PREMIER MÉMOIRE
De V Action exercée sur un courant électrique , par un autre courant, le globe terrestre ou un aimant. e
§ i^^. De T Action mutuelle de deux courans électriques.
JLj'agtion électro-motrice se manifeste par deur sortes d'effets que je crois devoir d'abord distinguer par untt définition précise.
J'appellerai le premier tension électrique , le second courant électrique»
Le premier s'observe lorsque les deux corps entre lesquels Taciion électro-motrice a lieu sont séparés Tun de l'autre (i) par des corps non conducteurs dans tous les points de leur surface autres que ceux où elle est établie ', le second est celui où ils font, au contraire, partie d'un circuit de corps conducteurs qui les font commu« niquer par des points de leiu: surface difTérens de ceux où
se produit l'actioti-élec teQ ' «otrio c (a). Dans le premier
(i) Quand cette séparation a lieu par la simple interrup*» tion des corps conducteurs , c'est encore par un corps non conducteur, par l'air, qu'ils sont séparés.
(2) Ce cas comprend celui où les deux corps ou systèmes de corps entre lesquels a lieu Taclion électro-motrice, se» raient en communication complète avec le réservoir commun qui ferait alors partie du circuit.
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Cas ^ reflet de celle action est de mettre les àern^ corps ou les deux sjalèmes de corps entre lesquels elle a lieu , dans deux états de tension dont la différence est constante lorsque cette action est constante , lorsque , par exemple , elle est produite par le contact de deux substances de nature différente *, cette différence seraiWariable , au contraire , avec la cause qui la produit, si elle était due à un frottement ou à une pression.
Ce' premier cas est le seul qui puisse avoir lieu lorsque l'action électro-mottice se développe entre les diverses parties d'un même corps non conducteur ;' la tourmaline en offre un exemple quand elle change de tem-* pérature.
Dans le second cas , il n^y a plus de tension électrique , les corps légers ne sont plus sensiblement attirés , et Téleciromètre ordinaire ne peut plus servir à indiquer ce qui se passe dans le corps \ cependant Taction électro-motrice continue d'agir^ car si de Teau, par exemple, un acide , un alcali ou une dissolution saline font partie du circuit , ces corps sont décomposés , surtout quand Taction électro-motrice est constante, comme on le saie depuis long-temps ; et en outre , ainsi que M. QErstcd vient de le découvrir, quand Faction électro-motrice est produite par le contact des métaux , Paiguille aimantée est détournée de sa direction lorsqu'elle est placée près d'une portion quelconque du circtiit; mais ces effets cessent , leau ne se décompose plus , et l'aiguille revient à sa position ordinaire dès qu'on interrompt le circuit, que les tensions se rétablissent, et que les corps' légers sont de nouveau attirés, ce qui prouve bien que
ces tensions ne sont pas cause de la décomposition de l'eau , ni des changetnens de direction de l'aiguille ai-*màntée décou?erts par M. Œrsted.
Ce second cas est éYidemment le seul qui pût avoir lieu si Taaion électro-motrice se développait entre lei diverses parties d'un même corps conductef»^* Les cohsë'i^ quences dédaitesv *^an9 ce Mémoire, des escpériënces de M, Œrsted nous conduiront àr reconnaUre Texistence de cette circonstance dans le seal cas ou il j ait lieu jus* qu'à présent de l'admettre.
Voyons maintenant h ^tioi tient la différence de CCS deuK ordres de phénomène^ entièrement dl^incts , dont l'un consiste d^ins la teilsi<m et les altrfleliotis ou répulsions connues depuis iMg-^emps , et ràfuli^' dans la décomposition de Teatt^ J-tMi gt^ftd nombre d'autres substances , dans les ehati^e^ehs ie directioti de l'ai^ guille, et dans une sorte d'attraction s et de répulsions toutes. difTcrentes des attractions et répulsions électriques ordinaires : que je crois avoir reconnu le premier, et que j'ai nommé attractions et répulsions des courans électriques \ pour les distinguer de ces dernières. Lorsqu^il -n'y a p^ continuité de conducteurs dWn des corps ou des systèmes de corps entre lesquels se développe raçtion électro^molri c& à l'autre , et que ces corps sont eu<-mêmes eoMctcteurs , comme dans la pile de Yolta » on ne peut concevoir cette action que comme portant constamment l'électricité posi- .tive dans l'un, et l'électricité négative dans l'autre : dans le premier moment , où rien ne s'oppose à Tefiet qu'elle tend à produire , les deux électricités s^ftccumulent chaft cune dans la partie du système toul rers laquelle ella jpst portée^ mais cet effet s'arrête dès ^ue la diffifreRCç ^es,
tcosions électriques (i) donne à leur attraction mataellei qui tend à les réunir, une force suffisante pour faire équilibre à Taction électro-motrice.*Alors tout reste dans cet eut, sauf la déperdition d'électricité qui peut avoir lieu peu à peu à travers le corps non conducteur , Fair , par exemple, qui interrompt le circuit; car il parait qu'il n'existe pas de corps qui soit abs<>lnment isolant. A mesure que cette déperdition a lieu , la tension diminue -, mais comme dès qu'elle, est moindre l'attraction nvutuelle des deux électricités cesse de faire équilibre à l'action électro-motrice, cette dernière force, dans le cas où elle est constante, porte de nouveau de l'électricité positive d'un côté, e^ de l'électricité ' négative de l'autre., et les tensions ce- rétablissent. C'est cet état d'un système de corps électro-moteurs et conducteurs que je non^me tension électrique. Qn sait qu'il subsiste dans les deux moitiés de ce système, soit lorsqu'on vient à les sépaier, soit dans le cas même où elles restent en contact après que l'action électronmotrice a cessé , pourvu qu'alors elle ait eu lieu par pression ou par frottement entre des corps qui ne soient pas tous deux conducteurs. Dans ces deux cas, les tensions diminuent graduellement à cause de la déperdition d'électricité dont nous parlions tout-f^-l'heure.
Mais lorsque les deux corps ou les deux systèmes de
(i) Quand la pile est isolée, cette différence est la somme des deux tensions , Vune positive , Taotre négative : qiiand une de set extrémités communiquant avec Ls réservoir commun a une tension nulle , la même différence a une valeur absolue égale à celle de la tension à Fautre eilrémilé.
corps en trej lesquels raetion électro-motrice a lieu sont d'ailleurs en communication par des corps conducteurs entre lesquels il n*y a pas une autre action électro-motrice égale et opposée à la première, ce qui maintiendrait Tétat d^équilibre électrique, et par conséquent les tensions qui en résultent, ces tensions disparaissent ou du moins deviennent très-petites, et il se produit les phénomènes indiqués ci -dessus comme caractérisant ce sdcond.cas. , Mais comme rien n^est d^ailleurs changé dans larran- !. gement des corps entrée lesquels se développait Taction électro-motrice, on ne peut douter quVUe ne continue d'agir, et comnSe Pattraction mutuelle deè deux électricités, mesurée par la différence deà tensions électriques qui est devenue nulle, ou a considérablement diminué, Be peut phis faire équilibre à cette action , on est généralêmeBt> d^accord qu'elle continue à porter les deux électricités dans les deux sens où elle les poriaiit atitparavaut;> en sorte qu-il en résulte un. double courant, l'un d^clectcicité positive , l'autre d'électricité négative , partant en sens opposés des points où l'action électromotrice a lieu, et allant se réunir dans la partie du circuit opposée à ces points. Les courans dont je parle ▼ont en s'accélérant jusqu'à ce que l'ineriie des fluides électriques et la résistance qu'ils éprouvent par l'imper- £ection même des meilleurs conducteurs fassent équili« bre à la force électM)-molrice , après quoi ils continuent ijîdéfin îment avec une vitesse constante^tant que celte force conserve la même intensité ; mais ils cessent toujours à l'instant où le circuit vient à être inlerrom|)u. C'est cet état de l'électricité dans une série de corps électro-moteurs et
conclu cieiirs, que je nommerai, pour abréger, courant
électrique; et comme j*aiirai sans cesse i parler des den% êens opposés suivant lesquels se meuvent les deux élec*^ frrcités , je sous -entendrai toutes les fiais qu^ii en sera question, pour éviter une rëpëticioii fastidieuse, aprè^ les mots sens 4u cownmt électrique, ceux-ci : de Të/ec** triciîé positive ; en sorte que sMl est qnestîoB ^ par exem*? pk, d'une pile voltaïque, l'expression : direction du i^ourant électrique dans la pite , désignera la direction qui va de rextrémité où rhydrogène se dégage dans là décomposition de l'eau , à cc^le où Ton obtient' de l'oxi-t . gène; et celle-ci i^ecîiim, diieourtint électrique dans fe conducteur qui étabUt la comnumication entre les deux extrémités de la pile , désignera la direction qui va, àa contraire, de l'extrémitë où se produit l'oxigène à celle où se développe Thydrog^e. Pour embrasser ces deux cas dans une seule déGnition, on peut dire que ce qu^oïi^ appelle la direction du courant électrique est celle que suivent l'hydrogène et les bases des sels , lorsque de Teau ou nne substance saline fait partie du circuit et est dé4 composée par le courant , soit, dans la.pile vohaïque, que CCS substances fassent partie du conducteur, ou qu'elles se trouvent interposées entre les paires dont se compose la pile.
Les savantes recherches de MM. Gay-Lussac et Thenard sur cet appareil , source féconde des plus grandes découvertes dans presque toutes les branches des sciences' ' physiques , ont démontré que la décomposition de Teau , des sels , etc. n'est nullement produite par la différence de tension des deux extrémités de la pile , mais unique* inent par ce que )e nomme le courant électrique y puis* au'en faisant plonger dans l'eau pure les deux (Ils co^«
(9) clucteurs la décomposition est presque nulle ; tandis que quand , sans rien changer à la disposition du reste de l^appareil, on inèle à Feau ou plongent les fils un acide ou une dissolution saline , cette décomposition devient très-rapide, parce que Feau pure est un mauvais conducteur, et qu'elle conduit bien réiectricité quand elle est mêlée d'une certaine quantité de ces sub* «tances.
. Or^ il est bien évident cpe la. tension électrique des
eRlrémités defe fils qui plongent dan$ le liquide ne saurait
être augmentée dans le second eaé{ elle ne peut qu'être
diminuée à mesure que ee liquide devient meilleur cou-*
ducteur ; oe qui augmente dans ce cas, c'est le courant
ëieccrique -, c'est donc à lui seul qu'est due la décompo-t
sition de l'eau et des sels. Il est aisé de constater que
c'est lui seul aussi qui agit sur l'aiguille aimantée dans
les expériences de M. Œrsted. Il suffit pôlir gsila. de
placer une aiguille aimantée sur une pile horizontale
dont la direction soit à-peu-près dans le méridien magné*
tique; taift' que ses extrémités ne communiquent point ,
l'aiguille conserve sa direction ordinaire. Mais si l'on
attache à l'une d'elles un (il métallique, et qu'on en
mette l'antre extrémité en contact avec celle de la pile ,
l'aiguille change subitement de direction , et reste dans
sa nouvelle position tant que dure le contact et que la
pile xronserve son énergie*, ce n'est qu'à mesut^ qu'ella
la perd , que l'aiguille se rapproche de sa direction or di"
naire; au lieu que. si on fait cesser le courant électrique
* en interrompant la communication , el)e y revient k
l'instant. Cependant c'est cette communication même
nul T^t cesser ou diminue çonsidérablein^iit les tensions
électriques •, ce ne peut donc être ces tensions, maïs seulement le courant qui influe sur la direction de Faiguille aimantée. Lorsque dé Teau pure fait partie du circuit, et que la décomposition en est à peine sensible, Taiguille aimantée placée au-des5us oti au-dessous d'une autre portion du circuit, est aussi faiblement déviée; TaciT^e nitrique qu'on mêle à celte eau, sans ri eri changer d'ailleurs à l'appareil, augmente. cette déviation en môiné temps qu'elle rend plus rapide la décomposition de l'eau. L'électromètre ordinaire indique quand il y a tension et l'intensité de cette tension ; il manquait un instrument qui fit connaître la présence du courant électrique dans in?f> pilp ivîiurip()\^^\\ç,\onrJqu\ en 'indiquât .l'en eiR'v
gîe etl^^jdingction. Cet instriinneût existe aujourd'hui ; suffit que la pile bu une "portiota quelconque du conducteur soietU. placées horizontalement à-.peu-près dans la directioti <}uméf!idteh magiiéliqtie) et qu'un appareil semblable à uiie in)\|sspl< , et qurVen' diffère que par Tnsage qu'on eu faKi.-^iJim bien au-
dessous PU au-dçastts»4eç>çtte portion du conducteur : tant qu'il y a. quelque intcirruplion daiis le circuit , l'aiguille aimantée reste-dans sa situation ordinaire; mais die s'écarte de celte situation ^dès que Iç courant s'établit, d'autant plus qnç l'énergie en est plus grande, et elle en fait connaître la direction d'après ce fait général , que si l'on se place par la pensée dans la direction du courant, de manière qu'il soit dirigé des pieds h la tète de l'observateur, cl que celui-ci ait la face tournée vers l'aiguille 5 c'est constamment à sa gauche que l'action du courant écartera de sa position ordinairç celle de ses extrémités qui se dirige vers le "nord, €tqueje nommerai toujours pôle austral
àcTaîguiUe aimantée y parce que c^est le pôle homo*logue au pôle austral de la terre. C'est ce que j'exprimerai plus brièvement en disant que le pôle austral de Taiguille est portée à gauche du courant qui agit sur Taiguille. Je pense que pour distinguer cet- instrumeut de rélectrômètre ordinaire , on doit lui donner le nom de galvanomètre ,> et qu'il convient de 'l'employer dans toutes les expérience&iùr. les courabs électriques , comme où adapte habituellancnt uni élèciroïkétre aux machines électriques , afin de voir à bliaque instant si le courant a lieu , . et quelle en est rén-ergié./ ' r ; . .
Lç ^premier i^age que ^Wie ifait de cet instrument a été. de;rçatployér à con${aiei!^ que le.c<%iiraht qui existe (iians la pile voltaïque , de re:Klré!mité:il9gativ)e:à Fexitré^ mité positive., avait surraignilljGi aimantée Ja même ia* fluence que le 'coufant- -d^ çjondiicteur qui va, au con« traire , de Textrémilé pIMÂtTfHhfei négative.
I^^st bon d'avoir pour cela deux aiguill^ç aimantées ^^ Xune placée sur la pile et l'autre au^essUs o)ui.au-dç.s^u^ du conducteur^ on voit le pôle auj^rail de chaque ^ir ^ille se porter à gauche du courant près duquel elle iCst placée; en sorte que quand. la seconde est aurdessus du conducteur, elle est portée; du côté opposé à celui vers lequel tend l'aiguille posée sur la pil^, à cause que Jés courans ont des directions opposées dans ces deux portions du circuit; les deux aiguilles sont, au contraire, portées du même côté , en restant à-peu-près parallèles entre elles, quand l'une est au-dessus de la pile et l'autre au-dessous du conducteur (i). Dès qu'on inter-
(i) Pour que cette expérience lîe laisse aucun doute sur Faction du courant qui est clans la pile , il convient de la faire
( la )
rompt le circuit, elles reviennent aussitôt , dans les deuK cas , à leur position ordinaire.
Telles sont les difTérences reconnues avant moi entre les effets produits par réiectricité dans les deux états que je viens de décrire, et dont Tun consiste sinon dahs le re« pos, du moins dans un mouvement lent et produit seule-* ment par la difficulté d'isoler complètement les corps où se manifeste la tension électrique , l'autre dans un double courant d'électricité positive et négative le long d'un cir« r.uit continu de corps conducteurs^ On conçoit aloi^s , dans la théorie ordinaire de Tëlectricilé , que les deux 'fluides dotit on la considère comme composée, sont sads cesse séparés l'un de l'antre dans nne jpartie.iju circuit, et poiHeS * rapidement en sens contraire dans une autre partie du même circuit oà ils se réunissent continuellement* Quoi^ que le co«raiit électrique ainsi défini puisse être (>rodiiit avec une machine ôrdîftîsiire , en la disposant de màtîiè^ a développer iSes deux électricités , et en joignant ]par ■»& «îoliductëilr les deux parties de l'appareil où elles se prx)^ tluiséttt, on ne peut , a moins de se servir de très-gratideè machiiies, obtenir ce courant avec une certaine éhéfgîè qu'à l'aidé de la pile vol laïque , parce que la qYiantîlé dé l'électricité produite par la machine à frottement reste lâ même dans un temps donné , quelle que soit la faculië conductrice du reste du circuit , au lieu que celle que la
comme je l'ai faite avec une pile à auges dont les plaques de zinc soient soudées à celles de cuivre par toute retendue d'une de leurs faces, et non pas simplement par une branche de mëtal qu'on pourrait regarder avec raison comme ui^ç partion de coQducleur. .«
|>ilèwinet en mouvement pendant un même temps croit indéfiniment à mesure que l'on en réunit les deux extrémités par un meilleur conducteur. ^^ : Mais les difTërences qtiè je viens de rappeler ne sont pas les seules -qui distinguent ces deux états de rélecîricité. J'en ai découvert de plus remarquables encore en disposant, dans des directions parallèles, deux parties rectilignes de deux fils conducteurs joignant les extrémités de deux piles voltaïques; Tune était fixe, et Tautre, suspendue' sur des pointes et rendue très -mobile par un contre -poids, pouvait s'en approcher ou s'en éloigner en conservant son parallélisme avec la première. J'ai observé alors qu'en faisant passer à la fois un courant électrique dans chacune d'elles , elles s'attiraient mutuellement quand les deux courans étaient da^s le même sens^- et qu'elles se repoussaient quand ils avaient lieu dans des directions opposées.
Or, ces attractions et répulsions des courans électrî^ueUdiffèfen^ essentiellement de celles que l'électricité produit dans l'étaf de repos ; d'abord, elles cessent comme le» déeoinpositions chimiques, à Tinstant où l'on interrompt le circuit des corps conducteurs. Secondement , dans leâ attractions et répulsions électriques ordinaires , ce sont les électricités dVspèces opposées qui s'attirent, et celles de même nom se repoussent ; dans les attractions et répulsions des courans électriques , c'est précisément le contraire, c'est lorsque les deux fils conducteurs sont placés parallèlement, de manière que les extrémités de même nom se trouvent du même côté et très -près l'une de l'autre, qu'il y a attraction, et il y a répulsion quand les deux conducteurs étant
toujours parallèles ) les courans sont en sens opposés, en sorte que les extrémités de même nom se trouvent à la plus grande distance possible. Troisièmement , dans le cas où c'est l'attraction qui a lieu, et qu'elle est assez forte pour amerier le conducteur mobile en contact avec le conducteur fixe, ils restent attacM^- l'un à l'autre comme deux aimans, et ne se séparent point aussitôt, comme il arrive lorsque deux corps conducteurs qui s^attirent parce qu'ils sont électrisés, l'un positivement, l'autre négativement, viennent à se toucher. Enfin, et il parait que cette dernière circonstance tient à la mêmecause que la précédente, deux courans électriques s'attirent ou se repoussent dans le vide comnoiQ dans l'air ; ce qui est encore contraire à ce qu'on observeidsini J'acr tioa qfiutuelle de deux corps conducteurs électrisés à l'or-, dtnairét'H.ne s'agit pas ici d'expliquer ces nouveaux pnér nomènes, les attractions fit répulsions qui ont lieu enire. deux courans parallèles, suivant qu'ils'SQiit.diingés.dans ^ ' le même sens ou dans des sens opposés,- sop^t. dés faits ^ donnés par une expérience aisée à répéter. Il est âé^esr saîre, pour prjéveiûtr^^ans celte expérience les rao\(ve*mens qu'imprimeraient au ctmducteur mobile les'peùtes; agitations de l'air, de placer l'appareil sous une oagO; en verre sous laquelle ou fait passer, dans le socle qui la porte, les portions des conducteurs qui doivent communiquer avec les deux extrémités de la pile. La dispo- ' sition la plus commode de ces conducteurs est d'en placer un sur deux appuis dans une §ituation. horizontalc où il est immobile , de suspendre l'autre par deux fils métalliques qui font corps avec lui, à un axe de verre qui se trouve au-dessus du premier conducteur, et
qui repose , par des pointes d'acier très-fiiles , sur deux autres appuis de métal ^ ces pointes sont soudées aux deux extrémités des fils métalliques dont je viens de parler^ en sorte que la communication «'établit par les appuis à Taide de ces pointes. (Foyezla figure de cet appareil , plane. I 5 fig. i.J) ^'^
Les deux conducteurs se trouvent ainsi parallèles , et à cQté Fun de Tautre , dans un même plan horizontal ^ Y un d'eux est mobile par les oscillations qu'il peut faire autour de la ligne horizontale passant par les extrémités des deux pointes d'acier, et, dans ce mouvement, il reste nécessairement parallèle au cçjiducteur fixe.
