IM
n quand on les 'met Ae même en communication avec leà » deux extrémités d'une pîle voltaïque. » J'aî essayé de produire cet effet dans des baguettes de verre, de bois, etc. avec ma pile de douze plaques de zinc d*un pied carré, je, VLsâ eu aucune sorte d'effets produits , ce qui me fait penser que Mr* Davy n'en a obtenu qu'avec une très-fortte pil«f composée d'un grand nombre de plaques , et où la tension^ étoit telle, que le courant électrique s'établissoit malgré le foible degré de conductibilité absolue , et je me suis assuré par beaucoup d'expériences que tel conducteur qui ne laisse pas passer le courant quand il n'y a qu'une plaque de zinc et une de cui\Te, le conduisoit très-bien quand il y ayoîf un nombre suffisant de paires, pour que la tension électsique surmontât les obstacles qu'opposoit ce conducteur à la tension d'une seule paire. J'ai fait ces expériences avec» des c<miducteurs métalliques qlii se touchoient par des surfaces oxidées; une seule paire donnoit un courant très-intense quand les mêmes surfaces étoient bien décapées ; il seroit bien à désirer qu'on sût quelles substances peu conductrices Mr. Davy a employées , je lui ai communiqué mon dé^ir à ce sujet 9 et j'attends de nouveaux éclalrcissemens.
2.® « De forts courans électriques à travers l'air n'agissent » ni les uns sur les autres, ni ne sont influencés par un » aimant , ni ne tendent h changer la direction de l'aiguille » aimantée. » Pour que ces observations cessent de faire une objection contre ma théorie , il suffit que la série de décompositions et de récompositions du fluide formé par la réunion àes deux électricités dont on regarde les courans électriques comme composés y ne se fasse que par des décharges successives à travers l'air, et non d'une manière continue comme dans un fil conjonctif, parce que l'air est le plus mauvais de tous les mauvais conducteurs.
Mt. DaTj dit , à la vérité y que le courant par l'air, dans
( iti3 )
lequel il n'a observé aucu);ie section attracûvè ou répqlsiTe étoit trèwntense ; mais ppîsqu'^ n*exerçoit aucune action de ce genre , on ne pouvoit j^iigêi^ de son intensité , que par la vive lumière qu'il produisoit ; or , on sait précisément qa*à mesure qu'un corps est moins bon conducteur et laisse ivoiias passer d'électricité , il devient plus lumineux* La lumièoe est produite par des décharges électriques successives ; et les attractions et répulsions des courans électriques , par les coarans continus , où il passe biea plus d'élec^tricité, sans coiii-< paraison, dans un même temps«
Avec une pile beaucoup plus forte encore , telle peut être que nous n'en pouvons faire y le courant électrique contîna , pourroit pçut-être s'établir à travers l'air, et alors il pourroit, s'il avoit une extrême intensité, agir sur un aimant, conformément à l'ingénieuse idée proposée par Mr* Atago pour expliquer les aurores boréales. Mais aussi quel appareil électro-moteur que le globe terrestre et l'atmosphère!
Il me paroit qu'on peut en général assimiler le courant lumineux à travers l'air , produit par une pile voltaïque^ à celui qu'on produit entre deux conducteurs très-rapprochés qui communiquent l'un au côté positif et l'autre au côté négatif d'une machine de verre , ou même à celui d'un conducteur continu communiquant aux deux côtés de cette machine; parce que l'électricité excitée par le frottement du verre ne l'est probablement pas d'une manière continue , mais par décharges successives , à mesure que les petites aspérités du verre rencontrent celles du coussin. On n'a pas fait une objection contre l'identité établie par Volta entre le galvanisme et l'électricité , de ce que le courant de la machine de verre n'agit pas sur l'aiguille aimantée , comme le fait le courant galvanique, pourquoi en feroit-on contre l'identité du magnétisme et de l!électricité , que j'ai établie sur des preuves de même nature, ( Voyez les conclusions de mon
Mémoire des i8 et a5 septembre 1820) de ce que l que Mr. Davy excite à travers Tair au moyen de la laïque, et qu*on doit aussi considérer comme une dédiarges électriques , n*agit pas non plus sur les trars électriques d*une aigaille aimantée ou sur couransy etc...«
iKâiômÊ sur les Mou^^emens électto^mngnêûques \ et la théorie du magnétisme*. t
Par m* Faradat»
Tr«âttti-pftF Mk Anatole «^RirpAULT^ avec def Notes par
MM. Savary et Ampè/b.
LHERCfiAiîT, au commencement de la semaine der-* nière, à m'assurer de la position qu^affecte Paiguille ' •aimantée par rapport au fil conducteur de Pappareil Vohâïque , je fus conduit à une série d^expériences qui Reparaissent faire voir squs un nouveau jour Factionélectro-magnétique et le piagnétisme lui-même , et ren-* ; are plus distinct et plus clair ce que Ton en connaît déjà. II me semblait douteux que quelque chose de neuf ou digne ae quelque intérêt eut pu échapper à la saga-* cité des observateurs qui se. sont jusqu^à ce jour occupés de ce sujet; mais comme mes expériences me paraissent rapprocher considérablement les différentes opinions que Ton a émises , je suis déterminé , par cette t'aisoH) à en publier un exposé, dans Tespoir qu*elles ^rviront à rendre plus parfaite cette branche importante ^ nos connaissances.
