même facilité pourquoi un conducteur circulaire , en imprimant toujours le même mouvement de rotation continu au conducteur mobile perpendiculaire à son axe , peut aussi l'imprimer au conducteur mobile parallèle à cet axe , mais seulement quand le centre du conducteur circulaire se trouve au dedans de la surface cylindrique décrite par ce dernier conducteur, ainsi que le montre l'expérience (3).