On ajoute au-dessus et au milieu de l'axe de verre un contre-poids, pour augmenter la mobilité de la partie de Tappareil susceptible d'ociller, en en élevant le centre d^ gravité.
J avais cru d'abord qu'il faudrait établir le courant électrique dans les deux conducteurs au uiioyen de deux piles différentes ; mais cela n'est pas nécessaire , il suffît que (^ conducteurs fassent tous deux partie du même circuit ^ car le courant électrique y existe par-tout avec la même intensité. On doit çonchire de cette observation que les. tensions électriques des deux extrémités, de la. pile ne sont pour rien dans les phénomènes dpnt nous lions, occupons'^ car il n'y a certainement pa*s d^ tension ^ans le reste du circuit. Ce qui est encore confirmé par la possibilité de faire mouvoir l'aiguille aimantée à une grande distance de la pile , au moyen d'un conducteur très-long dont.le milieu se recourbe dans la direction du méridien magnétique au-dessus ou au-dessous de l'aiguille. Cette expérience m'a été indiquée par le. savant
illustre auquel les sciences physico-matliânatiqaes doi-^ vent surtout les grands progrès qu'elles ont faits de nos jours : elle a pleinement réussi.
Désignons par ji et B les deux extrémités du conduc» teur fixe , par C celle du conducteur mobile qui est du côté de u4 , etçft*'-D celle du même conducteur qui est du côté de B ; il est clair que si une' des extrémités dé la pile est mise en communication avec ji, B avec C, et D avec Taulre extrémité de la pile, le courant électrique! sera , dans le même sens , dans les deux conducteurs^ c^esC alors qu*on les verra s'attirer : si, au contraire, ji corn* muniquant toujours à une extrémité de la pile, ^com- •muniqùe avec D,et Cavec Tautre extrémité de la pile ^ le courant sera en sens opposé dans les deux conducteurs, et c*est alors quMIs se repousseront*
L'instrument dont je me sers pour faire cette expé^ rience, représenté plaiic. i'^, fig. i'*, est placé sur un socle mn, auquel est attaché le cadre qui porte la cage de verre destinée à mettre tout Pappareil à Tabri des petites agitations de Tair. Au dehors de cettefcage^ j'ai disposé quatre coupes en buis R, 5, Ty V (J)y pour y
(f) Il est préférable, quoique cela ne soit pas nécessaire au Succès des expértences, d'isoler ces coupes ^éonmie je'.Vti £a{t depuis dans d'antres appareils, parce que, quoique le bois soit un a$sez mauvais conducteur pour qu'il n*j ait qu'utfe petite partie 4u courani éiectriqqe qpi puisse s'établir à tr^r vers ce corps, quelques observations me portent à soup*^ çonner qu'ily en a quelques portions qui prennent celle route, surtout quand Taîr est bamiJe , et qu*on a par cousé-^ quent des effets un peu plus grands quand les ooupes sont isolées, ou , cequi est pluàsimpleet revient an même, quaoé elles soDt remplacées par de petits vases de verre»
/^J./»A* /éL^^ CL
( 17 ) mettre du mercure dans lequel plongent des fils de laiton qui traversent le cadre sur lequel elle repose , et qui sont soudés aux quatre supports M^'N^ P, Q^ dont les deux premiers portent le conducteur fixe A B , qu'on peut éloigner ou rapprocher de Tautre , en faisant glisser ces supports dans les fentes /, /, où on les fixe à volonté ^ au moyen d*écrous placés sous le socle , et les deux au* tires P, Q soi^ terminées par les chapes en apier X^ JT, assez grandes pour retenir les globules de mercure qu'on y place, et où plongent deux pointes d'acier attachées aux boites en cuivre ^, i^, dans lesquelles entrent les deux extrémités d'un tube de verre OZ portant à son milieu une autre boite en cuivre à laquelle est soudé un tube de cuivre f^ dans lequel eiltre à frottement la tige d'un contre-poids H i cette (ige est couyjjée, comme on le voit dans la. figure, afin de faire varier la position du ' centre de gravité de toute la partie mobile de l'appareil , en faisant tourner la tige coudée sur elle-même -dans le tabe de cuivre. On peut approcher ou éloigner ces sup« ports l'un de l'autre en les faisant glisser dans la fente KL ^ où on les fixe à 1» distance qu'on veut , à l'aide dVcrous placés sous le socle. Aux deux boites de-cuivre E^F^ sont soudées les deux extrémités du fil de laiton ECDF, dont la partie CD, parallèle à AB, est ce que j'ai nommé le conducteur mobile,
■ Quand on veut faire usage de cet appareil , après avoir fixé les deux supports P, Q, à une distance telle qne les centres des chapes X,y correspondent aux pointes d'acier portées par les boites E, F^ et les supports M, Nj à la"^ distance des deux premiers qu'on juge la plus convenable , on place ces pointes d'acier dans les
tensions électriques (i) donne h leur attraction mutaelle, qui tend à les réunir, une force suflSsante pour faire équilibre à l'action électro-motrice.'Alors tout reste dans cet état, sauf la déperdition d'électricité qui peut avoir lieu peu à peu à travers le corps non conducteur, Tair, par exemple, qui interrompt le circuit; car il parait qu'il n'existe pas de corps qui soit absolument isolant. A mesure que cette déperdition a lieu , la tension diminue; mais comme dès qu'elle, est moindre l'attraction mutuelle des deux électriciiéis cesse de faire équilibre à l'action électro-motrice, cette dernière force, dans le cas où elle est constante , porte de nouveau de l'électricité positive d'un côté, ett.de l'électricité ' négative de l'autre., et les tensions ce- rétablissent. C'est cet état d'un système de corps électro-moteurs et conducteurs.que je riou^me tension électrique. Qn sait qu'il subsiste dans les deux moitiés de ce système, soit lorsqu'on vient à les sépaier, soit dans le cas même où elles restent en contact après que l'action électro-motrice a cessé , pourvu qu'alors elle ait eu lieu par pression ou par frottement entre des corps qui ne soient pas tous deux conducteurs. Dans ces deux cas , les tensions diminuent graduellement à cause de la déperdition d'électricité dont nous parlions tout-à-l'heure.
Mais lorsque les deux corps ou les deux systèmes de
(i) Quand la pile est isolée^ cette différence est la somme des deux tensions , l'une positive , l'autre négative : quand une de ses extrénaités communiquant avec Le réservoir commun a une tension nulle , la même différence a une valeur absolue égale à celle de la tension à l'autre extrémité.
On conçoit , au reste^ que les aitraclioTis et ii^pnlâîons des couratis éioctriques ayajit liea à lous les points du circuit , %n peut avec un seul conducteur fixe attirer et repousser auiaoC decondueteurs et faire varier la direction d'il u tant d'aiguilies aîuiantëes qpie l'on veut : je me propose de faire construire deux ooiidtioteurs in<^les sous une même cage de /vcrre, en sorte quVn les rendant , ainsi qu'un conducteur fixe commipû , partie d'un même circuit , ils soient alternativement tous deux attirés , tous deux repoussés , ou Tnn •attiré , Taulpe repoussé en même temps , suivant ta manière ^ont on établira les communications. D'après le succès de rexpérience que m'a indiquée M. le marquis de La- ^içlace, on pourrait, au moyeu d'autant de Gis conducteurs , i^iei d'aiguilles aimantées qu'il y a de lettres , et en pla- '«aot chaque lettre sur une aiguille différente , établir à 1 aide d'une pile placée loin de ces aiguilles , et qu'on -ferait communiquer alternativement par ses deux extrémités, à celles de chaque conducteur, former une sorte ûe télégraphe propre à écrire tous les détails qu'on voudrait transmettre, à travers quelques obstacles que ce fut , à la personne char^jée d'observer les lettres placées «ur. lej aiguilles. En établissant sur la pile un clavier dont les touchas porteraient les mêmes lettres et établiraient la communication par leur abaissement , ce mdyen de coirespondaiice pourrait avoir lieu avec asse2 de faci- Jité , et n'exigerait que le temps nécessaire pour tou-* .chir d'un côté et lire de l'autre chaque lettre (i).
( i) Depuis la rédaction de ce Mémoire, j'^i m de M. Ârago que ce télégraphe avait déjà été proposé par M. Sceimuering :
Si le conducteur mobile, au lieu d^ètre assujetti a se mouvoir parallèlement à celui qui est fixe , ne peut que tourner dans un plan parallèle à ce conducteur fixe , autour^ d'une perpendiculaire commune passant par leurs milieux, il est clair que , d'après la loi que nous venons de reconnaître pour les attractions et répulsions des com^ans électriques , les deux moitiés de chaque conducteur attire- v^"^
ront et repousseront celles de Tautre, suivant que les coitrans seront.dans le même sens ou dans des sens opposés ; et par conséquent que le conducteur mobile tournera ju»^ qu'à ce qu'il arrive dans une situation où il'soit parallèle à celui qui est fixe, et où les courans soient dirigés dans le même sens : d'où il suit que dans l'action mutuelle de deux courans électriques , l'action directrice et l'action attractive ou répulsive dépendent d'un même principe , et ne sont que des efiets différens d'une seule et. même action. Il n'est plus nécessaire alors d'établir entrie ces deux efiets la distinction qu'il est si important de faire ^ comme nous le verrons tout-à-l'heurc, quand il s'agit de l'action mutuelle d'un courant, électrique et d'un ainiant. considéré comme on le fait ordinairement par rappinrt à son axe, parce que, dans cette action , les deux corps tendent à se placer dans des .directions perpendiculaires entre elles.
J'examinerai j dans les autres paragraphes de ce Mémoire et dans le Mémoire suivant, l'action mutuelle entre
h cela près qu'au lieu d'observer le changement de direction des aigaîlles aimantées, qui n'était point connu alors, Taateur proposait d'observer la décomposition de l'eau dans autant de vases qu'il y a de lettres.
(ai )
un courant électrique et le globe terrestre ou un aimant ^ ainsi que celle de deux aimans Tun sur Tantre, et je montrerai qu'elles rentrant Tune et Tautre dans la loi de Taction mutuelle de deux courans électriques que je viens de faire connaître, en concevant sur la surface et dans Tintérieur d'un aimant autant de courans électriques , dans des plans perpendiculaires à Taxe de cet aimant , qu'on y peut concevoir de lignes formant, sans se couper mutuellement , des courbes fermées -, en sorte qu'il ne me parait guère possible, d'après le simple rapprochement dSs faits, de douter qu'il n'y ait réellement de tels courans autour de l'axe des aimans , on plutôt que l'aimantation ne consisté que dans l'opération par laquelle on donne aux particules de l'acier la propriété de produire, dans le sens des courans dont nous venons de parler, la même action électromotrice qui se trouve dans la pile voltaïque , dans le zinc oxidé des minéralogistes , dans la tourmaline échauffée , et même dans une pile formée de cartons mouillés et de disques d'un mémo métal a deux températures di/Tcrenteis. S^ulemeht cette action électromotrice se développant dans le cas de l'aimant entre lés différentes particales d'uttf même corps bon conducteur, elle ne peut jamais, comme nous l'avons fait remarquer plus haut, produire aucune tension électrique , mais seulement un courant continu semblable à celui qui aurait lieu dans une pile voltaïque rentrant sur elle-même en formant une courbe fermée : il est assez évident , d'après les observations précédentes, qu'une pareille pile ne pourrait produire en aucun de ses points ni tensions ni attractions ou répulsions électriques ordinaires, ni phénomènes chimi-
ques^ puisqu'il est alors impossible d'interposer un liquide dans le circuit^ mais que le courant qui s'élablîrail immédiatement da^ns celte pile agirait, pour le diriger, Pattirer on le repousser^ soit sur un autre courant électrique ^ sohsurun aimant que l'on considère «nlors comme n'éianl lui-même qu'un (issemblage de courans électriques.
C'est ainsi qu'on, parvient^ ce résultat inattendu, que les phénomènes de l'aimant sont uniquement produit^ par l'électricité, et qu'il n'y a aucune autres différence entre les deux pôles d'un aimant , que leur position, à l'égard des courans dont se coihpose l'aimant, en sorte que le pôle austral (i) est celui qui se trouve à droit© de ces courans., et le pôle boréal celui qui se trouve à gauche. ^ • . ,1
Avant de m'occuper de ces recherches, de décrire les ^ expériences que j'ai faites sur ces divers genres d'action^, -^ et d'en déduire les conséquences que je viens d'indiquer^ je crois devoir compléter 1^ sujet que j,e traite ici ei|, exposant les nouveaux résultats que j'ai obtenus depuis .^ que ce qui précède a été pui)lié dans les Annales de ^ Chimie et de Physique, Ces résultats ©nt été commu? niques à l'Académie des Sciences, dans deux Mémoires, dont l'un, a été lu le 9 octobre ^ l'autre le &npvembre. .
La première expérience que paie ajoutée à celles que
(i) Celui qjui| dan$ VaigHilIe aimantée , se dirige du cAté du nord ; il est à droite ^\iis courans dont se compose Faimranr , pfarce qu'il e^t k gàiM^hë d'un totfTaNnt dîi'îçé ihï\9 le même sens et placé hors fitf l'aiguille ; en effet , d'après la dén7 nition donnée précédemment de ce qu'on doit enlendre par la droice et la gauclie des courans éiectriqtieâ , déitt (|tie j'ad^ met^ dans ratguille et ceux qni sobI ainsi placés^ et qn^J'on considère comme agissant sur elle, se fout (arc dp manière qwo ^ la drQile''(Ies uns est à la gauche des autres , et réciproquometit^
je viens cîe d^îre a été faite avec rînsliumcnt repfésemé pi. i*®j fig. 2.
Lé courant électrique, rfrrivârit dans cet înst^uineitt parle siipf>ort C:d (Jî^; 2), parconrait d'abord lé côïldncteùr ^B, téâkichjiâmi parle suppoh BDE; de eé support, par la petite chape f acîèi* jP, où je plaçais im globule de inércurè , etdahsr Iâ'((ùèIIe tôtrriiait le pivot d'acîcr de Pàxè dé verre GÉTy létourant se com/nnni(5[T!iaît à la boîte de cuivre Jet ati conducteur KLMNOP Q, dont Feitlrémîîé Q plôrtgca'ît dp«s dèt liiercilre mis en commtiniè'àtibn! avec rantre exlrémîté de la pîlé; Ic^s choses éiàHi ^risi âi<pàiée!i , îl est claîï* que , ^ans la siraàtioli où ce conducteur est teptvsexité et où je le mettais d'abord en TappUyaTit coYiti^e ï'appènd'îte T du préniier conducteur, Ï6 couinant de fa partie M If était . en seiis contraire de celui de AB , imàh que <^and on faisait débrire une deifrï-cîréonferéinrcé à KLMIfOP'Q, les deux courahs se trouvaient dai^s lé rhétné èen^,
TsA vu alors se ptodtïire Teffét qn'é f'à'iien'da'îs ; à Tinstant où le circuit a été fei^uïé , h partie n)fo{)!Ie de Tappai^eîl a toùMé pai* TAciioA muttréfle dé cette pa*f tîe et *diii conducteur fixé -i4fj?, jusqtfà cé'fpie lès cou'ràns, qui étàiéni? d'aibôi^d en éetii cou traité, tîusséht fité placer de niatiîèfef à être paVaîIèïës ei à^it^ îé tAèmé sens. L* vitesse âcit](tfîse loi faisait dépaf^set éetté dérhîèrè pôsiiïoÀ; mais elle y réven'Aît , répassait un' peu âu-délà , et finissait pac ^'y fî^r après quélijuei oscîlïàtTôrts.
La nîaïïîèré dbùi fé cbnçéis Paii!àaùt^ômmeuYi' assemblage dé éôUf attS étéCtf îqués' âSffê dé^ plans pérpértdiéuïaii^és à ht iigné qui éh jofnt fcs pôles, me fit d'abord cUeceUer à en imiter l'action par des condirclétirs plies
en hélice, dont chaque spire me représentait un courant disposé comme ceux d^un aimant, et ma première idée fut que l'obliquité de ces spires pouvait être négligée quand elles avaient peu de hauteur : je ne faisais pas alors attention qu'à mesure que cette hauteur diminue , le nombre des spires , pour une longueur donnée, augmente dans le même rapport, et que par conséquent, comme. je l'ai reconnu plus tard, l'effet de celte obliquité reste toujours le même.
J'annonçai , dans le Mémoire lu à l'Académie le 18 septembre , l'intention où j'étais de faire construire des hélices en fil de laiton pour imiter tous les effets de l'aimant, soit d'un aimant fixe avec une hélice fixe, soit d'une aiguillé aimantée av^c une hélice roulée autour d'un tube de verre suspendu à son milieu sur une pointe très-fine comme l'aiguille d'une boussole (i). J'espérais que non-seulement les extrémités de cette hélice seraient attirées et repoussées comme les pôles d'une xiiguille , par ceux d'un barreau aimanté , mais encore qu'elle se dirigerait par Taction du globe terrestre : j'aî réussi complètement à l'égard de l'action du barreau aimanté ; mais à l'égard de la force directrice de la terre , l'appareil n'était pas assez mobile, et cette force agissait par un bras de levier trop court pour produire l'effet désiré^ je ne l'ai obtenu que quelque temps après, à l'aide des appareils qui seront décrits dans- le paragraphe suivant. Le fil de laiton dont est formée l'hélice que j'ai fait construire, entoure de ses spires les deux tubes de verre
(0 J*ai changé depuis ce mode de suspension ainsi que je vais le dire.
^ C D , B E F (ûg. 3)y et se prolonge ensuite de pan et d^autre en revenant par rintërieur de ces tubes; ses deux extrémités sortent en Z> et en F, Tune DG descend verticalement, l'autre est recourbée comme on le voit eaFHK; elles sont toutes deux terminées par des pointes d'acier qui plongent dans le mercure contenu dans les deux petites coupes M et N et mis en communication avec les deux extrémités de Ia pile, la pointe supérieure appuyant seule contre le fond de la coupe 'N, Je n'ai pas besoin de dire que celle des deux extrémités de celte aiguille à hélice électrique qui se trouve à droite^dés courans est celle qui présente , à l'égard du barreau aimanté , les phé* nomènes qu'offre le pôle austral d'une aiguille de bous* sole , et l'autre ceux du pôle boréal.
is ensuite construire un appareil semblable à celui de la'fig. i'®, dans lequel le conducteur fixe et le conducteur mobile étaient remplacés par des hélices de laiton entourant des tubes de verre , mais dont les pro* longemens , au lieu de revenir par ces tubes , étaient mis en communication avec les deux extrémités de la pile , comme les conducteurs rectilignes de la fig. i'®. C'est en faisant usage de cet instrument que je découvris un fait nouveau qui ne me parut pas d'abord s'accorder avec les autres phénomènes que j'avais jusqu'alors observés dans l'action mutuelle de deux courans électriques ou d^un courant et d'un aimant-, j'ai reconnu depuis qu'il n'a rien.de contraire à l'ensemble de ces phénomènes, mais qu'il faut, pour en rendre raison , admettre comme une loi générale de 'l'action mutuelle des courans électriques , un principe que je n'ai encore vérifié d'une manière précise qu'à l'cgard des courans dans des fils métal-
]iquesplîés en hélice, mais qtte)c crois vi'ai eh général, k regard des portions infiiiitnenipcflites dttùtitâtii éléèlriqu^i dont on doit concevoir IO0I coilratm d^iitie gtàndétfr finie comme composé^ lorsqu'on Veut m Chlëtiht hé efibts , soit qu'il ait lieu suiTant une ligne droite Oïl atié courbe.