L'appareil dont on fit usage fut celui inventé par le D^ Hare de Philadelphie , et appelé par lui calorimotor; il consiste essentiellement eu une seule paire de larges pla- ^^es, disposées de manière que ia puissance de chacun^ d elles est rendue plus énergique par Tinterposition de plan tieur^^amcci : il suit de là que toutes les positions et les di«
( l!lfi >
Tcctiojis des aiguilles, pôles, etc. sont opposéss à celles produites par un appareil de plusieurs plaques 5 csir", si Toii suppose qu'il existé' dans* le fil conducteur ' d'une batterie un courant élqçtrique dir igé du zinc vers le cuivre , ce courant, dans chaquiB paire coïislfléréé isolément, ira du cuivre au zinc ^ et telle sera par conséquent sa direction Jaïis lé âr conducteur que j*aî employé, et qui fait eom«> 1 1 muniquer en«emble\leç deux phoques d^une paire. Dans les figures jointes à ce ^Mémoire, on a désigné par les lettres'Z et C les extrémités du conducteur qui sont respectivement en con tac); avec lés plaques ^e zinc et de
cùivrèf;^ les sections sont toutes horizontales', vues eni
<}eârsus, et 1*011* s'est servi dé petites, flèches pour marquer, tantôt'lè pôTe nord de raigûîlle, où le pôle de laimant au! se dirige vers le nord , et tantôt la direction du cou* rant: on n'éprouvera d'ainoùrs' aucune difficulté pour savoir auquel de ces deux objets elles se rapportent dans chaque cas« •
Ayant placé, un fil conducteur verticalement , et en ayaUt approché ihie aiguilfe aimantée pour déterminer dans quelfes positions elle éprouvait des attractions on des répulsions ,. au lîeù d^en trouver seulement quatre f une atti^ctive et une répulsive pour chaque pôle, je les trouvai aru nombre de huit (i ), deux attractives et deux répulsives pour chaque pôle : ainsi , ^ laissant 1 aiguille prendre librement sa position naturelle en travers du fil , situation directement opposée à celle indiquée par M. OErsted par la raison que noiis avons déjà fait con-* naître y et retirant alots lentement le support de manière que son pôle nord, par exemple, se trouve plus rap- ^ proche du conducteur, il y a attraction , comme on devait
( "7 ) s*yallendre ; maïs en continuant h faire venir Textrëmité de Faiguille plus près encore , il y a répulsion , quoique cependant le fil soit encore du même ,côté de Taiguille. Si le conducteur est placé de l'autre côté du même pôle deTàiguille, il le repoussera quand il sera opposé aux points sîtués entre le centre de mo^i^ement et Textrémité; il y a cependant prè9 de celle-ci un petit espace où il est attiré. La figure i , planche 7 , montre les positions d'attraction pour les pôles nord et sud f là figure 2 celles de répulsion.
Si l'on fait approcher verticalement le fil vers un pôle de Taignille, ce pôle passera d^un côté du fil, dans la direction que l'attraction et la répulsion qui s'exercent à Fextrtmilé de l'aiguille lui assigneraient; mais si Ton approche peu à peu le fil du centre de mouvement, d'un on de l'autre côté de l'aiguille , la tendance à se mouvoir dans la direction primitive diminue; bientôt elle devient nulle, et l'aiguille est tont-à-fait inditFérenlfe au conduc-> teur; bientôt enfin le mouvement est renversé, et l'aîgnille tend puissamment à se ^uvoir en sens opposé.
Il est évident, d'après cela, que le centre de la portion active de Tune ou l'autre moitié de l'aiguille où le pôle Trai , comme il convient de l'appeler, n'est point flacé à son extrémité , mais qu'il peut être représenté parnn point de l'axe de l'aiguille situé k peti de distance de celle extrémité. Il W^ évident , en outre , que ^ pomt avaft une tendance à faire des révolutions autour du fil , et nécessairement ^ussi ^tic} celui-ci devait -^
^ ^r »- û tour ctei' autour du pôle $«»î; et comme lés Y
^èmes effets ont lieu en sens contraire à l'autre pôle , chacun d'«ux possède évidemment le pouvoir d'agir sur
le conducteur par lui-même , et non pas comme tonte partie quelconque de l'aiguille , ou commie se tronvaât lié avec le pôle opposé.
Tout ceci s'entendra facilement si Ton jette les. yeux
sur la figure 3 , qui représente une section du fil dans les
différentes positions par rapport à l'aiguille ; les pôles
I actifs sont représentés par deux iefcïe^, et les^'lUchea
l indiquent la tendance du fil »^ lias ses po s iù e iii ,^- \ taup-
ner autour ie ces pôles*
Plusieurs conclusions importantes se déduisent de ces f^itç ; telles , par exemple , qu'il n'y a point d aftracdoii entre le fil conducteur et Tun ou 1 autre pôle d*un ai« mant ; que le fil doit tourner autour d'un pôle magné^ tique , et réciproquement » un pôle magnétique autour du fit (2) ', que l'attraction et la répulsion des fils couducteurs , et probablement aussi des aimans , sont^des actions composées *, que les pôles magnétiques vrais sont les centres d'action de tout le barreau , etc. , etc. J'éta« blirai , par des preuves démonstratives , ceux de ces faits qu'il m'a été possible di^|^nfirmer par expériences.
La révolution du fil métallique et du pôle l'un autour de Fautre étant le premier fait important à constater^ pour démontrer la nature de la force qu'ils exercent mutuellement , j'essayai difTérens moyens pour parvenir à ce but. La difficulté consistait à obtenir, pour une portion dn fil ) une suspension assez délicate pour le mouvement , et présentant néanmoins assez de masse pour le contact : on parvint à la lever de la manière suivante : on prit un morceau de fil de laiton à l'extrémité duquel était soildé un petit bouton d'argent ^ on creusa dans ce bouton une petite cavité » et en amalgamant le métaT,
une petite goulue de mercure restait attachée au fond dè^* 1« petite capsule , quoiqu'elle fut placée dans une situa* tîonTenversée , pour servir de centre supérieur de mouvement ; pour centre inférieur, on se servit d'une petite eoupe semblable , en cuivre , au fond de laquelle on mit Qnpea de mercure; elle fut ensuite placée dans une ca?e emplie d^eau au-dessous Au pr e mier oe n tr i f . On plia Je U Iv ensuite un fil de cuivre eu fonne de manivelle, et après. ,
iToic amalgamé ses extrémités et pris convenablement les distances , qu leffit plonger dans les godets. Pour empêcher -^ que 1^ poids du fil ne produisit sur le 'point inférieur ^ im frottement trop considérable, on lui fit traverser Un bouchon de liège disposé à cet effet , et en faisant glisser ce bouchon sur le fit jusqu'à ce qu'il plongeât dans l'eau, le frottement devînt très-petit et le fil extrêmement mobile, tout en jouissant du contact parfait; fiiisant alors communiquer les plaques avec les deux godets , l'appareil se trouve complet. Dans cet étal, ayant approché un pale magnétique du centre de mou vement du fit plié en manivelle, il fit immédiatement un effort pour se retourner jusqu'à ce qu'il vint toucher l'aimant , et celuici étant rapidement porté de l'autre côté , le fit fit de i|0u<« veau une révolution, faisant évidemment connaître qu'il aurait continué de tourner si le prolongement de l'aimant de l'autre coté n'eût pas mi^ oh3taele à son passage. Pour éviter cet inconvénient , on enleva le fil et la capsule infé* Heure , et l'on plaça en dessous un bassin profond rem** pK de mercure; au fond de ce bassin se trouvait un morceau de cire dans lequel on implanta un petit I^ar-^ l'eau aimanté de telle manièi^e. que l'un de ses* pôles. I élevait de trois (quarts de pouce euviron aii-dessutd%
la surface du mercure , ei préobément an-dessons ile la petite capsule d'argent. On prit un morceau de fil de cuirre bien dressé , assez long pour atteindre , d'nncôté, à la capsule , et plonger d'environ un demi*ponee dans le mercure; les extrémités furent amalgamées, et un petit morceau de liège arrondi fixé, à Tune d'elles pour le rendre plus flottant. Cette extrémité du fil étant inufoncée dans le mercure , se trouvait auprès de Faimant , et l'autre extrémité étant sous la petite capsule , le fil restait dans une situation presque verticale; car le contact du liège à l'aimant était suffisant pour cet objet , et néanmoins l'extrémité inférieure du fil pouvait se mouvoir librement autour du pôle. En faisant alors communiquer les plaques avec la Capsule supérieure et le mercure du dessous , le fil commenta immédiatement a se mouvoir autour du pôle de l'aimant , et continua de le faire tout aussi long-temps que la communication fut établie (3).