Pour se faké une idée nette de eéite l6i , il faut çon^ revoir d^ns Pespeice une Hgne repréâcHtttant eh grandeur et en direction laf résttltatite de deux forcée qtti sonfi semblahlement représeniées par deut auti^es ti^ei , et ^ùpposeï*, dans les direction» de .ees^t^ôiètUgnës, troiir {ifortions infiniment petites deco^uraiydéléètr^iiès dorit lès imensités £oient proportionnelles » )e«ii<s lon^ueuré. La loi dùtii il s'agit consiste en ce que la ^tite poffiotl de c6tirant électrique, dirigée suiyant k té^ltMiiW^ ëitërté^ dans queliquc direction que ce sqlt, Stii'fifi- àtiîfé é^tkrant ou sur un ainiarnt, une at^tk>i^ ^nttkiiifé ' ovt r^j^uléive égalé & celle qui résulterait, dÀiis'Ià Éilèdie difeclfifMI', de' la réunion des deux port|<>ns/4^^Qttt^tis dWi^^ stiiVaM Iê& composantes. Oa cotKf^iîl^ltflliliBtilént |J6iii^oi il en est ainsi, dan» lecas oà roft^éM^réf k eMi^t dànfs un fil conducteur pli«^ eÉt M)^<^9^ & l'égât^ ^^.Adtéiis qii'it exerce .|^àltiè4ti](ie^ *à^l'étté éë rMioe él (f^hé des plans pex^dieute^^à c«(4xè, jfiuil^qfo'tfliôrS )è #a>pp6tt de la résuhâdceK^ des eotfi^crsiErtttés eÀl ïë tti^ïtié pour chaque arc infinlikieiie {^dt^ é& eétte eouilb^^ à^i (^ celui des. eccioiVd pr^^itékëé fàiè iW p^liàiki dé cduf àrisr^eetriques. coi*re»pettda«itèi* , e^où i* suif qbé ce' déi^nîéb rà'ppfert existe ^ssi^iitvef W rMfégi^atle» dé ces^ aètioTis". Au reste^^s^Mloi dthni tfcrtà venons dé pafîeip ëitfta^ pout fux composantes relativement' a leur résuTtante , elle ne peut tnanquer de Télre potu» un uombre qucloon^u^
de forces relatiremenl i la résoIfâfHe de tontes tes forces , comme on le voit aisément, eiv Tiippliqfmit successivemeot d'd>oré à dens des fmcè$ d<AM#e*, puis à lem* résultante et à une afittre de œé tùtéei , ^ étt ebittmùant tou- . }oam:de méifte {nacfu'à ee ^ti^èE».àh*^e k h résultante de tontes les forces dcmifées. Il suit âë Cff qhë tfons venons de dire relativement au:t couraiis ëléetri^[if^ dans des fils plies en kâfce, q«e Tactiôtt ptùâviiîé p^ le courarut de chaque spire se compose de éttM atltrës^ dont Tune se« rait podaite par un cortft^t pftfa'tfèlê* k Talé de rhélicc , représenté en intensité pat la h«Éttléérr dé cette spire , (*x Tautre par un covrant eiiSGolâife rt^>tiésettté pa^ la section faite perpendictiUiren^m â cet stAê datis là surface cylindrique sur laquelle se iroiuve t'hé(ieft ; et comme la somme des hauteurs de toutes led spireai, prise parallèlement à raxédérhéiice) est nécesSffi^éfeHent ^ale à cet axe, il s'en« 6uit qti'oiutreractîoa pi'oduité par les conrans circulaires transTersanx , que )'ai compai'ée à éetle d'un aimant , Thé^ lice pri^duic en même femp^ la mènie aetion qu'un cou* ranC d'égale iAtën^icé q^ aurait Kefft dMis S6h Ax^: ;
Si l'eft fsiit teiretnip pafr cet axe le fil à[Ht(}uc^eéin' (^ti forme VhiAite^ enTe^fermant datis unltlbérilé^efrc^jAacd dattS' cMe héMèifr pour Tisolef des êpifëé' dbrit elle" $o composi^y le'ctmràm dd tettt partie fcctiligiïe dU f?l conducMm létAtit.éii sens eommiref de cétA qtii équi-* * Taudmif à la ptt'cie'd^ PKittèh de tlïélicer qtn a Hett parailèUîm&m èschtt a:«tf , tepov^^isPA ée qtié céhii-^i atfirerâil^, et afiirréfacSëqU'i) repoitssët^it; Facticm lotrgittldiriale de rhéiiee sera doni^ détruite par celle de la pt)rtrotï t^liligne du conducteur, et il ne résultera de là' réunïoh de celui-ci Utec l'hélice que la seule aciién-des cquran^ circutitires
transversaux, parfaitement semblable à celle d'un aimant cylindrique. Cette réunion avait lieu dans Finstrument représenté dans la fig. 3 , sans quej'en eusse prévu les avan» tages y et c'est pour cela qu'il m'a présenté exactement les effets d'un aimant, et que les hélices où il ne revenait pas dans Taxe une portion rectiligne du conducteur, me présentaient en outre les effets d'un conducteur rectiligneégal à l'axe de ces hélices ; et comme le rayon des surfaces cylindriques sur lesquelles elles se trouvaient était assez petit dans les hélices dont je me servais , c'étaient même les effets dans le sens longitudinal qui étaient les plus sensibles , phénomène qui m'étonnait beaucoup avant que j'en eusse découvert la cause ^ j'étais encore a la chercher, et je voulais , par de nouvelles expériences , étudier toutes les circonstances de ce phénomène, que j'avais d'abord observé dans l'action de deux conducteurs plies en hélice , et ensuite dans celle d'un conducteur de ce genre et d'une aiguille aimantée , lorsque M. Arago l'observa dans ce dernier cas, avant que je lui en eusse parlé. Ces hélices, dont le fil revient en ligne droite par l'axe, seront un instrument précieux pour les expériences de recherche , non-seulement parce qu'elles offrirent le même genre d'action que les aimans , en donnant peu de hauteur, aux spires, mais encore parce qu'en leur en donnant beaucoup, on aura un conducteur à<-peu-près adynamique, pour porter et rapporter le courant électrique, sans qu'il y ait' lieu de craindre que les courans qui se .trouvent dans cette portion du conducteur altèrent les effet^^des autres parties du circuit , dont il s'agirait d'observer Ou de mesurer l'action. r '
On peut aussi imiter exactement les phénomènes de
(«9) Vaîmant au moyen d'un 61 condacteur plie comme dans k (ig. 4 9 où il y a , entre toutes les portions du conductear qui se trouvent dans le sens de Taxe , la même compensation qui a lieu , dans les belices dont nous venons • de parler, entre l'action de la portion rectiligne du con* ducteur et celle que les spires exercent en sens contraire parallèlement à Taxe de Thélice.
On voitquC) dans cet instrument, le fil de laiton qui est renfermé dans le tube B H est le prolongement de celui qui forme les anneaux circulaires E, F, G, etc. , et que chaque anneau tient au suivant par un petit arc d une hélice dont chaque spire aurait une grande hauteur relativement au rayon de la surface cylindrique sur laquelle elle se trouve'.
L'aotion qu'exercent les projections parallèles à l'axe • du tube de qes petits arcs d'hélice, désignés dans la figure par lès lettres M, N, O, etc., étant égale et opposée à celle de la portion AB an conducteur, il ne reste , dans cet appareil , que les actions des projections dans des plans perpendiculaires à l'axe du tube ; et comme celles des arcs MyNyOy etc. dans ces plans sont très -petites, ce seront les actions des anneaux E^ F, G, etc. , dont on obtiendra les effets dans les expériences faites avec cet instrument.
Dès mes premières recherches sur le sujet dont nous nous occupons, j'avais cherché à trouver la loi suivant laquelle varie l'action attractive ou répulsive dé deux courans électriques , lorsque leur distance et les angles qui déterminent leur position respective changent de valeurs. Je fus bientôt convaincu qu'oii ne pouvait conclure celte loi d'expériences directes, parce qu'elle ne peut
ir.
avoir une expression simple qn'en coiiftidéraiil des por-* tioos de i»mw^ d'ime lougueur iii&»i|iieDi petite, et qu oo M p^t fiûr9 4*e^iieiW0 #i|r de tels couraos ; raçiioQ di^ i;ciN( dQiU ou peni ^icsarer ks efieu; est la somvm 4^ #tMOBs inSnûneBt pfMlss die leurs éjéiiieiis ^ «O0}iD64)p'98 ne peut obt^ir qilt par deox iniégraiiotis successives , doni Tune doit l^ iwe dms âoute Tâendu^ d'un de* cOHf f os pppr m^ Bsémp poiot d^ Tautra , et la ^econd^ %^§^Ut^r ^xv 1^ résj^lujt 4e h première pris enr tre les limîti^ ms^qvk^ p9r les «Kinémiciés do preimier courant} dai^s U>p^ T^ieiidue du secoyids c'est le résultat de cei|« derniers îot^miîon, pris entre les limites marquer! ^ les ej^prémit^^ d^ second courant', qui peut seul être comparé aux données de Teiipérience ; d'où il suit, cominf j^ lai dû d^ns le Mémoire que j'ai lu à rAca(]4fii^ h g octobre d^mifp, q^m res intégrations sont 1^ premjér^ pUose don( il faut Vocegper lorsqu'on veut déterihjiii^, d'abord V^um mvtiielle de deuK courans d'une IppSf^^r finie t 4oit rectili^icv, soit curvilignes, en faisant «tl^iMPi» V^^j dans un courant curviligne, la dîrec^ tien d^ fÇTMn§ dpnt il se compose est déterminée, à chaque pojm , pj|r la tangente à la courbe suivant laquelle il a liev » ut emnite celU d'un courant électrique sur un aimant y ou de deux aimans l'un sur l'autre , en considérant, dans ces deux derniers cas, les aimans. comme des as^ipbl^^* de couraps électriques disposés comme je Tai dit pi^is haut. D'après une belle expérience de M. Bipt| Itl courjiPS situés dans un même plan perpcn<r diculftife à l'axe de l'aimant doivent éire regardés comme . ay^nt la inftia^ intefisiié, puisqu'il résulte de cetta espé^ ric^nce» ou il a comparé les effets produits par l'action
de H t^pre sur 4^ux t^rreai^x ^e tnèma grandeur, Se même forme et aimantés de la mj^me manière , dont Tun ^tait vidis et non T^ulrp ) q^e U force molrice était pro"" portionnpl)e 4 la i^f sf iç , ^t que p^r cpfiséqiient les causes ^uxquell^ elle é^ait d4(3 agis^aiept avec la même intensité i^un^ toutes les paf|î(ç^lf^^ d'upe même tranche perpendi« ciâdre à Taxe , Tintensité variant d^ailleurs d^une tranche à Tauti'e, s^iviif^t que ces tranches sont plus loin ou pluspriss des pôles. Quand Taimant est un solide de révolution 2|utour de la lignci|ui en joint les deux pôles ^ tous le^ cpurans d'une mènie tranche doivent en outre être c|es perclus : ce qi;i donne un moyen pour simplifier les ^ calculs ^r^lfitifs aux aimans de cette forme, en calculant d'abprjd r^ctiop d'upe portion infiniment petite d'un courant ^l^ctrique sur un assemblage de courans circulaires çpnceptriquQS occupant tout l'espace renfermé dans la surface d^up cercle, de manière que les intensités qu'on leur attf){)ue daps le C{^lçul soient proportionnelles à la distance j|bfiniment petite- de deux courans consécutifs mesurée sur un rayon, puisque. sans cela le résultat de rin^égraiipu dép0ndrait du nombre des parties infi* uiment petites d^^m lesquelles on aurait divise ce rayon par les circonférences qui représentent les courans; ce tjui est absurde. Comme au courant circulaire est attiré dans la partie o^ il $i,l^ dans la direction dti courant qui agit sur lui , et repoussé dans la partie où il a lieu eu aens contraire , Vactiou sur une surface de cercle perpendiculaire à Taxe de Taimant consistera en une résultante ^gale à l^ diflférence entre les attractions et répulaions décomposées parallèlement à celte résultante, et un couple résultant que les attractions .et répnlsionf
tendront également à produire. On en trouvera la va.leur par des intégrations relatives aux rayons des courans circulaires, qui devront être prises depuis zéro jusqu'au rayon de la surface quand Taimant est plein , et entre les rayons des surfaces intérieure et extérieure quand c'est un cylindre creux. Il faudra multiplier alors le résultat de cette opération :
i^. Par Tépaisseur infiniment petite de la tranche et par rintemilé commune des courans dont elle est composée ; 2^ par Tintensité et laUongaeur d'une portion infiniment petite du courant électrique qu'on suppose agir sur elle ^ et on aura ainsi les valeurs de la résultante et du couple résultant dont se compose l'action élémentaire entre une tranche circulaire ou en forme de couronne, et une portion infiniment petite de ce courant.
Au moyen de cette valeur, s'il s'agit de l'action mu- ' tucllc d'un aimant et d'un courant, soit rectilign» d une longueur finie , soit curviligne , il n'y aura plus , pour trouver la valeur de cette action , qu^à exécuter les intégrations qu'exigera le calcul de la résultante et du couple résultant de toutes les actions élémentaires entre chaque tranche de l'aimant et chaque portion infiniment pc'ite du courant électrique.
Mais s'il s'agit de l'action mutuelle de deux aimans cylindriques, creux ou solides, il faudra d'abord reprendre la valeur de celle d'une tranche circulaire ou en forme de couronne et d'une portion infiniment petite de courant électrique, pour en conclure, par deux intégrations, l'action mutuelle entre cette tranche et une tranche semblable, en considérant celle-ci comme composée de courans circulaires , disposés comme dans la pre*
tnière y On aiira aîpsi la rjésuhaiitc et I« couple résultant de ractiou mutuelle de.dçux .tranches infiniment minces, et par; de noavqlles. intégrations, on obtiendra les mêmes choses relativemçxit à.cQlIe de deux aimans compris sous des surfaces de ;:évolution-, après toutefois qu^on aura déterminé par la comparaison des résultats du caU cul et de ceux de. Texpérâence , suivant quelle fonction de la.distançe de chaque tranche à un des pôles de Taiinant,. yarif Tintensité des courans électriques, de cette trîmche. Je n'ai point encore achevé les calculs qui. §ont relatifs, soit à Taction d'un aimant et d'un courant élec* triqne, soit à L'action mutuelle de deux ainf>ans .(i), mais
seulement ceux par lesquels j'ai déterminé l'action mti-
■jluellcde deux jcourans reclil^igncs d'une grandeur Gnie,
fin adnjLÇltajit que l'action qui a lieu entre les portions
în&riinie.i;it .petitjL'S de ces j courans est exprimée par une
(i) Ces calculs supposent €]>ue la piéseocc d*up courant •électrique o.Q'U*un autre aiinant ne change rien' au:^ cour îin» .électriques.- 4e l'aimant sur ieqviel ils agissent. Cela n*a ja- .inais lieu pour le fer doux ; mais comme l'acier jtrçmpé, conserve les modifications qu'on lui fait éprouver par ce moyen, soi l dans les expériences de M. Arago sur raimantalion de Tacier par un courant électrique , soit dans l'emploi des procédés de l'aiimantatioQ ordinaire , il me parait que quand de Tacier aimanté 'se trouve précisément dans le même état qu'auparavant, après qu'un autre aimant ou un courant élec- ^ique ont agi sur lui , on peut en conclure qu il^ n'avaient pas, pendant leur action , changé sensiblement IJ direction et J'intensité des courans dont il se compose, simsVjuoi les modiGcations qti'ils leur auraient (ait subir sùljjsi^tcraient
après que 'cette action aurait 'cessé.
formule au'il est aisé de déduire do la loi dont î'aî parlé |ôut à-rheure. J'avais d''abord projeté de lie pu-» blier celte' formule et ses divéirseâ applications que quand j'aurais pu en comparer les résiliais à des expériences de mesures précises ; mais , après avoir considéré toutes les * circonstances que présentent les phénomènes, j'ai pense qu'elle était appuyée sur des preuves suffisantes porr n'en pas retarder davantage la publicaiion, et ee sera le premier «bjet don^ je m'occuperai dans le Mémoire suivant.
J'aVaisTait construire, pources expériences , un instrument que je moiltrai , le j 7 octobre dernier, à MM. Biot eî Gay-Liîssac , et qui ne dififëraii de celui qui est représente j fig. i*^®, qu*en ce que le conducteur fixe de ce dernier ] était remplacé par un conducteur attaché à un cerclé j qui tournait àtilour d'un axé h'orizontal perpendiculaire • à la direct ion du conducteur mobile, au moyen d'une ; pou1ie.de renvoi ^ et gradué de manière qu'on voyait sur l le limbe Tangle formé par les directions des deux cou- * rans, d^'ns les différentes positions qu'on pouvait donner î successivement au conducteur porté par le cercle gradué. '
J^ ne figure pas cet appareil dans les planches jointes h ce Mémoire, parce qu'en conservant la même disposition pour ce dernier conducteur, et en plaçant le conducteur mobile dans.une situation verticale, j ai construit l'appareji.l représenté fig. 6, qui est beaucoup plus propre à faire exactement les mesures que j'avais en vue^ surtout depuis que' j'ai donné au support du cercle gradué, outre le mouvement par lequel on peut l'éloigner ou le rapproche^ du concmcteur mobile , au moyen d'une vis de rappe^, deux autres mouvemens, Tun vertical,
et Tautre dans le sens horizontal et perpendiculaire k la direction des deux autres. Le premier de ces trois mouwoQiens est indispensable pour toute mesure à prendre avec rinstrumeut, il avait seul lieu dans mon premier appareil , les deux mouvemens que j'y ai ajoutés ont pour objet de donner la facilité de faite des^n^^surcs dans le cas dû la ligne qui joint les milieux des deux courans •ne leur est pas perpendiculaire. C'est pourquoi j'ai pensé iqu'on pouvait se dispenser de. les régler par des vis de rappel, et les faire à la main .avant T^expérience , pourvu qu^on put ensuite ûxer d'uue manière stable le snppiovt du cercle gradué dans la position qu'on lui aurait ainisi idonnér.
C'est ce nouvel instrument que j'ai faft roprésenfer, fig. 6, et dont je vais expliquer la construction : &i je parle ici du premier, c'est parce que c'est avec lui que j'ai remarqué, pour la première fois, l'.action du globe^ terrestre sur les courans électriques, qui altérait les^ de I action :^utu elle des deux conducteurs que/j'aTaîs TiutentioD de mesurer. J'interrompis alors -ces onserra^ lions, et je 6s construire les deux appiareils qui mettent ciette action de la terre dans tout son jour , et avec les*quels f ai produit également, dans des courans éleciri* ques^'les mouvemens qui correspondent à la direction de la boussole dans le plan de l'horizon suivant la ligne de déclinaison, et à celle de l'aiguille d'inclinaison dans le plan du méridien magnétique*, ces derniers instrumens , et Jes expériences que j'ai faîtes avec eux , seront décrits dans le paragraphe suivant, comme ils l'ont été dans le Mémoire qu^ je lus à l'Académie des Sciences le 3o oc«tobre dernier. Revenons à l'appareil pour mesurer rac»-
liou de deux couraûs électriques dans toutôs sortes dm positions , et qui est représenté dans Ja fig. 6.
.Les trois mouvemens du support KFG ont lieu, ie premier à l'aide de la vis de rappel M ^ les deux autres au moyen de ce que -ce support est fixé à une pièce de boisiV^^ quitapeut glisser, dans les deux sens horizonlal et vertical, sur une autre pièce de bois O fixée au pied de Tinslrument. Dan^ Tune est pratiquée une fente horizon^ taie , dans l'autre Une fente verticale, et à Tintersection ^ des dire^ions de ces deux fentes , se trouve un écrou Q qmi'sert à arrêter la pièce mobile sur celle qui est fixe, 'dans la position qu'on veàt lui donner. « Le mouvement de rotation du cercle gradué à l'aide duquel on incline à volonle In porliop du fil conducteur attachée à ce Hîer- :qle, s'exécute au moyen des deux, poulies de renvoi P '.cvP\ Pour que la terre n'exerce aucune, action sur le acônducteur mobile, qui est équilibré par les petits contrepoids :r, y, il est composé de deux parties égales et ^opposées ABCd^ aboDE , auxquelles j'«i donné la forme. qu-'on voit dans la figure^ et pour que ses deux extrémités puissent être miseis en communication avec celles de la pile, iLestinterrotmpu à l'anglç -^, par lequel il est •suspendu à un fil H H' dont la torsion doit'. faire équi- Jîbre à latlractidn ou répulsion dés deux couratis. La •branche ; fi -^ se prolonge au-delà de ^rf, et la branche. /)£ au-delà de E y ei elles se terminent par les .pointes K y L, qui plongent dans: deux petites coupes ipleihes de mercure , mais n'en atteignent point le fond.*. Le pred qui porte ces deux petites coupes peut être -avancé ou reculé au moyen de l'écrou (É, qui le fixe dans la rainuie cfj .elles peuvent être en fer pu en
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, platine*, TuBie d'elles est mise en communication avec-, une des deux extrémités de la pile par leeoûduclcurXi/: enfermé dans un tube de verre autour duquel est^plié^ en hélice à hautes spires le conducteur JT/TJ^ terminé par une sorte ide ressort en cuivre, qui s'xippuie en 2!: sur la circonférence du cercle gradué, où il se trouve. ear contact avec un cercle en fil de laiton communic^uant; avec la branche 55' du conducteur dont la partije SR^ est destinée à agir sur le conducteur mgbile^ ejtr doôt la. branche HR* tient à un second cercle lea ùl de»'laiton sur lequel s'appuie en Z un ressort ZI âemblabla au, piremiêr, et qui communique, du.câlé de /; avec, Tauj^rç^^ extrémité de la pile. Il est clair qu'en faisant lourner.rlet cercle gradué autour dç l'axe horissontaLqiii le ;sup{K)çte:, la partie SR du. conducteur tournera dans .Un^ plan vertical, de manière à former tous les angle$ qu'on voudra avec la direction de la' partie 'jB C du conducteur mobile, sur laquelle elle agit à, trayers. la cage de verre où est renfermé ce conducteur mobile ^ pour qu il ne puisse participer aux agitations de l'air. /.
Pour mesurer les attractions et les rëpulsioyis des deuît conducteurs à, différentes distances, lorsqu'ils sont parailèles, et que la ligne qui en jjoint les milieux l^ur est perpendiculaire, on tourne l'axe vertical auquel; ^^i attaché le fil de suspension , d^ manière que la partie BC du conducteur mobile réponde^au. zéro de l'échelle g.h^ ce qu'on obtient en la plaçant immédiatement au-de$sius du biseau qui termine la pièce en cuivre 779^^; lan, indice np attaché en n au support du cercle grs^dué çiarqu^ sur cette échelle la distance des îdeux portions decjpnduc- 4cur JPC et SR, Lorsqu'oQ i'^^blitila, çomnum^ciaiQa
des deux extrémités du circuit avec celles d^la pil<?, la portion mobile BC se porte en avant ou en arrière suivant qu'elle est attirée ou repousaée par SR ; mais on la ra^^ mène dans la position où elle se trouvait auparavant en faisant tourner Tasse du 61 de supension ; le nombre des tours et portions de tour marqué par Tindice r sur le ca^ dran p<jp attaché à cetâxe^ donne la valeur de l'attraction ou de la répulsiton des deux courans électri(|ues , mesurée par k torsion du 61.
Il n'est pas nécessaire de rappeler aux physiciens acdoiitumés à faire des mesures de ce genre, que Tintensité des ûOurans variant sans cesse avec l'énergie de la p*ile , it feut, entre chaque expérience à différentes distance^ , en faite tihe à une distance constante, afin de connaître , par l'aoïiofi observée chAqn^ fois à cette distance con-* stamé , et les règles ordinaires d'inteipolation , comment Târi(^ rînféiisité dèà cotirïinS, et quelle en est la valeur à chaqtîe instant; On s'y [)^rendra de la même manière pour compare^ \&s ai^tliôtion^ et répulsions à une distance constante lorsque- l'on fait varier l'angle des directions dès deux courâns , dans le cas où la ligne qui en joint les milieux ne cesse pas de leur être perpendiculaire. Les observations inlermédi;)ires, pour déterminer par inler* polait)t>n f'éHergie de la pile a chaque instant, seront même aloTà plus faeil^s y -puisq^ie la distance des dcut portions de' cdnduciéutf BC et SR ne variant point, ii i^iîiffita'di; foire tourtier le cercle gradué pbiir ramener ehaqnef fuj^ SR daAs la direction parallèle h BC. Enfitf'f, forsyjti'oh voudra mesurer l'aciiôn mutuelle de B C^ de 5JÎ, Ibt^qile la ligne qui ffn }oînt les milieux u'e^tj^as' perpendiculaire à leur direction, on donnera
411 support du cercle gradué la situation convenable au moyen de Técrou Q qui le fixe au reste de l'appareil dans la position qu'on veut lui donner, et en faisant alors une série d'expériences semblables à celles du cas précédent , on. pourra comparer les résultats obtenus dans chaque situation des conducteurs des courans électriques , à ceux qu'on aura eu dans le cas où la ligne qui en joint les milieux leur c$t perpendiculaire, en faisant cette comparaison pour une mêixie plus courte distance des courans , et ensuite pour de$ distances différentes. On aura ainsi tout ce qu'il f«iut pour voir comment et' jusqu'à quel point ces diverses, circonstances influent $uv l'action mutuelle dés courans électriques : il ne s'agira plus que tle voir si l'ensemble de ces résultats s'accorde avec le calcul des effets qui doivent être produits dans chaque circonstance , d'apws la loi d'attraction qu'on aura admise entre dcuxportions.infinimcnt petites de couraqs électriques, j
Var l'addition d'un autre conducteur mobile dont la suspension est exactement la même, qui est de même composé de deux parties égales et opposées, et que j'ai la;t représcnler à part (fig- lo, plane. 5), j'ai rendu cet instiuraent propie à mesurer aussi le moment des forces qui tendent à faire tourner un conducteur, par l'action d'un autre conducteur qui fait successivement avec lui différens angles auxquels répondent différens •momens.. Ce conducteur mobile j^ÈpCDEFàlà, Corme qu'on voit dans la figure lo, et se trouve suspendu éa, milieu de son côté horizontal supérieur , où il est interrompu entre les points ji, ,F^ où les deux extrémités de ce conducteur portent les. deux
pointes d-acîer ifcf, iV", qui sont shnécs dans une même ligne véitîcale, et plongent dans le mercure des deux petites coupes de la figure 6, sànls en toiicher le fond à cause fle la suspension au fil de torsion. Pour mesurer lé moment de rotation produit par un condueieur rectiligne,'oh*eh place un sous la cage de' verre très-près du côté horizontal inférieur CZ) (fig. iô) du conducteur mobile, de manière qu'il réponde à son milieu : ce deri nier tourne alors par l'aôtiort du conducteur fixe sans être influencé par celle de la terre, parce qu'il y a compensation entre les actions qu'elle exerce sur les deux tiiéitiés égalas et opposées du cotiducteur mobile.
.§ IL Direction des courons électriques par V action di^
globe terrestre (i).
Je n'ai pas réussi dans les premières expériences que j'ai tentées pour faire mouvoir le fil conducteur d'un courant électrique par l'action dti globp terrestre, moins peut-être par la diiSciJté d'obtenir une suspension assez mobile, que parce qu'au lieu de chercher dans la théorie qui ramène les phénomènes de l'aimant à ceux des courans électriques , la disposition la plus favorable à celte sorte d'action , j'étais préoccupé de l'idée d'imiter le plus que je le pouvais la disposition des courans électriques de l'aimant dans rarrangemenl de ceux sur lesquels je vou- ' lais observer l'action de la terre dans le cas où ils sont produits par la pile de Volta ; cette seule idée m'avait
(0 Ce qui est contenu dans ce paragraphe a été lu à TAcademie royalb des Sciences^ dans sa séance du 5o octobre dernier,. •
gtiidé dans la conslruclîon de rînstiiiment représenté fig. 3 , et elle m'empêchait de faire attention que ce n'est en quelque sorte que d'one manière indifiecte que cefte action porte le pôle austral de 1 aiguille aimantée au nord et en bas , et le pôle boréal au sud et- en haut ; que son effet immédiat est de placer les plans pefpendîoulaii*es à l'axe de laimant, dans lesquels se trouvent lescoiiran$ électriques dont il se compose, parallèlenient à un plan déterminé par l'act^ion résultante de tous ceux de notre globe , et qui est , -dans chaque lieu , perpendiculaire à l'aieuille ^'inclinaison. Il suit de cette considéraiibn que ce n'est pas irtie ligne droite, mais un plaA que l'action lerr^èlre doit immédiatement diriger ^ qu'ainsi ce qu'il faut îmiiër, c'est la disposition de l'électricité suivant l'équàleur de l'aiguille aimantée, équateurquiestune courbe rentrante sur elle-même, et voir ensuite si lors^ qu'un courant éleclrique est ainsi disposé, l'action de la terre tend à amener le pion où il se trouve dans une direction parallèle à celle où elle tend à amener l'équateur de l'aimant', c'est-à-dîrè, dans une direction perpendiculaire à l'aiguille d'inclinaison , de manière que le courant qu^on essaie de diriger ainsi soit dans le même sens que ceux de l'aiguille airiaantée qui a obéi à l'action du globe terrestre.' ' *
fj'aim^nt reçcfit des mouvemèns différens suivant qu'il ne peut* que tourner dans le plan de l'horizon comme Taiguille d'une boussole, ou dans le plan du méridien * magnéliqtt« , comme l'aiguille dMnclinaîson attachée à ' un axe horizontal et perpendicuttire au méridien magné- ' tique. Pour limiter ces deux moièivemens en en imprimant ^'analogues à un courant électrique , il faut que le
pUa dans lequel il se.îrouve soit , dans le premier cas , vertical comme celui de réquaieur d'une aiguille aimantée horizontale, et tourne autour de la verticale qui pisse par 60n centre de gravité ; et dans le second-, q«'il ne puisse , conune Téquatenr de raiguiHe d^inciinaison , tourner qu'<iutour d?une ligne comprise dans ce plan , qui soit à la fois horizontale et puipeodiculaire au méridien magnétique.
J'ai mis d'abord dans ces deux positions une double spirale de cuivra qui m'a .p9ru très-propre à représenter les courans électriques de l'équateur d'un aimant ; et ]\i vu cet appareil se mouvoir quand j y ai établi un courant électrique , précisément comme l'aurait fait , dans Je premier cas,'réqnateur de l'aiguille d'une boussole , et dans le secpnd celui d'une aiguille d'inclinaison. Mais il mVst Arrivera môme chose qu'à M. OErsted. Dans ses expériences 5 la force djreclrice du : courant électrique qu'il (aisHit agir sur une aiguille. aimiç^tée tendait. à la placer dans une direction qui fit un angle droit* avec i'elle du coiirant^ mais il n'obtenait jamais une déviation décent degrés en laissant le ûl conducteur dans la* dintction du rhéti^ien magnétique, parce que l'action du iglobe terrestre se combinant avec ceUif^.dn courant électrique, Faigfiille aimantée se dirigeait suivant la résu)tante de ces deiiz actions. Dans les 4expériences faites avec la double spirale ^ la force directrice de la terre étnit contrariée, dans le premier cas , p^ la torsion du fil auquel cet instrument était sufpeiMiu) dans le secon(j , par sa pesanteur, parce que lé centra de gravité ne pouvait être exacteusent situé dans la ligne horizontale au- • tour de laquelle tournait le plan de la double spirale»
Je pensai aIoi's quen muitipliaai Je nombre des* spires dont cette spiKale était coihposée, on n'augmentait pas pour cela Pefret produit par Taction^e la terre, parce que la masse à mouvoir ^augmentait proportionnellement à la force motrice, d* où je conclus que j^obtiendrais plus simplement les mêmes phénomènes de direction en employant, pour représenter lequateur d'une aiguille aimantée, un seul courant électrique revenant sur luimême, et formant un circuit si ce n'est absolument fermé , car alors il eût été impossible d'établir le courant dans le fil de cuivre, du moins ne laissant que l'interruption suflEisante pour faire comriiuniquer ses deux extiémités avec celles de la pile.
Je conrpris en méiçe temps que là forme du circuit était indifférente y pourvu que toutes les parties en fusr sent dans un même plan , puisque c^était un plan qu'il s'agissait de diriger.
Je fis construire alors deux appareils ^ dans l'un , le fil conducteura lâformed une circonférence AB CD ( pi. 3, fig. 7), dont le rayon a un peu plus de dçux .décimètres» Jjes deux extrémités du fil de laiton dont cette circon-* férence est formée sont soudées aux^eux boites de cui-* vre Ej Fj attachées à un tube de verre Q, et qui portent deux pointes d'acier M et JY^ plongeant dans le merr |::ure contenu dans les deux petites coupes de platine •O, P, et dont la supérieure iV^ atteint seule le fond de la coupe P. Ces deux coupes .sont portées par les boites de .taîvr'è tï; :£ri 'qiii 'communiquent aux deux extrémités de la pile;, au moyen de deux conducteurs en fil de laiton, dont rtin est renfermé dans le tube de verre qui port» ces deux dernières boites , et sert de pied à l'instrument y
et l'autre iPorme autour de ce tube une hélice dont les spires ont une assez grande hauteur relativement au diamètre du tube , afin ^ue les actions exercées par les deux portions de courans qui parcourent ces conducteurs en' sens contraire se neutralisent à-peu-près comjîTeiemenf. J'ai placé sous la cage de verre, qui recouvre cet inslru*uient pour le mettre à Tabri des agitations de Fair, u». autre cercle en fil de laiton , d*un diamètre un peu plus?^ grand , qui est fixe et supporté par uti pied semblable h celui du cercle mobile, dans là^ situation qu'on voit dans la figure. Ce cercle communique aussi avec deux conducteurs disposés de la même nianièrç, et qtiî servent (Je môme à y faire passer le courant électrrqjièUorsiJu'au lieu d'observer l'action du g lobe terrestre sur le cercle mobile , on veut voir les effets de celle de deux courans circulaires l'un sur l'autre ^ tandis que qucind.on veut observer l'aclion qu'exerce la terre sur un couraut électrique, on ne fait passer ce coiirant-que dans le cercle mobile; Comme il n'est question ici que de Faction du globe terrestre, je ne parlerai que du cas où les côndudéurs du cercle mobile sont seuls en communication avec, les deux extrémilés de» la pile. Le cercle fixe ne sert alors qu'.^ indiquer d'une manière précise le plan vertical et perpendiculaire au méridien magnétique, où4e cercle mobile doit être amené par 1 action dç la terre. On place donc d'abord le'cerclè fixe dans ce plan au moyen d'une boussole, et te 'fcercle mobile dans une autre situation qui sera , par exemple , celle du méridien magnétique lui-môme ; alôri*, dès qu'on y fera passer un couraut électrique" , il toupnera pour se porter dans le plan indiqué par le cercle •fixe, le dépassera d'aboied en vertu de la vitesse acquise,.
puis y rc\îeodra, el s*y arrêtera après quelques oscîl- Ifiiipnr.
^ 7^? sons dans lequel ce mouvemeot a Heu dépend de Irelui du courant électrique établi dans le cercle mobile; pour le prévoir d'avance , on considérera une ligne pas^ sant par le centre de ce cercle, et perpendiculaire à soi^ plan , cette ligne arrivera dans le méridien magnétique lorsque le cercle mobile sera amené dans le plan qui lui est perpendiculaire, et elle y arrivera de manière que celle de ces deux extrémités qui est à droite du courant considéré conrnie agissant sur un point pris à volonté hors de ce cerqle, et par conséquent à gaucho de Tobscnaieur qui, placé dans le sens du courant,* regarderait Taiguille» exU^émité qui représente le pôle austral d'une aiguille aimantée, se trouve dirigée du côté du nord^ ce qui suffit pour déterminer le sens du moc^Tcmeul que prendra le cercle mobile.
Dans l'autre appareil, Téqualcur de Taiguille d'inclinaison est représenté par un rectangle en Cl de laiton d'environ 3 décinièlies de largeur sur 6 do longueur. La suspension est d'ailleurs la même que celle de l'aiguille d'inclinaison. C'est avec ces deux instrumcns que, dans des expériences souvent répétées , j'ai observé les phénomènes de direction par Taction de la terre, bien .plus complètement que je ne l'avais fait avec la double spirale. Dans le premier, le cercle, mobile s'est, ainsi que \e viens de le dire , arrêté précisément dans la situation où l'action du^lobe terrestre devait l'amener d'après la théorie; dans le second, le conducteur mobile a constam-> ment quitté une position où j'avais constaté , en le faisant osciller, qvie Téquilibre était stable, pour se porter dans
tin9 situation. plu9 ou moins rapprochée de celle qu^1urffie prise, dans les mêmes circonstance^ , IVquateiir d'une aiguille aimantée , et il s*y arrêtait , après quelques oscillations, en équilibre entre la force directrice de la leri*e ël la pesanteur qui a^ssait alors en faisant plier le (il de laiton , ce qui abaissait le rentre de gravité di| conducteur au-dessous de Ta^e horizontal. Dès qu'on interrompait le circuit, on le voyait revenir à sa preinière position , ou s'il n'y revenait' pas précisément, s'il en restait même quelquefois assez éloigné, il était évident, par toutes le» (circonstances de l'expérience, que cela tenait à la flexioù dont je viens de parler, qui avait produit, dans la situai tion du centre de gravHé , une légère altération qui subsistait quand on faisait cesser lè courant électrque. Dans les expériences faites avec ces deuxinsrrumens , j'ai eu soin de changer les extrémités des fils conducteur^ relativement à celles de la pile, pour constater que le courant qui est dans celle-ci n'était pas la cans<rde Teflet produit, pnîi-» qu'alors il aurait toujours eu lieu dans le même sens , c*t que cet effet avait lieu en sens contraire, conformément à laUicorie. J'ai aussi , en laissant les mêmes extrémités en communication, fait passer, de la droite à la gauche de l'instrument, les fils qui faisaient communiquer le conducteur mobile aux deux extrémité^ de la pile , pour constater que les courans de ces fils , dont je tenais d'ailleurs la plus grande portion loin de l'instrument , n'a« valent pas d'influence sensible sur ses moùvemens. Jo ' n'ai pas Wsôin de dire que, dans tous les cas, les monvemens ont lieu dans le sens où se mouvrait* l'équateur d'une aiguille aimantée ^ c'est-à-dii'e que l'extrémité de la perpendictilaire au plan du conducteur, qui* se
trouve à droite du courant , et par cooêéquent à gauche de ^a personne qui le* regarde dans la sîtaatiooi décrite dans le premier paragiaphe de ce Mémoire, est porté a«^ nord donc loppcinicr ca s^ ft en has dans le s e c on d , com me I Tc^ù léserait le pôle austral dun aimant que cette exirémiiéj ^^^^ représente. L'instrument avec lequel j'ai fait cette expë-î f''^'^, ricbce se-cdmpose d'un fil de laiton ^BCDEFG.soudé en v^ « un morceau de fil semblable HAK porté par letabe de verre XY an moyen de la boite en cuivre H\ et-a)aque( est fixé un pietit axe en acier qui repose sur le rebéïti taillé en biseau d'une lame en fer N sur laquelle on met du mercure en contact avec cet axe. Yjà partie jP6r de ce fil de laiton passe dans le tube de verre et se soude à la boite en enivre O , à laquelle est attaché un petit axe en apcîer sAnblabie à l'autre cl quirepose sur lerebord d*uue autre larnie Movl Ton met aussi du mercure. Les deojx lames en -fer M y If, sont supportées par les pieds PQ, RS^ qui commmiqnent avec le mercure dès coupes de buis T'y 27, où i-oh fait plonger les deux cQaductetirs> partant* des detiK extrémités de la pile. Pour empêcher la flexion du fil de laiton ABCDEF^ le tube de verre XY porte, an moyen d'une autre boite en cuivre i, un losange en beis ZJ^ très-léger et très-mince» dont les extrémités soutiennent les milieux des portions BC,DE, du fil de laiton qui sont parallèles au tube de verre XY.