Lorsqu'on voulut donner un plus grand diamètre au cercle décrit par le conducteur, on éloigna le bouchon de l'aimant , et l'on entourar l'aimant et le fil d'une p^ l^te ganse de platiné , pour les empêcher de s'éloigner trop l'un de l'autre. La communication étant rétablie , les révolutions eurent lieu de nouveau , mais d'autant plus lentement que la distance fut plus grande.
Le sens dans lequel le mouvement du fil avait lieu dépendait de la manière dont la communication était éti« blie , et du pôle magnétique que l'on faisait agir. Loi*s« que la partie supérieure du fil était en contact avec le zinc et Tinférieure avec le cuivre , le mouvement autour des polès nord et sud de Taimant se faisait comme
îi est indique dans les figures 4 et 5 ; il était dirigé e«b sefls contraire lorsque le contact était renviersé.
En approchant, à^iartir du centre de momvementyerft le fil , le pôle de Taimant , il n'y avait jbî aAtraietion ni répulsion^ mais le fil tendak i «'.échapper 'dans u^xercle ayant encore le poleiponr oentse, et celaiodépendamment du côté dans lequel on rettt:appro€tiéyd'aprà& la loi ci-dessus. .. . •
Lorsque le pôle était placé a Textérieur du fi^T, celuici se mouvait dans un sens directement ^opposé à celui qu'il avait suivi lorsqu'il était dans son intérieur ^ mais il ne se mouvait pas davantage , la tendance à tourner amour du pôle comme centre était la môme^ et. son mouvement avait lieu seulement jusqu'à ce ^qvA cette force et celle qui le retenait dans un ceccle amour de- 800 ate fussent en équilibre.
Il fallait maintenant faire tourner raimant autour du fil conducteur : on y parvint en chargeant assez avoc du platine l'un des pôles d'un petit aimant , pour qu'/ii put iletter sur lé mercure , en présentant son autvepole audassiis de la surface ; faisant alors communiquer lé mer^ ^Qre avec Tune des plaques .et plongeapt peiipendîcalairementdans le métal l'autre 'fil conducteur tout iauprèa. ^d'aimant flottant, son pôle supérieur •conslnença>immé« diatement à tourner autour du fil , tandis qàe Je > poI& ^férieur, par son éloignement , ne pouvait eatiser aiiena ^ct xîontraire. ,'.
I^6ens des mouvemens fut encore détémniaé par Tes* pcce du pôle et la maoièFe. dont les coniaMinications. ^tftient établies. Quand la partie supérienured». fil fut esk ^omact avec le zin/c et.4i^)iBfiti€.infëriei»e*Axic Jb cusvsr^
la courbe parcounte par les pôles nord et nà fat dé* crite dans le* sens représenté par les figures 6 et 7 ; et quand la communication fut inteiS^rtie , le mouvement eut lieu en sens contraire.
Ayant ainsi réussi dans mes expériences , je tâchai de £aire tourner l'aimant et le fil sur leur aice , en les empêchant de se mouvoir etf tournant Tun autour àt Tautre ^ mais je ne pus obtenir le plus léger indice de k possibilité de la chose ; et en y réfléchissant en effet , il ne semble pas probable que ce cas puisse avoir lieu. Les mouvemens appartiennent évidemment à un courant ou à quoi que ce soit, qui passe à travers le fil, et non pas au fil lui-même, qui ne doit être regardé que comiÉb le conducteur du courant. Lorsque, par la forme donnée au fil , ce courant décrit une courbe, il est aisé de concevoir comment , dans ses révolutions , il entraîne le conducteur avec lui *, mais lorsque celui-ci est droif , le courant doit se mouvoir sans communiquer aucun mouvement au fil qu'il traverse.
M. Ampère a fait voir que deux fils conducteurs semblables à ceux dont il s'agit s'attirent lorsque leurs courans sont dirigés dans le même sens , et qu'ils se repoussent lorsque les courans vont en sens contraire , l'attraction et la répulsion ayant lieu entre eux en lignes droites. L'attraction du pôle nord de Taignille aimantée par l'un des côtés du fil et du pôle sud par le côté opposé , et la répulsion de ces mêmes pôles par les côtés diOérms du fil,* ont porté M. Wollasion à nommer ce magnétisme magnélisme vertiginei^jr ; et il. conçoit que les phénomènes peuvent être explit|ués en supposant qu'un courant électnHnagnétique, dont la direction dé-
pend de celle db courant électrique , tourne autour de ' la circonférence des fils conducteurs , et qu'il développe desTorces nord et sud de côtés opposés , suivant celte circonférence. Il est, en effet, bien constaté que Iç fil cpijétablit la communication jouit de pouvoirs diiigés en sens contraire sur ses faces opposées , ou plutôt que chacune des forces a lieu tout autour du fil , dans la même direction 5 d'où il suit évidemment que les attractions et répulsions des fils de M. Ampère ne sont pas des actions simples, mais compliquées (4)*
Un des cas les plus simples du mouvement magnétique est celui du cercle décrit' par le conducteur ou le pôle Tun autour de Tautre. Si Ton tourne un fil en hélice , ainsi que le décrit M. Ampère , Tarrangement y çst tel que tout le magnétisme vertigineux d'une môme espèce ou d'un côté du fil est concentré dans Taxe de Thélice , tandis que le magnétisme de l'autre espèce est bcancoup plus disséminé*, en sorte que tous les efforts qoWrce un fil d'une grande longueur du côté de Taxe , derhélice, pour que le pôle se meuve autour de lui, tendent tous à porter ce pôle vers un endroit déterminé , tandis que la puissance motrice du côté opposé a cet axe est dispersée et beaucoup affaiblie dans son action sur châqoepole. Par conséquent, l'action produite d'un côté du fil est très-concentrée, et ses effets particuliers sont trèsprononcés , tandis que celle qui a lieu de l'autre côté c!c- ^nt insensible. On obtient par là un moyen de sépaici* 1 une des forces de l'autre-, mais quand on l'a fait et qu'on examine l'extrémité de Thélice, on trouve qu'elle ressem- We beaucoup à un pôle magnétique 5 toute la puissance est ^ncentrée à l'extrémité de l'hélice , elle attire ou re-
pousise un pôle dans tout£s les dîrectHMW ; et j'ai ttamê de plus qu'elle fait mouvoir le fil conducteur, tout comme le £iit un pôle magnétique. Ainsi, jusqu'à présent ce point doit être considéré comme identique avec un pôle magnétique , et j'espère que les expériences^rap* portées plus bas viendront encore appuyer fortement cette opinion. *
En admettant alors que le pôle d'une aiguille magnétique se présente à nous ayec les propriétés d'un des côtés du fil conducteur, les phénomènes qu'il présente avec le fil lui-même offrent un moyen d'analyse qui nous fera parvenir probablement,, si on en fait usage, k une connaissance plus intime de l'état des forces qui agissent dans les aimans. Lorsqu'il est. placé près dm fil^ celui-ci étant toujours supposé en communication avec la batterie, il fait autour de lui des révolutions, en passant vers le côté qui l'attire et s^éloigiiant de celui . qui le repousse , c'est-à-dire que le pôle est en même temps attiré et repoussé par deux forces ég;ales, et que par conséquent il ne s'approt'he ni ne s'éloigne ; tandis qu'en vertu des forces dévc^loppées des deux côtés opposés du fil , le pôle, par un double effort pour s'éloigner de l'une et se rapprocher de l'autre , décrit un cercle, le sens du mouvement étant évidemment déterminé par la nathre du pôle et l'état du fil , ce qui peut se déduire de la loi ci-dessus mentionnée.
Les phénomènes que Ion. observe en approchant un pôle magnétique de deux ou de plusieurs fils, ou bien deux pôles d'un seul fil ou de plusieurs , présentent des applications de cette double action , et conduiront à des vues plus correctes sur le magnétisme. Ces experiences.se
Ami aisément en chargeant avec du platine Tun des pôles d'une aiguille aimantée , de maniée que l'autre puisse flotter au-dessus de la surface du mercure , ou en le faisant nager au moyen d'un petit morceau de liège sur un bassior rempli d'eau au fond duquel on place un peu jk mercure qui communique avec les fils. En décrivant ces expériences , )e m'abstiendrai de parler de toutes lés manières dont elles peuvent être variées , et je ne m'arrêterai point aux conclusions qui ne sont point d'une importance décisive*.
M. Ampère a fait voir que deux fils semblables sVtirent mutuellement , e^ir H. Davy a prouvé que les petites parcelles de linnhle de fer qui y adliM^t s'attirent les unes les autres d'un même cété. Ces G!s se troavent dans cette position poor laquelle l'intiueuce nord et sud des deux fils les attire l'un vers l'autre. Us semblent aussi se neutraliser réciproquement dans 1m parties qui se regardent; car entre elles le pôle d'un •imant est tont-è*fait sans action. Mais si on vient à réunir les fils , il se meut autour de leur partie extéfienre, en tournant autour d'eux comme autour d'un ^mple fil conducteur, et comme leurs influences s'exer- ^t dans le mente sens , on trouve que le maximum de • IWet a lieu du côté de la surface de chaque fil qui evt le plus éloigné de l'antre fil. Si l'on met ensemble plusieurs fils semblables , Pun à c6té de l'autre comme an rnban , le résultat est le même et l'aiguille tourne autour d'eux tous; les fi'ls intérieurs paraissent perdre une partie de leur force, qui est portée sur les fils extrêmes dans des directions opposées .de sorte que le mouvement du pôle flôt- ^t devient plus accéléré lorsqu'il passe vers les bords tie
la surface formée par les fils. Si , an îieu d*iin mban de . fils parallèles, on emploie une lame de métal) le même effet se produit encore, et les tranchans de l#lame agis- ^ sent comme s^ls retenaient concentrée en eux la force qui appartient à la partie intermédiaire de la lame. Ceci nous fournit donc le moyen d'éloigner , dans cette direction i les deux côtés du fil Tun de Tautre.