L'interposition du mercure dans cet instrument , et dans ceux que je viens de décrire, par-tout on la commuilica«» tion doit avoir lien par des parties qui ne sont pas sondées, sans être toujours nécessaire,*est lé meilleur moveu que je connaisse pour assurer la réussite des expériences. ' Ainsi , j avais deux fois tenté sans succès une expérience
qaî a par&iiement réussi quand, en Te^sayant une troisième fois , )'ai rendu la commiusicaUon plus complè|.e par un globule de mercure.
§ IIL De l'action mutuelle entre un conducteur
électrique et un aimant.
Cest cette action découverte par M; OEcsted, qui m'a conduit à reconnaître celle de deux courans 'électciques Tun sur Tautre, celle du globe terrestre ,sur un coiim^;, et la manière dont rélectricité produisait tous les phénomènes que présentent les ainàluns , par une distribution semblable à celle qui a lieu dans le conducteur d'un courant électrique, suivant des courbes fermées perpen^* diculaires à Taxe de chaque aimant. Ces vues , dont W plus grande partie n'a été que plus tard coiifirmée» piyr rexpé.rience, furent communiquées à TÂcadémie royale des. Sciences , dans sa ^séance du i8 septembre i83Q^{ je vais transcrire ce que je lus dans cette séance , sansfiutres changemens que la suppression des passages qui u^a raient qu'une répétition de ce queje viens de dire, et particulier de ceux où je décrivais les appareils que je ihe proposais de faire construire; ils l!ont été depuis y. et la plupart sont décrits. dans les paragraphes précédèhs. * On pourra , par ce moyen , se faire une idée plus juste de la marche que j'ai suivie dans mes recherches sur le sujet dont nous nous occupons. «
Les expériences que j'ai faites sur Faction mutuelle des conducteurs qui mettent en communication les extré<mités d'une pile voltaïquc, m'ont.montré que tous les faits relatifs à celle action peuvent être ramenés à deux résultats généraux , qu'on doit considérer d'abord comme
( 49 ) tinîquemeal donnés par Tobservation, en attendant qu^oti puisse les ramener à un principe- unique , en déterminant Ja nature et , s^il se peut , Texpression analytique de la force qui les produit. Je commencerai par les énoncer sous la forme qui me parait la plus simple et la plus générale. Ces réisultats consistent, d'iuie part, dans l'action directrice d'un de ces corps sur l'autre ; de l'autre part , dans l'action attractive ou répulsive qui s'établit entre eux , suivant les circonstances.
diction directrice. Lorsqu'un aimant et un conducteur agissent l'un sur l'autre, et que l'un d'eux étant fixe^ 1 autre ne peut que tourner dans un plan perpendiculaire 4 la plus courte distance du conducteur et de l'axe de raimant , celui qui est mobile tefid à se mouvoir, de manière que les directions du conducteur et de l'axe de l'aiimant forment un angle droit , et que le pôle de l'aimant
.V-.«pi' regarde; h^tbituellement le nord soit à gauche de ce flpi?iinj^lippeUe ordinairement le courant 'galvanique , déjiiqaiiiUijt^on que j^ai cru devoir changer en celle de cou-
- jiàifii i^^UlIque^ f t Vli :f!^l6 opposé à sa droite , bien entendu i^e 1^ ligne. qui mesure la plus courte dislance du conducteur et l'axe de l^imant rencontre la direction de cet ^xe entre les deux ^oles. Pour conserver à cet énoncé Joute la généralité dont il est susceptible , il faut distin- 4pam deux sortes de conducteurs : i° la pile même, dans Jaquelle le courant électrique, ds^ns le sens où j'emploie ce mot , se porte de l'extrémité où il se produit de l'hydrogène dans là décomposition de l'eau , à celle d'où l'oxigène se dégage ; 2^ le fil métallique qui unit les deux extrémités de la pile, et où l'on doit alors considérer le même coujcgfiLt <:omme se portant, au contraire , de l'extrémité qui
AommtàtTmigiut^ a eelleqai ili i thp p c dcr fcjJm g iiic
On pC^ €30fÊÊÊOmUm€> CCS OCttX CSB ffasS miC IwêlIiC CHBBf*
tion, en disant <pi*oa ftmd par eouanc ckdmpe la JhfBtàtm smiani laqpelic rhjdrogiBe et les bases des scb soflft Inmsporléi par Tacticm de loiHe la pile , en cmccful ccUe-ci GomiBe fbrnant avec le condacteor OD seal mcait , lonqo^oB imcrroaipt ce csrciiii pour y placer, soit de Tcan, soit ne dinolatioii saBne q[iie celte âctioti décompose, Anrerte, loot coque je vais dire sur ce mt^et me suppose avcncnieBt <pi*il j ait réeUaneDt tin coarmi dans celte direction, et on pcot ne considérer qne comme une manière commode et nsiire de la dési* gner Tcmploi qne je iâis ici de celte dénominatioti do . oofurant âectriqne.
Dinis les expériences de If. OCrsied , ce^ action d^ ;, tectrice se eomlmie tonjonn avec cdle qne le gioliè Mit».;'^ testre «aierce snr raigiiSIe anoantée, et *se comkiiil(^
pnlwo; ceqtii condtûtidesrésidtatS'CompliqnéS'éMt il est diflidle d'ansljsef les circImsiaiieeB et de tretell^ nattre les lois.
Pour pooToir observer les eflks de Yaeiian âifectrice d'en conrant éteciriqne &iir on aimant , sans qn*ils fnssent altérés par ces diverses causes , )'ai fait constrairtf nn instrument que j'ai nommé aiguiUe aimantée a$Ut» tiéfuck Cet instromeni , représenté pL 4 ) ^S* ^ 9 consiste dans trae aiguiUe aimaiitée j4B fixée perpendiculairetnent k un axe CD, qu^on peut placer dans la direction qne Ton veut, an moyen d'un mouvemlmt semMableà cehit di| pied d'tm téieacope et de deux vis de rappd £JK.
t^^aiguille ainsi disposée ne peut se ôiouveir qu^eit tournant dans un plan perpendiculaire à QeikHÀ^ dans lequel on a soin que son centre de gnjtvitë soit exactement placé, en sorte qu'avant qu'elte soit aimantée on puisse s'assurer que la pesanteur n'a aucune action pour lâ faire changer de position. On Taimante alors , et cet instrument sert à vérifier que tant que le plan où se meut Taiguille n'est pas perpendiculaire à'ia direction de l'aiguille d'inclinaison , le magnétisme terrestre tend à faire prendi'ô à laiguille aimantée la direction 4^ celle des lignes Vf^-^ cées sur ce pian gdi est le pliis rat>pPOché€i possible de l'axe de l'aiguille d'inclinaison, c'est-à-dire, la direction de^la projection de cet axe siu* le même plan» On rend esMité, au moyen des vis de rappel , le plan où se meiit . f^Mg^illë ainnanlée J^rpendioulaire à; la direetidiî dé iliguille d'inclinaison , le m^i^iâ^isme terrestre n'4 pltt9
Ù»iémm^ et elld Revient
«]Bfti,coiii|3mem0ii^:ii9li(fi^ porte, daïïs
)o. métne pliln un cerble' ZJfcTflr divisé en dcya^rés^ stir lf9^ei sont fixés 4éux [iletits Jbàrreaux de verre GjFI\ IK^ pofbr attacher les fils condudiclira , dont Faction diree- Irice agit alors seule et sans complication avec la pesanteur eliiile magnétisme terrestre. '
La principale expérience i faire avec cet appareil est de montrer que Fangle entte les directions de l'aiguille €t du conducteur est toujours droit quand Yaction direc* trice est la seule qui ait lieu.
A^doifi aiVtaclwe ou répulsweA^Ce second résultat général consiste, i^ en ce qu'an ^^ouduçteur joignant les deux extrémités d'une pile voltaïque, et un aimant dont Taxe fait vii. angld droit avec la direction du courant
qtà a llea dans ce oonducteur confonnémoit anx définw
tions prÀrédentes , abattirent qoand le pôle austral est à
gauche do coarant qoi agît sor loi , c'est-à-dire , qoand la
position est cefle qoe le condocteor et Taimant tendent k
prendre en vertn de leor action motnelle , et se reponssenC
qoand le pôle aostral de Taimantest à la droite do cornant,
c'est-à-dire, quand le condocteor et-Faimant sontnudn-'
tenus dans la position opposée à ceUe qo*ils tendent à se
donner motudlement. On voit , par renoncé même de oe&
deux résultais , que Taction entre le condocteor et Tai-^
mant est too)oius réciproqoe. Cest cette réciprocité que
je me sais d'abord attaché à vérifier, qooiqo'elle me pa^
rut assez évidente par elle-mènie ^ il me sonble qo'il sH^ "
Tait soperflo de décrire ici les expériences qoe j'ai faSxéà
pour la constater : il suffit de dire qn'dlies ont plémapciui '
réussi. ■■■<■■
^ ^ ^ote d'aciioa entre jm aimam él ^ fil coQJowcdf, 4ié4^ viBO* f e ^p oeag'-on -im- n <ft|l t4 jj dérant oosune de simples résultats de l'e^périepti^ ji :^ suffisent pour rendre raison des fiaiits observés pdP ■ M. OErsted, et pour prévoir ce qui doit arriver dans les cas analogues à l'égard desquels on n'a point encore fâili atioD. Us indiquent j par exemple , d'avance tout œ qui doit arriver quand un courant électrique agit sur raigullle d'inclinaison. Je n'entrerai dans aucun détait à cet ^rd , puisque tout ce que je pourrais dire sur oe sujet découle immédiatement des énoncés ,précédens. Je me bornerai à dire qu'après avoir déduit seulement le premier ràulut général de la note de M. Œrsted, j'etf déduisis l'explication des phénomènes magnétiques , fondée siur l'existence des courans électriques dans le globtf
de la terre et dans les aimans , que cette explication me conduisit au second résultat général, et me suggéra, pour le constater , une expérience qui réussit complètement. Lorsque je la communiquai à M. Arago^ il me &t remarquer avec raison que cette attraction entre un aimant et un conducteur électrique placés à angles droits dans la direction où ils tendent à se mettre mutuellement , et cette répulsion , dans la direction . opposée, pouvaient seules rendre raison des résultats publies par l'auteur de la découverte , dans le cas où Tai- ' guille aimantée étant horizontale on en approche le flL çouducteur d'une pile voltaïque dans une situation verticale^ et qu'on pouvait même déduire aisément cette loi y à^jfpeàea expérienoes de M. OErsted , celle qu'il énonce âmsi^^Fb^îieo autem filo ( cujus extremitas superior elec^ . piçàatem à termina negativo apparatûs galvanici ac^ .€^)iè regione puncto irUerpolum et médium acûs^ sitOr , 0ecîdaUem vdrsùs agiiur.
Gsir ce mouvement de Taiguille aimantée, indiqué. comme ayant lieu soit que le conducteur se trouve à l'occident ou a Torient de Taiguille , est dans le pretinier cas une attf^ction , parce que le pôle austral est à la gauche du courant , et dans le second une répulsion , parce qu'il se trouve à droite.
Mais en convenant de la justesse de cette observation , il me semble que la distinction que j'ai faite des deux, résultais généraux de l'action mutuelle d'un aimant et d'un ni conducteur n'en devient que plus imporunte pour expliquer ce qui arrive alors, en montrant que, dans ce cas , c'est tantôt une attraction et tantôt une répulsion , toujours conformément à la loi du second résultat générai
que je viens d'exposer, tandis que , dans l'expëi îence que M. (%rsted énonce immédiatement avant en ces termes : Quando filum conjungens perpendiculare ponilur è regiorte polo acûs magnelicœ , et extremitas superior Jili electricitatem à termino negativo apparatûs gahanici accipit^ polus oijenteTn versiis movetury ce mouvement n'a lieu que pour que l'aiguille aimantée prenne , à Tégard du conducteur, la direction déterminée par le premier résultat général, avec toutes les circonstances que j'ai comprises dans son énoncé, et en particulier la remarque qui le termine.
Il me reste à décrire l'instrument avec lequel j*ai constaté l'existence de cette action entre un courant électrique et un aimant , désignée , dans ce qui précède , sôus le nom S! action attractive ou répulsive, et -j'en ai observé les èfiets sans* que Vaction directrice vînt les altérer en se combinant avec elle. Cet instrument , représente pi. 4) fig* 9) ^^^ composé d'im pied A-$.C dont les bras BEG, BFH supportent le fil conducteur horizontal JfiT/), auprès dhquel on suspend une petite aiguille aimantée cylindrique MN^ à l'exlrémilé C de ce pied , au moyon d^un fil de soie MC^ tantôt par son
pôle austral et tantôt par son pôle boréal (i).
(i) C'est ici' qu'était placée, dans le Mémoire que je lus à l'Académie le i8 septembre 1820, la description des instrumens que je me proposais de faîrie construire', celle entre autres des conducteurs ^^liés en spirale et en hélice; je me procurai la plupart de ces instrnnSens entre celte séance et celle du 25 septembre, où je fis l'expérience des aiiractiona et répulsions des courans éicclriqacs , sans Tintermè^ d*aa-
La première réflexion que je fis lorsque je voulua chercher les causes des nouveaux phénomènes découvert^ par M. Œrsted, est que Tordre dans lequel on a découvert deux faits ne faisant rien aux conséquences d&s analogies qu'ils présentent, nous pouvions supposer qu^avant de savoir que raignille aimantée prend une dl« rection constante du sud au nord , on avait d'abord connu la propriété qu'elle a d'être amenée par un courant électrique dans une situation perpendiculaire à ce courant, de manière qu'un même pôle de l'aiguille fût toujours porté à gauche du courant , et qu'on découvrit ensuite la propriété qu'elle a de tourner constamment au nord celui de se^ pôles qui se portait ainsi à gauche di^ couraqt ;^ l'idée la plus simple, et celle qui se présen-' ferait imniédiatemçnt k celui qui voudrait expliquer cettç direction constante de Taiguille, ne serait^el^.pas.d'ad- IMtire dapa la terre un courant électrique, <}ans^une.di« reotion telle que le nord 9e trouvât à gaqche jû^]\nx h,qxixme qui , couché sur aa sui^ce pi9|ir ^vpir la face tournée du côté de l aiguille, recevrait ce courant dans la.directkm de ses pieds à sa tète, et d'en conclure qu'il a lieu, de Test à l'ouest, dans une direction perpendiculaire au me* ridien magnétique ? ,
Cette hypothèse devient d'autant plus probable qu'on fait plus attention à l'ensemble des faits connus ] ce courant, s'il existe, doit être comparé à celui que j'ai
cuD aimant) je supprime ici cette description, parce qu'elle se retrouve , soit dans ce que je Iqs h cette dernière sëance et que je Vàî^ bîeùtôt transcrire*, soit dans les autres pa<$5agesi de ce Mémoire relatifs h rexplîcàiîon des planches dont il est accompagné. ' *
montre dans la pile agir sur raiguille aimantée , comme ' se dirigeant de rextrémîté cuivré à rextrémîté zinc, quand on établissait un conducteur entre elles , et qui aurait Heu de même si , la pile formant une courbe fermée, elles étaient réunies par un couple semblable aux autres : car il n^y a probablement rien dans notre ^lobe qui ressemble à un conducteur Continu et homogène ; mais les matières diverses dont il est composé sont précisément dans le cas d'une pile vohaïque fotùkéé d'élémens disposés au hasard, et qui, revenant sur elle^ inème , formerait comme une ceinture continue tout., autour de la terre. Des élémens ainsi disposés donnent. ;v moins d'énergie électrique sans doute que s'ils rétaiènt*'* dans un ordre périodiquement régulier ; mais il faudrait qvCiU fussent arrangés à dessein pour que , dans mie série
de substances différentes formant une courbe ferflertU . autour' de la terre, il n'y eût pas decourani ^an^jEÛÉI . sens ou d^ns Pautre. Il se :tç!?îiyg.q»e, d'apr^î- TjirrMiW gement des substancies' de là téirre ^ ce Couraiiff '^^*H|%iJi|i • Test à Touest, et qu'il dirigé par-tout l'aiguïHé Itfkiàtiiëé perpendiculairement à sa propre direction. Cette direction trace ainsi sur la terre un parallèle magnétique , de manière que le pôle de Taiguille qui doit être à gauche du courant se trouve par-là constamment porté vers le nord , et l'aigUille dirigée suivant 1q méridien magnétique* Je ferai remarquer, à ce sujet, que les effets produits par les piles de la construction anglaise, où l'on br&Ie un fil fin. de métal même avec une seule paire dont le zinc et le cuivre plongent dans un acide, prouvept.suifisamment que c'est une supposition trop restreinte de n^admettre Tactioa électro-motrice qu'entre les métaux ,
(5?) el de ne regarder le liquide interpose qne comme Conducteur. Il y a sans doute action entre deux métaux , Volta Ta démontré de la manière la plus complète ^ mais est-ce une raison pour qu41 n*y en ait pas entre eux et d^autres corps , ou entre ceux-ci seulement ? Il y en a probablement dans le contact entre tous les cor|>s qui peuireDt conduire plus ou moins Télectricité sous une faible tension ; mais cette action est plus sensible dans les piles composées de métaux et d acides étendus , tant parce qu^il parait que ce sont les substances où elle se développe avec lé plus dVnergie , que parce que ce sont celles qui conduisent le mieux Télectricité.
Les divers arrangemens que nous pouvons donner à ^oprps non métalliques ne sauraient produire une action ëleetro-motrice comparable A celle d'une pile vol- Itfqne â disques métalliques séparés alternativement par doliq^ndes^ à cause du peu de longueur qu'il nous est, f&tnis de donner à nos appareils ; mais une pile qui ferait h.téat de la terre conserverait sans doute quelque inten-' site lors même qu'elle ne serait pas composée de métaux, ^ que les élémens en seraient arrangés au hasard ^ car sur une si grande longueur, il faudrait, comme je viens dé l<î£re, que l'arrangement fût fait à dessein pour que les actions, dans un sens fussent exactement détruites par les actions dans l'autre.