Si l'on dispose parallèlement deux fils dans des étati opposés , et qu'on en approche le pôle , il tendra à M mouvoir autour de chacun d'eux en vertu de la loi qus nous avons établie; mais comme les fils ont des counnf opposés , il se meut autour d%phacun dans un sens difr férent, de manière que, lorsqu'il est également distant de Tun et de l'autre , le pôle est poussé suivant une ligne droite perpendiculaire à celle qui les joint, soit qu'oa l'approche ou qu'on le retire : ainsi il présente cela de curieux , qu'il est d'abord attiré par les deux fils , eC ensuite repoussé par eux simultanément ( fig. 8 )• Si l'o^ intervertit la communication avec les deux fils , on si Ton change le pôle , le mouvement aura lieu suivant la mèocft* ligne, mais cq sens contraire. Si les deux courans opipoëé^ traversent un fil de métal revêtu de soie courbé parallèle ment à lui-même (fig. 9), ce fil deviendra, par sa coi^*-* munication avec l'appareil , un aimant d'une espèce sic^' gulière : avec le pôle nord d'un barreau aimanté , p^ exemple , présenté d'un des côtés du fil , il y aura yis-^* vis de l'intervalle qui sépare les deux courans une for^^ attraction ; mais , au contraire , il y aura une forte répul' sion en présentant le même pôle à droite ou à gauche d* cet intervalle ; tandis que , de l'autre côté , le pôle no^ sera repoussé dans l'intervalle des deux courans > et a<^
tiré éûergiqaemeht à droite et à gâttche. Avec le pôle sud) les* attractions et les répulsions sont inverses. ,
Lorsqu^on vint à faire agir les deux pôles de Taiguille aimalitée sur le fil ou les^fiis, les effets produits furétit d'acjQord avec ceux décrits précédemment. Lorsqu'on fit approcher un fil conjonctif vertical d'une aiguille aimantée flottant sur l'eau ^ elle tourna à Tentour plus ou moins jusqu'à ce qu'elle se fut placée dans une position perpendiculaire et en travers du fil , les pôles étant dans ties. situations telles que Tun d'eux seulement pouvait tourner autour du fil dans un cercle déterminé par le côié>vers lequel il s'était avancé ^ suivant la loi ci-dessus étal>lie : Taiguille s'approche alors du fil, son centre s'y' portant en ligue droite. Si on soulève alors le conduC'* leur et qu'on lé. présente vers l'autre côté de l'aiguillé V elle.^uit la même ligne en s'^éloignant du fil , qui semble ,
èsfxat ce cas , attirer et repousser à la fois l'aiguille. La' figure 10 fera concevoir plus aisément'cèt effet \ les pôles e^^la direction du .fil ne sont pas marqués parce qu'ils sojnt les mêmes que précédemment. Si l'on renverse l'un ou l'autre, les effets sont aussi intervertis* L'expérience estiinalogue à celle décrite plus haut- : dans celle-ci , le pôle passait entre deux fils dissemblables ; dans celle-là ,' ' c'est, au contraire,, le fil qui passe entre deux pôles différens (5).
Si l'on fait usage de deux fils dissemblables , et qu& ie^ deux pôles, de l'aimant agissent à la fois , il est re«poussé, détourné ou attiré de différentes manières, jusqu'à ce qu'il se fixe en travers des deux fils ; et tous ses mouvemens peuvent être facilement ramenés à ceux imprimés aux paies par les fils , puisque les pôles et les fils
ag-isseDt h la foi& pour donner cette position. Ainsi, s'it' arrive que Taimant ne se trouve pas au milieu de lai distance qui sépare les fils , ou que ceux-ci n'aient pas 'des forces égales , il se dirigera lentement vers Tun des deux, et il. agira tout comme.'en présence du fil unique du paragraphe précédent.
,XeS:figure^ it et la indiquent plus distinctement la direction dt^s forces qui agissent sur les pôles dans le pas*^ sage enir^ deux iils dissemblables; la figure ii^ lorsqne le; polc s'avance i^ptre les deux fils ; la figure 12 , lors(|a^îl est repoussé. Les pôles et Tétat du fil ne sont poinrt'in* diqués, parce que les figures se rapportent aux attrac* tions et répulsions, des deux pôles : pour chaque px)!» considéré en particulier, la communicatlion des fils doit! avoir lieu suivant *la manière^qui lui convient. • '
Si Ton £^mè|iQ à desseiii Tun des pôles près dé l-und^t' fils conjonctifs d^ns la position où il semble Tattirefle plus énergiquemcunt, et qu'on favorise le libre m&rwé^mimt de TaiguiD^Q en la frappant légèrement , elle glfsse' jusqu'au milieu idù fil, où elle* s'arrête tranÀVena* lement. (6). . . :r
. Un petit appareil: fort ingénieux^ eonsistant en iin' petit clément voltaïque flottant à l'aide d'un morceact' déliège, a été imaginé par M. de la Rive, auquel )c stiis redevable d'un instrument de ce genre; les extrémités des petites lames de zinc et de cuivre traversent le bonch^o, et sont réunies au-dessus par un petitworceau de fil métal* lique fin retétu de soie, qu'on a enroulé quatre ou cinq fois sur un cylindre ) et dont les contours sont réunis les uns aux autres, de manière à former une hélice fermée d*en* viron un pouce de diamètre. Cet appareil , placé dan»
< »39 ) reaH ftcidniêe, dbéît très-facilement à raction tnngnétique , et s'emploie atec un merveilleux avantage poi^r répéter sur les hcKces les expériences que nous avons rapportées sur les Gh droits. Ainsi, si Ton en approche un aimant de niveau «ivec son axe , râppàreil s'éloignera on tournera jusqu'à ce que le côtMe la courbe contîgù au pôle le plus rapproché soit le côté qu'il attire. Il s'avancera alors vers le pôle , le dépassera , s'en éloignera jusqu'à ce qu'il ait atteint le milieu de l'aimant , ou il restera autour de lui comme un équateWy ses positions et ses mouv^mens étant encore analogues à ce qui a déjà ëlé exposé 5 figure i3. Si on l'amène vers l'un ou l'autre pôle , il retournera bientôt au centre ; et si on le place à dessein au centre du barreau dans une direction opposée, il s'échappera par celui des deux pôles dont il paraîtra le plus près , en apparence attiré d^abord par le pôle, ensuite repoussé , comme c'«st maintenant le cas : quelque circonstance vient-elle à changer la perpendicularité de l'aimant, il fait une demi-révolution, et 96 replace ^ur l'aimant dans la position déjà décrite. Si , au lieu de passer l'aimant dans la courbe , on le tient au-dessus d'elle , l'instrument s'arrête dans un plan perpendiculaire à Taimànt, mais dans une direction opposée * à la première^ de sorte que Taimant placé, soit dans l'intérieHr, soit à l'extérieur de la courbe, la fait également mouvoir.
Lorsque les pôles de l'aimant sont approchés de cette courbe flottante , on observe quelques positions et quelques mouvemens qui semblent ,. au premier abord , pré- .setiter des anomalies ; mais avec un peu d'attention on ' peut les ramener aisément au mouvement circulaire du
fil autour du pôle ^ et je ne crois pas qn^il soit nécessaife d\m faire particulièrement mention^
'On peut voir, daps la figure i3, les positions attrac tjves et répulsives de cette courbe^ çlle est attirée, dans les deux positions ponctuées , par les pôles les plus proches ; elle est repousye si Ton intervertit les positions*
On peut conclure de la posiiiçn centrale qu'affecte Taimant dans ces expériences , qu'une courbe puissante ou' une hélice pourrait tenir suspendue à son centre une aiguille ; ce résultat a été obtenu en partie , en faisant flotter sur IVau une aiguille aimantée et mettant Thélice sur un tube de verre.