Je crois devoir faire observer à ce sujet que des courans électriques dans un même corps ne peuvent être indépendans les uns des autres , à moins qu'ils ne fussent séparés par des substances qui les isoleraient complètement dans toute leur étendue , et encore , dans ce cas-là même , ils devraient influer les uns sur les autres ,
puisque leur action se traosoiet à travers tous les corps } à plus forte raison lorsqu'ils co-existent dans un globe dont toutes le$ parties sont continues , doivent -ils se ' diriger tous dans le métne sens, suivant la direction que tend i leur donner la réunion de toutes les actions électro-motrices de ce globe. Je suis bien loin , au Éreste^ de croire que ce soit seulement dans ces actions , que résida U cause des courans électriques qui y sont' in* Piqués par la direction que prend Paiguille aimantée à chaque point de la furface de la terre ;^ je crois , au-con« ^ trairç, que la cause principale en est toute différente^ comme j'aurai occasion de le dire ailleurs ; au reste , cette C9use, dépendant de la rotation de la terre, donneraît en chaque lieu une direction constante à Faiguille , ce quv est contraire à l'observation, je regarde done lacfeionr électro-iAOtricedeà sivb&tatices dont se compose |a planète que aoi^s': habitons, comme se combinant avec ccttle actiol^: générale , et expliquant les variations de la Aécli^' ^ n^isjt^H i. nlK^ure que ToxidAtion £siit des progrès «bina l^^une ou rauCre région eontinentale de la terre.
Quant ^uxvffiriations diurnes, elles s'expliquent -aisé*» ment par le cbangenu^ht de temipérature alternatif âe'oetf deux régions pendant la durée d'une relation du globe*'terreslre,dVutant.pIua facilement qu'on connaît depuis longtemps l'influence de la température sur l'action élcfCtrlilAQtrJee, influence sur laquelle M. Dessaignes a fait des ^s^rvations très "^intéressantes. Il faut aussi comp«ei^ parildî les actions électro-motrices des différentes partie» de la terre ceUedes minerais aimantés qu'elle contient, et qui doivent^ d'après mes idées sur la nature de rahnanty être conaidéréa oomme autant de piles voltaïqucte. L'âéva-'
(59) tion de température qui a lieu dans les conducteurs des courans électriques doit avoir lieu aussi dan^^i^xâri globe terrestre. Ne serait-ce pas là la cause de cette <?r*aleMr interne constatée récemment par les expériences rapportées, dans une des dernières séances de TÂcadémie , par un de ses membres dont les travaux sur la chaleur ont fait 'i^entrer cette partie de la physique dans le domaine des Ibathématiques ? Et quand on fait attention que cette élévation de température produit , lorsque le courant est assez énergique , une incandescence permanente, accompagnée de la plus vive lumière, sans combustion ni déperdition de substance, ne pourrait-on pas en conclure que les globes opaques ne le sont qu'à cause du j^eu d'énéi^ie des courans électriques qui s*y établissent. Et trouver dans des coiirans plus actifs la cause de la cha<« Jcaret de la lumière des globes qui brillent par eux-mêmes? - On sait qu'on expliquait autrefois par des courans 1m f^hénonrènes magnétiques, mais on les supposait pa«« pallèles k l'axe de Faimant , situation dans laquelle îh ne pourraient .exister sans se croiser et se détruire.
Maintenant, si des courans électriques sont la cause de l^a^oii directrice de la terre, des courans électriques seront àn^T.la cause de celle d^un aimant surimautre aimant; 4^oà il sùltqu^uû aimant doit être considéré comme un as* scmblage de courans électriques qui ont lieu dans des plans perpendiculaires à son axe, dirigés de manière que le pôle austral de raimant ,'qui se porte du côté du nord , se trouve k droite de ces courans , puisqu'il est toujours à gauche d'un courant placé hors de Taimant , et qui lui fait face dans une directipn parallèle , ou plutôt ces courans s'établissent d abord dans Taimant sufvant les courbes fermées
les plus courtes , soit de gauche à droite, soit de droite à gauche, et alors la ligne perpendiculaire aux plans de ces courans devient Taxe de laimant , et ses extrémités en deviennent lés pôles. Ainsi , à chacun des pôles d'un aimant, les courans électriques dont il se compose sont dirigés suivant des courbes fermées concentriques ; j^ai imité cette disposition autant qu'il était possible avec un courant électrique, en en pliant le fil conducteur en spirale : .cette spirale était formée avec un fil de laiton et terminée par deux portions rectilignes de ce même fil , qui étaient renfermées dans deux tubes de* verre (i), afin qu'elles ne communiquassent pas entre elles, et pussent être attachées auirdeux extrémités de la pile. >
Suivant le sens dans lequel on fait passer ^le courant dans une telle spirale , elle est en effet fortement attirée ou repoussée par le pôle d'un aimant qu'on lui pré-r sente de manière que la direction de son axie soit perpendiculaire au plan de la spirale , selon que lès courana électriques dç la spirale et du polç de l'aimant sont dans le même sens ou en sens contraire. En remplaçant, l'aimant par une autre spirale dont le courant soit dans le même sens que le sien , on a les mêmes attraction»' et répulsions^ c'est ainsi que j'ai découvert, que deux courans électriques s'attirent quand ils ont lieu, dans le même sens,' et se repoussent dans le cas contraire. ,
En remplaçant ensuite , dans l'expérience de l'action mutuelle d'un des pôles d'uft aimant et d'un courant^ dans un fil métallique plié en spirale , cette spirale
(i) J'ai depuis changé cette dispojBÎtion, comme je le dirai ci«après«
par Un autre aimant, on a encore les mêmes eflets, soit en attraction , soit en répulsion , conformément à la loi des phénomènes connus de Taimant; il est évi^^ dent d'ailleurs que toutes les circonstances de ces demierg phénomènes sont une suite nécessaire de la disposition des courans électriques que f y admets , d'après la ma-^ nière dont ces courans s'attirent et se repoussent.
Tai construit un autre appareil où le fil conductj
est plié en hélice autour d'un tube de yern
théorie que je me suis faite de ces sortes^ phénomènes
ce conducteur doit présenter, quand on y fera passer le
Courant électrique , une actioiJsemblable à celle d'une
éijKoiUe ou d'un barreau aimanté , dans toutes les cir-
ièfiftlB^ces où Ceux-ci agissent sur d'autres corps, ou
: M(t Q^ par le magnétisme terrestre (i). J'ai *dé]à
eiîsenré tme partie des effets que j'attendais de l'emploi
ifïË' conducteur plié en hélice, et je ne doute pas que
jliù on variera les expériences fondées sur l'analogie
i^itablit la théorie entre cet instrument et un barreau
mmttéy plus on obtiendra de preuves que l'existence
(î) Qaand j'écrivais cela , je ne connaissais pas bien celle des deux actions exercées par une hélice , qui corj*espond aux projections de ses spires sur son axe , et je croyais qu'on poQTalt la négliger , ce qui p'est pas ; mais tout ce que je dis ici sera vrai si on l'entend d'une hélice où Ton ait détruit cette action par un courant rectiligne opposé, établi dans le tobe de verre qu*elle entoure de ses spires , en sorte qu'il ne reste plus que l'action qu'exerce chaque spire dans un plan perpendiculaire h Taxe de l'héKce, ainsi que je Fat ex« pliqué dans le premier parjigràphe de ce Mémoire*
des courans électriques daos les aimans est la cause unique de tous les phénomènes magnétiques.
Je ne pus achever la lecture que |e fis à TÂcadémia de ce que je viens de transcrire, que dans la séance du 25. septembre -, je terminai cette lecture par uu résumé où je déduisais, des feits qui y étaient exposés^ les con* clusions suivantes :
i^. Deux courans électri.ques s'attirent quand ils se meuvent parallèlement dans le même sens; Ils repoussent quand ils se meuvent parallèlement en sens contraire.
ta?. Il s'ensuit que quand les fils métalliques qu'ils parcourent ne peuvent que tourner dans des plans parallèles , chacun des deux courans tend à amener l'autre dans une situation où il lui soit parallèle et dirigé dans le même sens^
3^, Ces attractions et répulsions sont absolument dif^ férentes des attractions et répulsions électriques oi?^. dinaires.
4^. Tous les phénomènes que présente l'action mu-, tuelle d'un courant électrique et d'un aimant, découverts par M* C^rsted , que j'ai analysés et réduits à deux faits généraux dans un Mémoire précédent, lu à l'Académie le i8 septembre 1820, rentrent dans la loi d'attraction et de répulsion de deux courans électriques , telle qu'elle vient d'être énoncée , en admettant qu'un aimant n'est qu'un assemblage de courans électriques qui sont produits par une action des particules de l'acier les unes sur les autres analogue, à celle des élémens d'une pile voltaïque, et qui ont lieu dans des plans perpendiculaires â la ligue qui joial les deux pôles . da Taimant.
5^ Lorsque Faimant est dans la situation quMI tend à prendre par Taction du globe terrestre , ces^ courans sont dirigés dans le sens opposé à celui du mouvement apparent du soleil ; en sorte que quand on place Faimant dans la situation contraire, a6n que ceux de ses pôles qui regardent les pôles de la terre soient de même espèce qu'eux , les mêmes courans se trouvent dans le sebs du mouvement apparent du soleil.
6^ Les phénomènes conuus qu^on observe lorsque /deut aimans agissent Tun sur Tautre rentrent dans la même loi.
7^ ' Il en e^ de même de l'action que le globe terrestre, cttnce sur un aimant, en y admettant des courans *éle€triqnes dans des plans perpendiculaires à la direction •de faijguille d'inclinaison, et qui se meuvent de Test irouest* au-dessous de cette direction.
8^. Il nYa rien de plus à Fun des poles^ d'aft aiinaut qu'à l'autre^ la seule différence qu'il y ait entre' eux est que Fun se trouve à gauche et Fautre à droite de» couiftDi électriques qui donnent à Facier les propriétés ^na^étique»»
9^ Lorsque Yolta eut prouvé que les deux électricités, positive et négative, des deux extrémités de la pile s'attiraient et se repoussaient d'après les mêmes lois €[ue les deux électricités produites par les moyens connus 4Tant lui , il n'avait pas pour cela démontré complète- JneiH Fidentité des iluides. mis em actron^ par la pile et far le frottement ^ mais cette identité le fut , autant qu'une vérité physique peut Fètre ^ lorsqu'il nsontr» que deulc corps^ dont Fmfi était électrisé par le eontactd^esfmétauy,^ ta Futcc f9x le firottemfxUy «gissaieM FâR shp Vmtr&f
dans toutes les circonstances, comme s^îls avaient été tous les deux électrisés avec la pile ou avec la machine électrique ordinaire. Le même genre de preuves se trouve ici à l'égard de Tidentité des attractions et répulsions des Gourans électriques et des aimans. Je viens de montrer à l'Académie l'action mutuelle de deux courans ; les phénomènes anciennement connus relativement à ceUe de (deux aimans rentrent dans la même loi ; en partant de cette similitude » on prouverait seulement que les fluides électriques et magnétiques sont soumis aux mêmes lois , Qomme on l'admet depuis long-temps , et le seul changement à faire à la théorie ordinaire de l'aimantatiop; .serait d'admettre que les attractions et répulsions mag^ ^ .&étiques ne doivent pas être assimilées à celles qui résuk» .font de la tension électrique, mais k celles que j'ai ob^ aervées entre deux, courans. Les expériences de M*'OBr§^ ted , où un coiuram éloetriqHe- fmdiM éacAre lea m^wt^ .^. effets sur un aimant , prouvent de plus que ce sont les mêmes fluides qui agissent dans les deux cas.
Dans la séance du 9 octobre , j'insistai de nouveau sur cette identité de l'électricité et de la cause des phéno» mènes magnétiques, en montrant que l'aimant ne jouit des propriétés qui le caractérise que parce qu'il se trouvé ^ dans les plans perpendiculaires à la ligne qui en joint les pôles, la même disposition d'électricité qui existe dans le conducteur par lequel on fait communiquer les deux * extrémités d'une pile voltaïque; disposition que j'ai désignée sous le nom de courant électrique, tout en insistant, dans les Mémoires que j'ai lus â l'Académie, sur * ce que l'identité des parallèles magnétiques et des conducteurs d'une pile de Yolta) que j'avais surtout en 'vu«
4*établir, était indépendante de l'idée, quelle qu'elle fût, qu^on se faisait de cette disposition électrique.
Pour mettre dans tout son jour Tidentité des courans des conducteurs vol laïques et de ceux que j'admets dans les aimans, je me suis procuré deux petites aiguilles fortement aimantées, garnies au milieu d'un double crochet en laiton, portant une flèche qui indique la direction du courant de Faimant ; j'ai fait représenter une de ces aiguilles de face, et l'autre de champ, à côté de la figure i'^. ab est l'aiguille, c<2 le double crochet, ef U flèche. Au moyen du double crochet, ces aiguilles s'adaptent I quand on veut les y placer, sur les conduotears AB^ CD (fig. i), dans une situation où la ligne qui joiiu leurs pôles est verticale , et où leurs courans, touicrnrs parallèles aux conducteurs, sont à volonté dirigés dans le^mème sens ou dans des sens opposés. Voici l'usage 4e cesjtiguilles : après avoir produit les attractions et répulsions entre les conducteurs AB^CD^ en faisant* passer dans tous deux le courant électrique , on ne le &it plus passer que dans l'un des deux , et on place ior l'autre une des aiguilles aimantées dans la situation <iae je viens d'indiquer, de manière que le courant que j^admets dans Faiguille soit d'abord dans le même sens ^e celui qui aVait lieu auparavant dans le conducteur ^quel elle est adaptée \ on voit alors que le phéno* nine d'attraction ou de répulsion , qu'offraient d'abord les deux conducteurs, continue d'avoir lieu en vertu de ce que j'ai nommé V action attractii/e ou répulsive au commencement de ce paragraphe^ on place ensuite la même * aiguille de manière que son courant soit dirigé en sens ^Qtraire , et on obtient le phénomène inverse , enyertu.
de la même action , précisément comme si on avait cbangë la direction du courant que cette aiguille remplace , en faisant communiquer, dans un ordre opposé à celui qui avait d'abord été établi,. les deux extrémités de la pile avec celles di^ conducteur de ce courant.
Enfin , en ne faisant plus passer de courant électrique? dans aucun des deux conducteurs . et en plaçant siu* cba« cun une aiguille aimantée toujours dans la même situation verticale où son axe fait un angle droit avec le conducteur qui la porte, pour que ses courans continuent d'être parallèles à ce conducteur, on a de nouveau, d'après Faction connue de deux aimans Pun sur Tauti^ , \e$ mêmes attractions et répulsions que quand des conram étaient établis dans les deux conducteurs, lorsque les courans des aiguilles sont tous deux dans le même setis^ ou tous deux en sens contraire, relativement aux couraBS électriques qu'ils remplacent, et des phénomènes inverses quand Tun est dans le même sens et l'autre dans le sens opposé^ lé tout coûformément à la théorie fondée sot Fidentité des courans de Faimant et de ceux qu'on pro* duit avec la pile de Volta.
On peut aussi vérifier cette identité dans Finstmment représenté fig. a. En remplaçant le conducteur fixe JiB par un barreau aimanté situé horizontalement dans une direction perpendiculaire à eelle de ce conducteur, et de manière que les courans de cet aimant soient dans le même sens que le courant électrique établi d'abord dans le conducteur fixe , on ne fait plus alors passer le courant que dans le conducteur mobile , et on voit que celui-ci tourne par Faction de Faimant précisânent comme il le faisait dans Fexpérience où le courant ëtiiit établi dans les deux conducteurs, et où il n'y avait point
de barreau aimanté. C^est pour attacher ce barreau , que j'ai fait joindre à cet appareil le support XTj terminé en r par là boite Z ouverte aux deux bouts où Ton* fixe raimant dans la position que je viens H^expliquer au moyen de la vis de «pression /^.
Quant à Tappareil représenté pi. 5, fig. n ) on voit par cette figure que les inoyens de communication avec les extrémités de la pile ^ et le mode de suspension du conducteur mobile, étant à-peu-près les mêmes que dans celai qui est représenté dans la fig. i ^^, ces deux instrumens &e différent qu'en ce que, dans celui de la fig. 1 1, les deux conducteurs ^, j? sont plies en spirale, et le conducteur mobile B suspendu â un tube de verre vertical CD. Ce tobé «st terminé inférieurement au centre de la spirale que forme ce conducteur, et reçoit dans son intérieur le prolongement du fil de laiton de cette spirale ; ce prolongement arrivé en D, au haut du tube , y est soudé à la boite de cuivre £*, qui porte le tube de cuivre f^' où ^iktre à frottement le contre-poids H, et une pointe d^acier L qu'on plonge dans le globule de mercure de la cbape 1^, tandis que Tautre extrémité du même fil de bitOB, après avoir entouré le tube CD en forme d'hélice, vient se souder à la boite de cuivre D, k laquelle l'attache l'autre pointe d'acier K destinée à être plongée aussi dans un globule de mercure placé d^s la chape JT* Ces denrt^hapes sont d'acier, afin de u'étre point endommagées par le mercure^ les pointes reposent sur leur fui&ce concave comme dans l'instrument représenté fig. i • de serait ici le lieu de parler d'un autre genre d'ac-r tion des courans électriques sur l'acier, celle par laquelle ils {ni oommutiiquent les propriété^ i|)a{;nétiques , et de montrer que toutes les circonstances de cette action^
dont nous devons la connaissance k M. Ârago , sont atf'* tant de preuves de la théorie exposée dans ce Mémoire re-* lativement à la nature électrique de Taimant; théorie dont il me semble qu^on peut dire que ces preuves complètent la démonstration. J'aurais aussi, pour ne rien omettre de ce qui est connu sur Taction mutuelle des fils conjonctifs et des aimans, & parler d'expériences très-intéressantes communiquées à l'Académie dans un Mémoire qu'un physicien plein de sagacité , M. Boisgiraud , a la dans la séance du 9 octobre i8a(^. 'Une de ces expénéiïGès ne laisse aucun doute sur un point important de la diéorie de l'action mutuelle d'un fil conducteur et d'an aimant, en prouvant que cette action a lien entre ce conducteur et toutes les tranches perpendiculaires à la ligne qui joint les deux pôles du petit aimant soumis à son action, sans se développer avec une plus grande énergie sur les pôles de cet aimant 9 comme il arrive lorsqu'on observe l'action que les divers pointa de la longueur d'un barreau aimanté exercent sur une petite aiguille. Mais les découvertes de M. Ârago ont été exposées par lui-même dans les Annales de Chimie et de Physique ( t xv, p. 93-102), et j'aurai occasion , dans le Mémoire suivant (z), de parler des expériences de M. Boisgiraud, et d'en déduire les conséquences qui découlent naturellement des faits qu'il a observés.
(iQ Comme ce que )'aî à dire sur l'action mujtuelle de deux aimans se compose bien moins de faits nouveaux que de calculs par lesquels on ramène cette action ii celle de deux Gourans électriques | f ai cru devoir renvoyer, à' ce second Mémoire , le paragraphe oii je me proposais d'examiner dans celui-ci les lois suivant lesquelles elle s'exerce , et de montrer que ces lois sont une suite nécessaire de la cause que je lui ai assignée dans les conclusions que fai lues à rAcadémie le ^S septembre dernier.
sADDrnONS AU^ MÉMOIRE PRÉCÉDENT.
KoTE sur lesk expériences électro-magnétiques ^ cle MM. OErsted^ Ampère, Aragq et Biot. ^^
M. OEi]^ted, professeur àl'universîié de Copenhague^ avait publié^ avant 1807, un ouvrage dans lequel il annonçait qu'il se proposait de vérifier si (électricité dans son état le plus latent na au-cune action sur V aimant (i); mais ce n'est que pendant rhi ver de iSigjqu'ila découvart /'action du fil conjonctîf de la pile voltdique sur taiguilîe aimantée, dont il a donné une explica-^ tion particulière, qui ne s'accorde point avec l'i*dée^ue les fluides électriques et magnétiques sont une même chose (2).
Le résultat de la belle expérience faite par M. OErsted n'a été connu à Paris que vers le mois de juillet 1820, et dès le mois de septembre suivant plusieurs savans«odt ajouté à ce premier travail des faits très-importans sur les rapports de l'électricité avec le magnétisme.
M. Ampère a démontré que deux fils conjonc*^ tifs de métaux non magnétiques s'attirent et se repoussent par la seule action du fluide électrique j que Ton peut remplacer un des deux fils conjonctifs par un aimant sans changer la nature des actions, ce qui donne tous les Fhénomènes découverts par M. OErsted*; que on peut de même y sans qu'elle soit changée ,
/ {fi Chap. VIII de la traduction de l'allemand par M. Mar- .
cd de Serres, publiée en 1807, i (
. 4rt-,ijtw»fa« jlf Chimie JùLdaJBbQpsipt^ y t» ZIV , p>4a4y ^^
^. fis- sn.
( 70 mettre wn aimant k la place du second fil conjonctîf^ d*ou résultent les faits* connus de raction mutuelle de deux aimans. Il en a conclu que tous les phénomènes des aimans sont purement électriques y et que la distribution de Télectricité ' dans le fil iconjonctif est la même que dans des
Slans perpendiculaires à la ligne qui joint les eux pôles d'un aimant suivant des courbes fer^ mées> tracées dans ces plans* . Pendant que M. Ampère établissait ainsi ridentité des fluides électriques et magnétiques^ M. Arago aimantait de la limaille de fer parafe fil ' €onjoncti£ droit. Bientôt M. Arago^ par un procédé déduit des Idées théoriques de M. An^pèrèt aimanta des aiguilles et des barreaux d'aciei*^ en les plaçant dans la partie intérieure d'un fil conjonctif plié en hélice sur une portion de s% longueur : ces corps s'y aimantent parfaitement, soit qu'ils posent immédiatemept sur les fileiB de l'hélicej soit qu'ils soient enveloppés d'uni papier cm introduits dans» un tube de yerre ^ afiv qu'ils ne puissent communiquer avec ces filets La position des pôles des corps ainsi aimaor tés se trouve déterminée par celle des spires de l'hélice qui les enveloppe» et différente siiOes spires tournent de gauche à droite ou de droite à gauche. D'âpres cette observation ^ Mr Ar^go a pilé un m^me fil conjonctif de cuivre suivant plusieurs hélices placées à la suite l'une de l'autre et dont les spires tournaient alternativemeât eYi« sens contraires.; il a placé dans chacunç d'elle^ une aiguille^ et ces aiguilles se sont trouvées aimantées eu même temps, de manière que leurs pôles de même nom étalent contigus j un fild'ar cier substitué it la réunion de toutes ces aiguilles
s^esl aimanté comme elles ^ de manière qu'il a présenté autant de pofhts conséquens qu'ily af ait . de ohangemens dans la direction des spires.
M. Aràgo a obtenu ces effets 5 soit qu'il se servie dej'appareil Yoltaïque^ soit qu'il employât une machine électrique ordinaire^ soitqu'il fît passer une décharge de la bouteille de Leyde à trarcDs le fil plié en hélice. •
Qa savait depuis long- temps que des croix situées sur des églises^ des verges de paratonnerre s'aimantent naturellemenrpar rëlectricité atmosphérique.
L'Anûuaire de iStg^ publié par le Bureau des Longitudes ^ contient un artide de M. At*agosur les forces miagnétiques , où ce savant annonce avoir été témoin qu'un bàtim*ent génois qui faisait route pour Marseille , étant à beu de distance d'Alger ^ fut frappé par la fouclre qui eu changea les pôles de manière que les aiguilles des boussoles firent une demi-rëvolution, et que le bâtiment vint se briser à I4 a^e au moment où le pilote croyait avoir lé cap au nord.
On avait aussi remarqué que l'aiguille àimahtée était souvent agitée lorsqu'il paraissait uue aurore boréale. Francklin attribuait ce phénomène au fluide électrique (1); M. Arago vient de montrer , d'après des expériences faites en Angleterre , comment raurore boréale est pro^^ dwie par des courans électriques semblable^ au courant lumineuse que donne lapilie d& Volta dans ces eœpériences {%).
(1) TraiVtf :dtf P/^jr«ijft|c.de M. Pbiij, aii^ i8o5,papagrapue 628. .
(a) Annales de Chimie et fie Plyrsijue^ U XY, p. lox
- Rîlier {Journal de Physique ^ tome LVII, année i8o3) avait concki ae quelques essais qui n'ont pas été vérifiés depuis ^ que la terre a des pôles électriques , comme elle a des méri^ diens magnétiques A\ est prouvé aujourd'hui que tout ce qu'avait avancé Ritter sur ce sujets est contraire à la manière dont le globe terrestre agit réellement sur le6 Conducteurs électriques.
MM. Hachette et Desdrmes avaient eu « en i8o5, ridée heureuse de reconçattre la direction aue prendrait une pile électrique horîzon- «tale linre^ composée de mille quatre cent quatre* vingt plaques minces de cuivre , revêtues de zinc sur .une de leurs deux faces , et du diamètre d'une pièce de 5 francs. Ils avaient placé celte pile dans un bateau qui flottait sur l'eau d'une >grande cuve, où ils avaient reconnu précédemment qu'un barreau d'acier aimanté d'un poids à'peu-'près égal à celui de ia pile, et placé dans le bateau, arrivait, après quelques oscillations, dans le méridien magnétique; mais la pile «le prit aucune direction déterminée, comme cela devait ariver, puisqu'ils n'en mettaient pasi^s extrémités en communication et qii 'ainsi il n'y avait point de courant électrique. .
Tous ces faits, et même les expériences de M. OErsted, étaient loin de prouver P identité de P électricité avec r aimant $ cette identité n'a é(é établie que par M. Ampère'^ ce savant a lu, à ce su jet^. plusieurs mémoires à T Académie royale des sciences, dont voici l'extrait :
. Le 18 septembre 1820, il réduisit les phénomènes observés par M. OErsted à deux faits (généraux; il montra que le courant qui, est dan^ la pile agit sur Taiguille aimantée ^ comme celui
du Jil conjonclîf, et rapporta les expériences d'après lesquelles il avait constaté [attraction ow répulsion de toute la masse (Vune aiguille ai^ mantée par le fil conjonctif ; il décrivit les instrumens qu'il se proposait de faire construire ^ et entre autres les spirales et les hélices galvaniquèSy qu'il annonça devoir produire les mêmes efifets que les aimans j il donna ensuite quelques*^ détails sur la manière dont il concevait que les aimans devaient uniquement leui^s propriétés à des courans électriques dans des plans perpendiculaires à leur axe j il montra qu'on devait admettre des courans semblables dans le globe terrestre , et réduisit tous les phénomènes magnétiques à des effets purement électri^ gués.
Le 25 septembre, il donna plus dedéveloppement à cette théorie ; il annonça le fait nouveau de t attraction et de la répulsion de deuas courans électriques sans F intermède d^aucun àimanty et répéta cette expérience dans le cours de la séance avec dès conducteurs plies en spirafes. M. Ampère fit ensuite le résumé de ce^
3u'il avait lu dans cejtte séance et dans la précédente, et s'exprima ainsi :
1®. Deux courans électriques s'^attirent quand ils se meuvent parallèlement dans le même sens», et i|s se repoussent quand ils se meuvent parallè<^ lement en sens contraire j
a^. Il s'ensuit que quand les fils métalliques qu'ils parcourent ne peuvent que tourner dans des plans parallèles, chacun des deux courans tend à amener l'autre dans une situation où iliui soit parallèle et dirigé dans le même sens ; ' 3^. Cejs attractions et répulsions sont absolu^
meut différenieîs des attractions et répuMontf électriques ordinaires ;
4^. Tous les phénomènes que présente Faction mutuelle d*iin^ courant électrique et . d'un aimant y découverts par M. OErsted^ que j*ai analysés et réduits à deux faits généraux dans i|n mémoire précédent^ lu à r Académie le i8 septembre 1820 , rentrent dans la loi d'attrac-tion et de répulsion de deux courans électriques^ telle qu'elle vient d'être énoncée 5 en admettant (^u'un aimant n'est qu'un assemblage de cbuk'an& electriaues qui sont produits par une action des
Ï)articuies de l'acier les unes sur les autres;^ ana<^ ogue à celle des élémens d'une pile voltaïoue^ et qui se meuvent dans les plans perpenaicu« laires à la ligne qui joint les deux pôles de Tai-^ mant;
5^. Lorsque l'aimant est dans la situation qu'il tend à prendre par l'action du globe terrestre ^ ces courant sont dirigés dans le sens opposé k celui du mouvement apparent du soleil; en sorte que quand on place l'aimant dans la situation con« traire 9 afin que ceux de ses pôles qui regardent les pôles de la terre soient de même espèce qu'eux , les mêmes courans se .trouvent dans le sens du mouvement apparent du soleil ; ■ ,
6^. Les phénomènes connus qu'on observa lorsque deux aimans agissent l'un sur l'autre » rentrent dans la même loi;
70. Il en est de même de l'action que la terre exerce sur un aimant^ en admettant dans le globe terrestre des courans électriques dans des plans perpendiculaires à la direction de l'aiguille d'inclinaison^ et qui se meuvent de Test à l'ouest;
8"^. II n'y a rien de plus^ à l'un des pôles d'un
(75) aimant c^^à l'autre; la seule diffêrence qu*!l y ait entre eux est que Tun se trouve à gpîuche ex l'autre à droite des courans électriques qui doa<» flidat à Tacier les propriétés magnétiques.
' 90. lorsque Volta eut prouvé que les deux électricités , positive et négative , des deux ex-* trémiiés de la' pile s'attiraient et se repoussaient d'après les mêmes lois que les deux électricités produites par les moyens connus avant lui y il a'a-Tait pa^ pour cela démontré complètement Fidentite de> fluides mis en action par la pile et par le frottemem ; mais cette identité le fut au-r fant qu'une vérité physique peutl'âtre^ lorsqu'il montra que deux corps, dont l'un était électriaé par le contact des métaux, et l'autre par le.frottemeht, agissaient l'un sur l'autre dans toutes les circonstantes , comme s'ils avaient été tous les deu:|: électrisés avec la pile ou avec la machine électrique ordinaire. Le même genre de preuves^ se trouve ici à l'égard de l'identité des attractions et répulsions des eourans électriques et des ai^ mans. Je viens de montrer à l'Académie l'actîoa mutuelle de deux courans ; les phénomènes an-* ciennement connus relativement à celle de deux aimads rentrent dans la même loi : en partant de cette similitude, on prouverait seulement que les fluides électriques et magnétiques soni soumis aux mêmes lois , comme on l'aumet de-»
E* uis longtemps, et le seul changement à &ire 2i i théorie ordinaire de l'aimantation serait d'ad-i^ mettre que les attractions et répulsions magné « tiques ne doivent pas être assimilées à celles qui résultent de la tension électrique, mais à cellesnue î'ai observées entre deuix courans. Les expériences de M* (Xssleù^oix un courant élee^;
(76) triqne produit encore les mêmes eff^s snr n& a'mani ^ prouvent de plus que ce sont les mêmes fluides qui agissent dans les deux cas.
Le 9 octobre suivant, M. Ampère présenta à l'Académie des expériences qui mettaient dans tout sou]0\xr V identité d* action entre les^hçon-^ jonctifs et les courbes fermées^ suivant lesquelles il conçoit des courans électriques dans des plana perpendiculaires à la ligne qui joint les deux, pôles d'un aimant. Il fît voir sur deux courans électriques rectillgnes les mêmes effets qu*it avait montrés^ dans la séance .précédente^, sur des courans dont les conducteurs étaient plies en spirales.
M. Ampère lut^ dans la même séance ^ -un' mémoire où il donnait les résultats dé quelques nouvejles expériences sur les mêmes phencKmènes^ et sur les circonstances où ils se pro» duisent; il décrivit la marche qu'il a suivie depuis pour calculer les effets des courans élec*. tt-iques d'une longueur finie et ceux des aimans; il annonça qu'iJ attendait, pour entreprendre ces calculs^ d'avoir achevé de détermiiier, par l'expérience, la loi des attractions de deux portions infiniment petites de courans électriques> sur làquelle il donna de premiers aperçus. Il insista, dans ce mémoire, sur toutes les' différences qui établissent, entre les attractions et les répulsions des courans électriques et celles de l'électricité ordinaire , une dissemblance et presque une opposition complète.
Le i6 octobre, il lut une pote relative aux belles exf)érîences de M. Arago sur VaimantU'tion de V acier à l'aide du courant produit par une plie voltaîque > en le faisant passer dans un
(77) fil conducteur plié en hélice ^ expériences conformes à ce qu'il avait annoncé sur l'identité de ces courans et de ceux qu'il admet dans les aimans^ et qui peuverft être Vegardées comme en complétant la démonstration.
Le So suivant^ M. Ampère annonça à l' Acadé- Plie que, conformément à sa théorie sur les phénomènes que présentent les courans électriques et les aimans^ l'action du globe terrestre tend à amener dans un plan perpendiculaire à la direct t i on de l'aiguille d'inclinaison le plan d' une portioa mobile du conducteur d'un appareil vDltaïque, disposée de manière à former un circuit pre$que fermé. Il décrivit deux instrumens , dont le premier lui avait servi à produire le mouvement du fil conjonctif , correspondant à la direction de l'aiguille d'une boussole dans le plan horizontal suivant la ligne de déclinaison ^ et l'aiitre, celui qui correspohd à la direction de l'aiguille d'inclinaison dans le plan du méridien magnétique. Il fit voir, dans cette séance , un instrument où. Ton fait tourner dans un plan horizontal une portion dii courant électrique , dont le conducteur est attaché à un pivot vertical , par l'actioh d'un autre courant^ action qui l'amène dans la situation où ces deux courans sont parallèles et dirigés dans le même sens.
M, Biot lut dans la même séance un mémoire contenant les résultats des premières et jusqu'à présent des seules expériences de* mesures précises qni aient été publiées sur l'action mutuelle des conducteurs voltaïques et des aimans; ces expériences, qu'il a faites avec M. Savart, établissent que l'action d'un conducteur rectiligne
(7») inâéùat ior nn aimaiu est en raison inTerse de leur distance^
l^e 6 nofembre iSso^ M* Ampère conunnnîqua 11 Tjlcadémie un fait relatif à l'action des conducteurs plies en hélices , fait qu'il avait reconnu long-teoips ayant d'en connaître la canse^ et que M« Arago avait également, observé; il en conclut :
I ^« Un moyen très^simple de neutraliser l'effet longitudinal'd'qn courant électrique dans un conducteur plié en hélice^ cit d'en réduire l'ac^ tion k reifet transversal^ qui se trouve alors iden-* tique à celui d*un aimant *,
a®. Une loi qu'il n'avait alors vérifiée qu'à l'é» gard de l'action exercée par ceue sorte de courons ^ mais qu'il a depuis prouvée^ par des ex* périonces directes i être vraie en général pour chacune des portions infiniment petites dont il Aiu^ concevoir les courans électriques comme composés^ lorsqu'on veut en calculer les effets.
Pour 80 faire une idée nette de la loi que M% Àmpôre expose dans ce mémoire^ il uut trouée voir dans l'espace une ligne représentanu en grandeur et en direction» la résultante d« deux rorcc» qui sont semUaUement reorér «f nt4ei par deux autres lignes » et supposer dans )t^ dir^H^tions de ces trois lignes trois courans filti'triquf^ dont les (broes altrac^ves ou repolrà\t« «t^U pro|iortioniidl^ à leurs longueurs. La ki ^kmtU a^êfiit c<Misi$ie en te que le conrant di«* l'ilté luivaM la^rémltante exerce ^ dans qudqne ^Mt^kNnqn<^i^ Mit^ $ur UW antre courant éleor tvi<|wv<^ ^r wi aiiianl^ ^ M^e action qne la f^v^wkm ^ ikwL CMirans dirigés swTani les
( 7^ ) M. Ampère n'a 3 dans ce mémoire ^ établi celte loi que sur un seul fait , celui de la double action produite par un fil conducteur plié en hélice, qui agit à-la- fois comme un conducteur rectiligne égal en longue^ur à Taxe de l'hélice , et comme un assemblage d'autant ^e portions de conducteurs circulaires. égaux et parallèles à la circonférence de la base du cylindre qu'entoure rïiélice , que cette hélice a de spires^ conformément à la loi dont nous parlons. L'égalité de la première action et de celle cji'ua conducteur rectiligne égal en longueur k l'axe de Thélice ^ est prouvée par l'expérience d'une manière rigoureuse , parce qnue cette actiou est exactement compensée par celle en sens opposé qu'on pro*. duit en faisant revenir^le même fil conducteur par Taxe de l'hélice dans un tube de Nerve oit de papier recouvert de ses spires^et qui empêche cette hélice de communiquer a^ec la portion du fil enfermée dans le tube : l'action se réduit alors à celle d'un assemblage d'autant de courans élec*> triques circulaires qu'il y a de spires. D'après la manière dont M. Ampère conçoit les courans des aimans auxquels il attribue tous les effets • qu'ils produisent j l'action d*un fil conducteur ainsi disposé doit être identique à celle d'un barreau aimanté : c'est ce que l'expérience a vérifié de la manière la plus complète. L'instrument qui résulte de cette disposition ^ suspendu comme Taiguille d'une boussole, se conduit pré-^ cisément de la même. manière que cette aiguille* en présence d'un aimant 3 et agit à son tour aur^ l'aiguille d'une boussole précisément comme ua aimant. M* Ampère a présenté cet instrument ^• l'Académie des sciences^ après avoir fini la lec* ture de son mémoire. Les expérieaceisauxqaellcs
( eo )
i\ est destiné ei qui ont éié répétées devant plusieurs de ses membres, offrent une des preuves les plus frappantes de la théorie de Tauleur sur rideniiié de rélectrîcité et du magnétisme.
M. Ampère a aussi conclu des mêmes considérations qu'un tube de verre d'un petit diamètre , entouré des spires d'une hélice assez inclinée^ en fil de laiton, forme, lorsque l'autre extréniité du conducteur revient par l'intérieur du tutic, un instrument très-simple, et très-commode pour porter le courant électrique où l'on veut , sans que Faction qui lui reste, et qi;ii est alors trèspetite, trouble sensiblement celle du reste du conducteur, lorsqu'on veut l'observer ou en mesurer les effets.
Dans la séance du 4 décembre 1820, M. Ampère lut un mémoire sur l'expression analytique des attractions et répulsions des courans électriques; l'dbjet de ce mémoire , est de montrer que tous les faits relatifs soit à l'action mutuelle dedeuxaimans, soit à celle d'un conducteur voltaïque et d'un aimant, découverie par M. OErstedt, soit à celle de deux conducteurs qu'il a observés le premier^ peuvent être ramenés à une Cc'îuse unique, consistant dans une force tantôt ailractive, tantôt répulsive entre les portions infiniment petites de ce qu'il a nommé courans électriques, mais agissant toujours suivant la ligne qui joint leurs milieux; seule direction dans laquelle l'auteur pense qu'on puisse supposer que s'exerce une force attractive ou répulsive, de quelque nature qu'elle soit. Il s'agissait pour cela de trouver d'abord la loi suivant laquelle cette force doit varier, pour que ses effets soient tels que les offre Tcxpérience.