Dans tous ces mouvemens magnétiques entre les fils conducteurs et les pôles, ceux qui ressemblent à des attractions ou des répulsions, c'est-à-dire, ceux qui ont lieu en ligne droite, exigeaient au moins, > soit denx. pôles et .un fil 4 soit deux fils et un pôle; car, tels qu'ils semblent exister entre le fil et Tun ou l'autre pôle de la batterie, ils sont trompeurs^ et on peut les réduire à un mouvement circulaire. Tous ceux qui ont fait des expériences sur ces phénomènes (j) ont admis, je crois, cjue les forces semblables se repoussent, et que les forces dis« semblables s'attirent mutuellement , et qu'elles résident ou dans les pôles des aimans, ou dans les extrémités opposées des fils conjonctifs. En partant de ce point , le cas le plus simple de l'action magnétique sera celui exercé par les pôles des hélices ; car, comme elles offrent l<*s états magnétiques des côtés opposés du fil indépendms, ou, à très-peu près, l'un de l'autre, elles nous mettent à même de faire agir deux de ses forces seule* ment, à l'exclusion des autres^ et il parait, d'après l'e^-
périenee, qae, quand les forces sont semblables, il y a .répalsîon, et attraction dans le cas contraire; de sorte que la combinaison de ces pouvoirs magnétiques produit deux cas de répulsion et un d'attraction Ç^).
L'^emple de mouvement magnétique qui vient apr^ celai-cî dans Tordre de la simplicité , est celui qui se rapporteà trois forces ou aux apparences produites par un pôle et tin fil ; cesont Jes mouveméns circulaires décrits dans la première partie de ce Mémoire : ils se partagent en deux, le mouvement d'un pôle nord et d'un fil Tun autour dé Tautre, et celui d'un pôle sud et d'un 61 l'un autour de l'autre: onaétabli laloià laquelle sont soumis cesmouvemens.
Tiennent ensuite les actions entre deux fils, qui, ainsi DUC M, Ampère la fait voir, s'attirent quand ils sont sembiablement électrisés ; car alors les côtés opposés sont laQ vers l'autre , et les quatre forces se combinent pour nipprocher les courans et former une double attraction ; mais quand les fils sont différemment électrisés , ils se repoussent , parce qu'alors aux deux côtés du fil les mêmes brces sont opposées et produisent une double répulsion.
Les mouvemens résultant de l'action de deux pôles différens et d'un fil viennent maintenant : le fil tend à décrire des cercles opposés autour des deuif pôles ^ conséquemmemt il est tiré suivant une ligne transversale* passant par lejçen- ^ de l'aiguille dans laquelle ils sont placés. Si le fil se ^uve du côté vers lequel les cercles se joignent, il est ^iré; s'il est du côté opposé où ils se séparent, il est repoussé, fig. io«
(*) Ceci n'est peut-être pas rigoureusement vrai, parce <lQe , quoique les forces disséminées en^ehors de l'hélice soient ^Kaibliés, elles sont néanmoins encore actives.
Les mrtuvemens d^un pôle avec deux filé ionl weoM les mêmes que les précédens \ lorsque les fils sont dis^. semblables, le pôle tend à décrire deux cercles opposés autour des fils ; quand il se trouve du côté des fils où les cercles se rencontrent , il est attiré \ et il est repoussé du côté où les circonférences se séparent ( fig. 8 , i r «t la).
Enfin , les mouvemens qu^on observe entre deux pôles et deux fils dissemblables ofTrent Texemple de plusieurs ibrces combinées pour produire un seul elFet.
M. Ampère, en raisonnant sur la découverte de M. Œrsted , fut conduit à adopter une théorie au moyeii de laquelle ri chercha h expliquer les propriétés des aimans , en y supposant Texistence de courans électriques concentriques, et disposés autour de Taxe de Taimant. A Tappui de cette théorie , il courba d'abord un fil en hélice, dans lequel les courans devaient se mouvoir autour de Taxe d'un cylindre presque perpendiculairement à tset axe. Les extrémités d'une pareille hélice furent recon-* nues , lorsqu'on les fit communiquer avec l'appareil voltal* que , s^ètre constituées dans des états magnétiques oppiosés ^ et présenter l'apparence de pôles. En Suivant l'action mutuelle des pôles et des fils, et découvrant les mouvemelii circulaires , il me sembla qu'on aurait fait un grand pas vers la confirmation de cette théorie si^l'on pouvait parvenir à tracer l'action de l'hélice, et à la comparer à celle de l'aimant plus rigoureusement qu'on ne l'avait fait jusqu'à présent, ainsi qu'à former des aimans électriques artifi-' ciels , et à analyser les aimans naturels. Je crois , en le faisant , avoir assez bien réussi pour pouvoir attribuer l'action d'un pôle électro-magnétique, taut pour
Mrét quii pour repousser, au moaTement circulaire ci-^ 4nsas décrit.