M. Ampère a admis que celte action n'est pas
seulement fonction de. la distance^ maïs qu'elle dépend aussi des angles qui déterminent la position respective des deux portions infiniment petites àes courans électriques et de la ligne qui en joint les milieux. . /
Cette supposition ne semble pas d'abord con* forme à l'idée qu'on se (ait dçs forces attractives et répulsives ; mais c'est uniquement , remarque l'auteur , parce que l'attraction universelle, premier type de cette idée , ne dépendant ;que de la distance , nous ne sommes pas encore accoutumés à y faire entrer d autres élémens.
Quoi qu'il en soit, la manière dont la (Jjstance entre dans l'attraction de deux courans électriques , est celle qu'il avait annoncée comme la base de toutes ses recherches^ dans un précédent mémoire3 lu leg octobre iSso. En sorte que cette attraction est comme toutes les actions du même genre, observées dans d'autres phénomènes, en raison inverse du carré de la distance pour une «même position respective des deux portions, infiniment petites de courans électri*. ques que l'on considère.
Le premier résultat qu'en a déduit M. Ampère t par une intégration fort simple , est que, conformément à ce que M. le marquis de Laplace avait trouvé par le calcul , et M. Biot par l'expérience , dans le cas de deux courans rectilignes dont les directions sont parallèles , si l'on suppose un des courans d'une longueur infinie, la résultante des actions de toutes ses parties sur un élément de l'autre , et par conséquent aussi sur une de ses portions d'une longueur déterminée, est en raison inverse de la plus courte distance des deux courans.
L*autèur fait voir que ce réâultat est îndé- ^ndant de la manière dont on admet que Tangle
3ue forment deux :portions infiniment petites e courans parallèles arec la ligne qui en joint les milieux 3 entre dans la valeur de leur attraction mutuelle^ il est une suite nécessaire de ce Su'alors celte attracUon ne peut dépendre que e cet angle et de la distance entre cesf deux pe- -tites portions de courans élettriques.
Cette loi peut^donc êire cottsidérée comme une conséquence nécessaire des principes dont M. Ampère avait établi 3 dans le mémoire que nous igpnons de citer ^ qu'on devait partir pour x^alculer les phénomènes de ce genre ; mais il n'en. était pas moins important de la vérifier pair des expériences précises. Ces expériencesàvaient déjà été faites par MM. BIpt et Savart, et leur avaient donné cette loi, avant qu^elle eût été déduite par le calcul de la théorie de M. Ampère. Ce dernier remarque ensuite que d'après la manière dont les savans auteurs de cea expériences (1) expliquent les phénomènes découverts * par M. OErsted , il faut supposer que la force émanée da eonducteur vol taïqué s'exerce dans un sens perpendiculaire au rayon vecteur^ et il n'admet au contraire qu'une force agissant daM la directionde ce rayon. Quelque différence qtf'il y ait entre ices deux manières de concevoir les phénomènes^ elles conduisent dans un grand nombre de cas aux mêmes conséquences, eh •sorte que les expériences où ces conséauencès se vérifient, ne peuvent servir à décider directement Ja question. Mais 3 comme le fait remarquer
(i) Annales de ChinUe et de PhyUque^K, XVy p. îîîS-.
Mw Ampère^ la 'manière dont il explique Pâctrott desconducteurs Yoltaïqaes sur les aimans^' offre le double avantage y
x^.De ne pas supposer que ces conducteurs agissent sur des particules magnétiques dont rieu ne démontre l'existence^ mais de les* coùsidére^ comme exerçant leur action sur des dispositions de l'électricité 5 semblables à celle qu'on étaUit dans des fils de laiton lorsqu'on les met en com^* munication avec les deux extrémités d^une pile Toltaïque^ et cela précisément de la même ma« Dière qu*ih agissent sur les fils où elles existent dans les expériences oii il n'y a point d'aimant. ^ a®. De n'admettre des forces attractives du répiibives entre deux points que suivant la ligne qui joint ces deux points. *
Ce n'est pas seulement sur les faits découverts par M. Ofersled et sur ceux que M. Ampère a fait connaître aux physiciens^ qu'il appuie sa théorie. Il en trouve des preuves dans tous les phénomènes que présente l'action mutuelle de deux aimans; il pense qu'on rend plus complètement raison de ces phénomènes 5 lorsqu'on regarde les aimans comme des assemblages de courans électriques 9 qu'on ne peut le faire dans 4a supposition tlb deux fluides magnétiques^ l'un austral 5 l'autre boréal^ adoptée jusqu'à présent. Il cite à rappuiide ses idées quelques-uns de ces phénomènes^ auxquels on n'a pas jusqu'à pressent fait assez d'attention^ et qui ne lui parais^ sent pouvoir s'expliquer d'une manière satisfei- «ante qu'en radopiant. '
M. Ampère démontre ensuite qu'en nommant g, h, les iniensités des dèux' portions infinimenî petites de <îourans^6<itriqa;es^ « et ^, les angles
que leurs directions font avec la ligne qui en joint 'les milieux et qui par conséquent en mesure la distance^ r la longueur de cette ligne d y l'angle formé par deux plans passant par la même ligne et par les directions des deux petites portions de courans électriques^ Texpressidn analytique la plus générale de Taction qu'elles exercent l'une sur Tau tre , déduite de la loi communiquée à TAcadéniie dans la séance du 6 no* vembre dernier, est
^ f sin. A sin. ^cos. > + — cos. «tcos. fi j ,
oii— désigne une fraction constante qui peut
être nulle; il expose les raisons qui le portent à croire qu'elle Test en effet quand cette formule représente l'action dont il est ici question 5 ce qui la réduit à
g A sin, a sîn. g cos« y
il montre qu'on peut en déduire tous les résultats obtenus par MM. Biot et Savart dans des expériences qu ils ont communiquéesàl'Académie; Je 3o octobre dernier, sur la mesure précise de Taction découverte par M. OErsted entre un conducteur voltaïque et un aimant j et qu'en général l'hypothèse proposée par les auteurs de cesexpérieuces pour expliquer cette action et la manière dont lui-même l'a auparavant expliquée, conduisent aux mêmes résultats, et ne diffèrent qu'en ce que la première suppose que l'action du conducteur s'exerce sur des molécules de magnétisme boréal et de magnétisme- austral : manière de voir qui oblige MM, Biot et Savart à admettre que
cette action est dirigée perpendiculairement aux
Slans qui passent p^r ces molécules et par le fil con« ucteur, tandis qu'en suivant les idées de M. Ampère^ on est conduit à regarder les phénomènes aécouverts par M. OErsted, ainsi que ceux connus depuis long-temps qu'offre l'action mutuelle de deux aimans^ comme* produits uniquement par r électricitéy disposée ou se mouvant dans des courbes fermées et situées dans des plans per* pendiculaires à Taxe d'un aimant , précisément comme elle est disposée ou se meut dans un conducteur voltaïque.En sorte qu'il existe entre ces courbes et le fil conducteur la même actioa
3ue M. Ampère a montrée, par des expériences irectes, exister entre deux courans électriques produits parla pile; que cçtte action est toujours dirigée suivant la ligne qui joint les points entre lesquels elle s'exerce ; et qu'on n'est plus obligé de supposer qu'elle a lieu dans une direction perpendiculaire à cette ligne.
Dans la séance du ii décembre^ M. Ampère a lu une note sur quelques expériences qu'il ve-^ naît de faire: l'une d'elles confirme ce qu'il avait dit dans le mémoire lu le 4 décembre^ et tend à
prouver qu'en effet la valeur de la fraction —
in
est très-petite et doit être considérée comme absolument null^ r\
M. Ampère termine cette note en remarquant l'analogie que présente la formule
^^sîn.flfcSÎn./3cos.7 aveq celle qui exprime la quantité de chaleur
ràVoi^Yràtiie qu'une portion infiniment petite clé surface reçoit d'utte attire petite porttèhde Surface ou qu'elle lui envoie. Il rè^nlte dë^iteattai logie que deux portions dé snrFace éoùtcttès dé couràâs étectrîques dirigés dans te théiùe '^éhh lexercetit > à quelque distance que ce sôîl , W ïtïème èictîon attractive où répirisive'sur titt ^fbt pour lequel elles intérce^tçïit ^es pôrtiofts égàïeii d'une suï'face sphéri<![ue infihie , de rùêthe que des surfaces également ecba'tiflfées exèrcent>'dàtis le ïnéme cas y lu înême àcti<:>n calorifique. H s^ëhsuit aussi que si lés coiiràns électriques des déni surfaces i>ùi lieu en sfens contraii'e , lès ti'ctiiMl& qu'elles exercent dans îcè càs^è détruisent fA'uftfèlleAierit. G'ést sur cette consSdêraiion éfùeH'. Attt^ père fonde ntie explication ïrès-sîinpledbiiitlii Verses circonstances qu'on observe dans rarèffrteijL mutuelle dedeux airnaAs. llebindiquepFusiëtfi^, qui réstilient immédiaftemént dé celte dèfnsequencede sa formule, et qui Yi* s'expliqueic/t iiak aussi bien dans Thypothèse orâîùarre sur là éâruse deâ phékioîàèilies magnétiques. Quelques ùtitk seiùblerit'si peu d'accord avec cette hypolhèse'i qu'on ne voit guèrecoiBftaîèrit ceux qui TâSôjJtent pourraient en rendre raison. Tels sont la disposition dé la limaille de fer sur un parallélipipèâ^ d'acier aimanté y le changement d'attraction en répulsion entre un aimant et un fil fconjonctif dont les directions font un angle droit, quand le fil conjonctif, en se mouvant parallèlement à luimême, passe d'une situation où il corresponâi 'à l'interyalle des deux pôles de Taimant, à une situation oii il se rratnrctTors du cer Intervalle; et une observation de M. Boisgiraud, que ce physicien a ]()ubUée avec ^'aatr4^'éxpéritfnc;^ îméi-
( 87 ) reçsapi^'s, ^an$ W cahier de novembre des An<^ / ua/es <^<^ CJûmie^ e$ dç Physique. ( ^
IJaiçisin $éa^ce du i8 deceEabçe 1.820^ M. Biot Im UQ mémoire où ildqnnajr d'après Fei^perîence^ la loi ^uiyant laquelle Taclion d'un conducteur I ToJi^ïque eai ^ chaaun4e &eâ points proporlion- ?)elle au ainus de Tangle que tarme sa directioa avec la ligne menée tle ce point à celui sur le-i-quel il agit^ conformément à la formule que M. Aubère arait communiquée le 4 décembre à l'Académie et dont il avarit parlé à* M. Arago dés, le 8 novembre en rédigeant avec lui une fîQte insérée deux, jours après dans le Monii^ùn lLiÇâie:ipérjenoesqueM. Bipt rapporte dans son pf^émoire ont été faites postérieurement à cette dernière époque, mais .avant le 4 décembre et ^aiis qu'il eût connaissance de la* formule dont le résultat qu'il a obtenu est un cas particulier. .
Dans la séance du ^6 décembre suivant » ]VI. Ampère lut un mémoire qui est une suite de celui qu'il avait lu le 4 du même mois e{ dan^ lequel y après avoir montré l'importaiice de la loi .qu'il avait communiquée à l'Académie le 6 novembre i8ao, par les conséquences qu'il eu avait tirées 3 i'auteur ayait annoncé que cette loi n'ayant encore été vérifiée qu'à ï'égard des conducteurspliésenhélice^ils^occuperaitdesraoyens de s'assurer qu'elle n'avait pas lieu seulement dans le cas où les conducteurs scmt de cette forme ^ mais à Pégard des^urans électriques en gépéral, de quelque manière que soient disposés les fils métalliques qu'ils parcourent.
Comme c'est de cette loi qu'il a déduit Texpression analytique de d'action muiuelié de deux partions infiniment petites de courans élec«» triques 5^ dont on peut^couclure par les xûé-^
thodes ordinaires d'intégratioa toutes les cir^ constances de cette action ^ pour des courans de grandeur finie ^ soit à l'égard de ceux qu'on produit avec une pile de Yolta, soit à l'égard des courans disposés dans les aimans de la manière qu'il a précédemment expliquée^ on sent qu'il a dû chercher les moyens de la vérifier par des expériences directes et susceptibles de précision*
D'après l'énoncé déjà donné de ^ette loi ^ il est aisé de voir qu'elle se réduit à ceci :
Si l'on fixe sur la direction d'un courant éleo* trique deux points infiniment rapprochés ^ et qu'on substitue à la petite portion de courant comprise entre ces points une autre portion de ce même courant^ suivant une ligne pliée ou contournée d'une manière quelconque ^ mais se terminant toujours aux mêmes points sans s'en écarter nulle part à une distance finie^ cette substitution ne changera en aucune manière l'action exercée dans quelque direction que ce soit^ par la. petite portion de courant que Ton considère sui%ne autre portion de courant électrique éloignée de la première d'une quantité finie.
M. Ampère remarque qu'il n'en est ainsi que parce que tous les points de 4a ligne supposée infiniment petite sont censés à la même distance de celui sur lequel elle agit : d'où il suit que l'action d'un circuit fermé infiniment petit serait nulle, par la compensation qui aurait toujours lieu entre l'attraction exercée *par une de ces moitiés et la répulsion exercée par l'autre sur un point situé à une distance finicj maislesforceségalesduesàractiondecepointsur les deux moitiés du cifcuit^ n'en tendraient pas moins à placée celui-ci dans une direction déterminée qu'elles conspirept à lui donner. Lescou-^
rans électriques d'un aimant devant être consî.dérés comme des circuits infiniment petits relajpvement à leurs distances aux courans terréstres^ sont ainsi amenés^ fSar l'action de ces derniers , dans une direction déterminée, sans qu'il en résulte aucune force tendant à les transporter ckns l'espacé, ce qui est conforme à l'expérience. Si un circuit d'une grandeur finie produit des attractions ou des répulsions , c'est uniquement parce que l'action diiftinuanten raison inverse du carré de la distance , il n'y a plus , entre les actions produites par ses diverses portions qui se trouvent à différentes distances du courant électrique ou de l'aimant sur lequel il' agit , la même compensation qui aurait lieu nécessairement, si elles étaient toutes à la même distance de ce courant ou de cet aimant.
L'auteur donne ensuite la descriptiond'un instrument * propre à vérifier directement Ja loi que* nous venons d'énoncer, instrument qu'il a depuis fait construire, et avec lequel il a fait des expérîencesquien confirment pîeinementrexactitude, quelle que soit la manière dont les petites portions du fil conducteur sont pliées ou contournées: ^Cei instrument se compose de deux règles verticales entre lesquelles on suspend, comme l'aiguille de la balance de torsion et à égales distances dé l'une et de Fautre, un conducteur parallèle à ces deux règles , mobile autour d'un axe vertical , et qu'il est bon de rendre astatique en composant la partie mobile de l'appareil de deux circuits presque fermés égaux et opposés, ce qui rend nulle l'action que le gjobe terrestre exerce sur lui ; on peut aussi fair'e l'expérience saivs cette précaution, mais
ifistnimcnt est représenté Planche 6 9 figure 16.
alors il faut qne ^e plan des deux règles soit pa-' rallèle à celi^id^tnéridien magnétique, afiâipie le plan de l^^ partie mobile lui soit perpendiculaire j tandis que ce deroier plan peut être placé ^ans le verticc^l qu'on veut y quand cette partie est astatique : qh place alors le conducteur vét-^ tical mobilaà éâSM^ distance des deux règles, en faisant tov^ner Ta^ pince à laquelle est attachée rextréiniié suiiérieure du fil à l'extrémité inférieure duquel la* partie mobile est suspendue» Ces deux règles portent deux fils de laiton qui font*partie d'un même circuit dont les extrémité» communiquent avec celles de la pile. La partie de chaque fil qui est sur la surface de la règle qui la porte, est rectiligne pour Tune, et plîée et contournée b chacun de ses points pour l'autre; le reste du circuit se compose de deux parties égale» et s6mblable99 placées à égales distances des deux côtés du fi e tit aiinaft jl* On établît les commnnica-' lions de manière xfue le courant qui a lieu dans les deux moitiés du circuit, exerce sur/e conducteur ^aob^ des actions qui tendent à se dé^ truire mutiiellement. Comme ces deux moitiés du circuit ne diffèrent qu'en ce qu'une partie rectiligne de l'une correspond à une partie de l'autre, pliée et contournée comme nous venons de le dire, il est évident que^ dans le cas où les plis et les contours de cette dernière rendraient son action plus grande ou plus petite que celle de la partie rectiligne de 1 autre moitié du cir* cuit , le conducteur mobile serait dévié par une force égale à la différence de ces deux actions, au lieu que si la loi énoncée plus haut est exacte, ce conducteur reste dans la situation ou on l'avait mis avant d'établir les communications , en équilibre entre deux forces égales. C'est en cons-
tatanl qu'il en esl eii effet ainsi^i^ue l'expérièricie ; ^ démontre lexaciitude de <:eite lopÙne fois cfu'elleesi raîse hors de doute ;^ ta formule qu'a donnée M. Ampère s'ieïi déduit aisrémetit par une démonstration put*ement géométtf que que l'aa« \ teur a insérée dans le cahfer dé septembre du Jvumal de Physiquejj il a aussi tenté Texpé- (^ } rience qpe nous venons de décrire en "Substituant un petit aimant à la portion mobile d>é fil^cônjooctif suspendue entrée les deux condu^îteurs , mais il a réfconnu que ce moyen n'est point proprfe à atteindre le but désiré, parce 'qw les courams électi^'qu«s de l'aimant ayant lieu dans deà courbes fermée^ d'une grandeur coraparable à \ cciie des contours du ôondiictetir 'fixe 'non rêc- " tiligne^ si elks we sont même beaucoup plus pe^ titesy jl «B résulte centre l'aimant et ce conducteur une action compfiquée, qui n -est plus représentée par la somme des projections longiiadi* nales des replis et des ^îontours qu'il forme, ^ né se réduit plus à ceUe d'un conducteur rectiligne ' dont la longuiBur égalerait la distance des deux eiLtré^iités du conducteur plié et contouvmé.
Dans un dernier mémoire lu à l'Académie des Sciences., les d et i5 janvier ibSai , M. Ampèi^ a âxmoà quelques essais de calcul , relatifs à Tac* tion mutuelle d'un fii coujonclif eid'tirn aimant^ d'après les formules qui lui servent ipour âédttire de la loi dontjuous venons de parler toutes les circonstances de cette action;; il l'a terminerai* l'examen d'une question qui ne lui paraît pas susceptible d'être résolue d'une manière certaine avant qu'on ait poussé plus loin ces calculs et qu'on en ait comparé les résultats avec ceux dé l'expériencefdans deisèasou Tonto'a.ftoint encore fait d'observation vprécise. Il sÀgCt nie savoir si
i9^) les courbes ferm.ées suivant lesquelles ont lien les courans électriques qui donnent à l'acier aimanté les propriétés qui le caractérisent, sont situées concentriquement autour de la ligne qui joint les deux pôles de l'aimant^ ou si ces coorana sont répartis dans toute sa masse autour de cha* cune de ses particules^ toujours dans des plans perpendiculaires à cette ligne* Plusieurs consi-* dérations que l'auteur n'a pas développées , lui semblent donner quelques probabilités de plus à celte dernière manière de concevoir Texistence des courans électriques dans les aimansj mais comme presque tous les phénomènes connus jusqu'à présent s'expliquent également bien
. dans la première^ il a cru devoir laisser cette question indécise ^ jusqu'à ce que de nouveaux calculs et de nouvelles expériences aient fourni /
^. ^utes les données nécessaires à sa solution. / ""Uauteur a donné dans les mêmes mémoires deiSx transformations de la formule
ffh sin. A sin. /s cos. y