Si l'on prend' un fil conducteur long de trois poncés f et qu'on fasse circuler un pôle magnétique autour de sor Buliea, ce pôle décrivant un cercle d'un diamètre un peu moindre qu'un pouce , il se mouvra avec une égale força dans toutes les parties de ce cercle, fig. i4; qne Ton coirbe alors en cercle le conducteur, sans toucher à la partie autour de laquelle tourne le pôle , comme on le voit marqué par des points dans la figure , en remplissant cette condition que le pôle soit empêché de se mouvoir liors du cercle, il est bien évident que le fil agit, dans ee cas, sur le pôle d'une manière très-différente dans lei ttiverser parties du cercle décrit par ce pôle. Chacune d« ses parties agira eh même temps sur le pôle pour le porter vers le centre de Tannéati, tandis que, dès ^'il a dépassé cette position, il va en s'éloignaiit, et ii ait ou soustrait à leur action, ott'60umis à une actioii contraire jusqu'à ce qu'il arrive à la partie opposée dci ^oercle^ là il se trouve sollicité^ par unç très-petite partie des forces qui le faisaient mouvoir d'abord. A mesure qu'il continue de tourner dans le même sens , son mouvement t^aocélèfe , les forces se rassemblent rapidement sur Ini ^ jasqn^à ce qu'il atteigne de nouveau le centre de l'annéàn <^ fil , où elles sont à leur maximum d'effet , après ^ttoi elles diminuent comme auparavant. Ainsi, le pol« ^ continuellement sollicité dans un cercle par des forces instamment Variables. Si l'on conçoit un plan passant pu* la circonférence métallique , alors le centre de (ce plan sera le point dans lequel les forces ont une f^lbs Si'ftnde action sur le pôle , et où elles le font rafontoir
atec le. )>Iuâ^-^>)fHrs>^ ; :ce. point e^l dcoqlerpole'di cet a|)parcil éirctro- magnétique. Il semble «exercef de» actiou^^m' le poie mobile, le faisant approcher ou Pal» tirant d'un c:ôlé, «t le faisant reculer ou le «repoussant de Vautre côté avec des forces qui cHan^nt^selonla disr tance ^ mais celte, puissance- n'est, qu'apparente, car les forces existent r^llemeut dans Tanneau métallique, et le point en question n'est que le lieu où elles sont le phis accumulées^ et quoiqu'il, paraisse possédtT deux pouvoirs opposés , savoir, celui d'attirer et celui *de repous* «er, c'est cependant purement. une conséquence d^ sa situation dans le cercle., le mouvement du pôle mobile ayai](t toujours lieu dans le même sens, et étant im-i primé en réalité à ce pôle par le fil , ;son moteur.
' Nous avQns fait voir précédemment que deux ou un plus ^and nombre de fils semblablepnentélectrisés, mis ftur^la même ligne l'unÀ côté de l'autre , agissent comme s'iln^y en avait qu un seul, toute la force étant comme accumalée vers les ûls extff^es , par une sorte d'action mutuelle de tous les fils. On a remarqué en même temps qu'il en est de même pour une lame métallique qui joint les deux extré« mités de l'appareil , son pouvoir étant en apparence le plus fort vers les tranchans de la lame. Si alors on dispose une série d'anneaux concentriques intérieurement les uns aux autres , de manière que le courant électrique les travene tous dans le même sens \ ou si , ce qui est la même chose^ J'en fait avec un fil métallique une spirale (fig. 1 5) , dans Je plan qui va de son centre à sa circonférence, et qu^oa •en fasse communiquer les extrémités avec la batterie^ alors le cercle de révolution suivant lequel le pôle tend à sm •mouvoir, demeurera encore le même que dans la figure i4^
( riS )
ct]^Mserâ à travers }e centre des anncisii:ft'On de la spf^ raie; maïs la ifoïtje sera cotfèiâl^bl^i^êi^ 4ibgttieTitée ^ en!' consiruîbnv ui^e' papeille- ipirala i^^^-fàh' s^'tttvtfe dëmoniré 4d^)Mi« 'nlt»âiëYe'forVtéi]i>3è<<i'êè f^lè sOIll'eve'Cfh effet triie éfidi^me^ ^kitité de lândnUto^ dé-fër, qtA fo^m'ê presque^ tHl'Q^ne , inAt est forte- l-aK^îc^ft- du cetlfh^, ' él son action èqi>4'ffîg^l€ ^im»mée des d^ cÂtés de C^^lVé •pirate est émltlewtfïeni piTîsstfmè (81).' "^ ^^ v
' Sî^ au Iku d€>'Yn^trele)ï annetii^xfQoëiims diatts 'tos'^U-? tjçs, Oto les disp<>s6;î'tiTïàcèt^d('. jini>ire^ de tnsrÂièir^*^ former un cylinJire^; ou bîeni si'Pon fatt mic'b^liter, 'àlot^ lawftBlêespè^Mr!dê«T>emralisatiofl>Rlîeu dans la6kUHieau» klénnécHftireSricif'tbvtPefnft cst'ifHiciimtilérJatis les ensitê^ ni|&,i comme 'cî>8e$stHt. '^a^lik^e^fiiê' le pMc^ déurlrâjè dans ce cn^v en coiK;i9vânt>9ii -rayon 'dont Tm^'eK*^ trfmit<^ serait odéupéé par le poi(>ytléw^tymifë^]is6td'^ litt d'aboftl s%r la surface intérieur^) putS''Stir ïà^^stû'firc^ ^éricnredÀicylitipdre, se dîrygerali d^abord suiyàfnt'raisd de ce cyliiidt^ ÎHsqu'à une de iei 'ex\x4tBilés , rinif^rieuF» |«rexempîe, fourneraît ensuite AtfitôUr du bord de Vhér Jice, remowl«rak fe' long du côté du cylindre, et lour^ WbI aitif0ur>da*bord supérieur dërhéHce pour retrouvei* K«e, rppit«nod#ait , sùivantcet akëvsa<:pi^nrtèré directioïi* Alors la force serait probablemeni à'siâ^ Tnattimuni ,au» deux éxirëmitrfs de TaTe du-'icytifuiné^;* et à son' immwum à la moitié de Tespace entre 'bes»' extrémités.- • ''* ''-Cobsidéty^M-maintenant Fespace intérieur du cylindre» f^pK p.ir cEcéannean^ ou spirales ayant tous letirâ coit^^ NQsdîpîgés dans le même sens ; la direction et l-espèeedf^ ^oe seraient les mêmes , mais son énergie beaucoup pluî^ fnndei elle>se trouverait à son^plus haut degré ià.l3e%tvif«
B^iié de Taxe de (a masse en vertu dé sa for wq circulaire^ et les d^ux côtés du point qui , se Urou/ant itans le centrt du simple anneau, sembkit exercer sur le pôle des «ilractîons et des répulsions , seraient éloi^és Fun da Tautre aux deux cxtrémiliés du cylindre, donnant ainsi liaîssance k deux '■ points distincts en apparenee dam leur action , l'un attirant et l'autre repoussant Isa polcs d'un aimant. Concevons nuintejiant que !• pôle ne' soit point borné à un mouvement autour des côtés de l'anneau, ou dé la spirale plane ou du c]fH lindrc , il est évident que si on le pkce dans l'axe de l'un d'eux; a une distance qui convienne à l'aocieiii il sera sollicité par deux ou un plus grand nombre 4e forces dans des cercles égaux \ il se dirigera dcton eu ligue droite vers le point d'intersection . de ces cet* des , et il s'approchera directement ou il s'éloignera des points déjà cités , en prosentant l'apparence d'attractions et dé répudions tin ligne droite.- Si on le place hors àm l'axe , il se dirigei'a vers le même point , ou s*en éloignera en ligne courbe , sa direction et sa vitesse étanr déterminées par les lignes courbes qui représentent , eai direction et en iiite<ijité, les forces émanées des porr< tions de iil qui forment les extrémités du cylindre , dei la s(>iiaIoou de l'anneau
Ainsi , l< s |)bri)oinènef d'une liéliôc ou d'im cylindre so^ lido formé )>nr un lil revêtu de soie roulé en spirale aon^ ramem^ à la simple révolution du pôle magnétique antoar dutil conjonctif db la batterie voltaïque, et leur ressem«-r bUnci^ av(H^ le magnétisme est si grande , que les plus» fi>r^«*s présomptions viennent à l'esprit d'imaginer qu'il»^ aonl dus les uns et les aucres à la même fiorce , ainsi
( »47 ) M. Ampère Ta établi.* La limaille de fer répandue sur vak papier tenu au-dessus de ce cylindre se dispose en lignes courbas passant d^une extrémité à l'autre , et indiquant la route que suivrait le pôle. Le même effet se produit fttKlessus d^un aimant ordinaire^ les extrémités attirent et repoussent tout comme le font celles d'un aitaant^ etr enfin ^ elles offrent encore beaucoup d'autres points delessemblance. Les expériences suivantes éclairciront et confirmeront la vérité de ces remarques sur Taction de Tanneau , dé rbélice ou du cylindre, et elles feront voi^ en quoi ces actions sont d'accord avec les actions mag« Aétiqnes y et en quoi elles en diffèrent.
Ayant fait Aotter presque à lleur d'esté , à Taide d'un morceau de liège., un petit aimant, on fit approcher de ses pôles > dans différentes positions, un fil de cuivre courbé en anneau , ,fig. i6, et dont les extrémités étaient ^a communication avee la batterie : tantôt le pôle était attiré vers l'anneau* tantôt il en était repoussé, suivant la position du pôle et lui manière dont les commun!-^ aations étaient établies. Si l'on présentait le fit vis-à-vis dup^e» l'aimant passait d« côté et en dehors quand il était repoussé^ et de côté ei «n dedans quand it était attifé; ei h>r^u'on le plaçait dân& l'intérieur de l'anneau , il se mouvait ttu cèté opposé , en cherchant h tour-» aer autour du fiL Les actions que M. de ta Rive a déj^i &it connaître aontde cette espède, et ce sont celles qui n&QUtrént le mieux les retations qui existent entre r.an«- IMiau et le pôle \ j'en ai déjà mentionné plqsieuf s , et si Von se reporte à ce que |'en ai dit , on trouvera qu^élIes Ir^aceordent a\ec l'explioatioii donnée.
- Avac une spirale plane^ le j^u^oirmàgnétiqttc acquiert
une grande ënergîe , et quand les, spires ne s'étendent ptfs jusqu'au centre, on reconnaît aisément le pouvoir des fils extrêmes de Tintérieur et de Textérieur de cette spirale , soit à Taide du pôle d^une aiguille aimantée, soit parla limaille de fer. Celle-ci présenta , dans ce cas , un aspect extrêmement curieux et instructif: lorsqu'on posait k plat la spirale au-dessus d\\n tas de limaille, les parcelles s'arrangeaient en lignes qui traversaient les intervalles des spires ' parallèlement à son axe , et se pliaient eusuiie de Tun et de Tautre o5té en suivant la position des rayons autour du bord vers lequel ils concouraient , de manière qu'elles représentaient exactement les lignes qu'un pôle auraH décrites autour de ces spires. Les parcelles de limaille qui se trouvaient dans Taxe même des anneaux se tinrent suspendues en filamens perpendiculaires , d'un demi» pouce dé longueur, de manière à former un axe effectif à ces anneaux , et sans avoir aucune tendance plutôt d'an côté que d'un autre , leur forme et leur arrangement étant entièrement conformes h ce qui a déjà été décrit; tandis que la portion intermédiaire formait de longs fils , s'écai^ tant plus ou moins de côté et d'autre du centre, suivant que la distance était augmentée ou diminuée.
Les phénomènes que présente une hélice étaient inté^ ressans a- vérifier, parce que, suivant Tidée que l'on a donnée des attractions et des répulsions , c'est-à-<lire , des mouvemens qui ont lieu vers les extrémités , on en pouvait tiser quelques conclusions , que je' reconnus vraies par le fait, et qui fournissaient encore de nouvelles preuves de l'identité des fiuides magnétique et électrique. Ainsi, l'extrémité qui paraît attirer par l'extérieur un certain pôle, doit le repouaser quand il est dans l'inté-
(»49) nénr; et celui qui parait le repousser de' son extérieur doit sembler* Tatlirer de rintorîeur, c'est-à-dîre que, comme les mouvemens de Tintérieur et de Textérieur sont en sens contraire pour un même pôle , il doit y dans Qki cas , se rapprocher, et dans Tautre, s^éloigner de là niéme extrémité dé Thélice. On a déjà décrit , dans Texplio eàtîon des 6gures 8 , 1 1 , 12 et i3 , plusieurs phénomènes Ab ce genre : yoîci maintenant les autres :
On roula en hélice , autour d'un tube de verre d'en- TiroD un pouce de diamètre , un morceau de fil de cuivre rèvètu de soie^ Thélice avait à-peu-près trois pouces de hon-* gtumr.On plaça ensuitesur Peau une petite aiguille magrié* tiqnis de même longueur environ , qu'on rendit flottante à l'aide d'un morceau de liège, de manière qu'elle pouv^se mouvoir sur Feau par la plus légère- impulsion. Ayant fait communiquer l'hélice avec l'appareil et l'ayant plongée dans l'eau , ses extrémités parurent attirer et repousser lès pôles de l'aiguille d'après les lois ci-dessus mentionnées. Si l'on faisait venir près de l'un des pôles de l'aignille l'extrémité qui l'attirait , il entrait dans le tube de verre , et il ne s'arrêtait pas à l'intérieur dans le voisinage de ce pôle de l'hélice' ( comme nous désignerons pour le moment cette extrémité); mais il . sWoçait dans le tube , entraînant avec lui toute l'aiguille, et s'allait placer au pôle opposé de l'hélice, ou à celai qui à l'extérieur l'aurait repoussé. Le même effet eut lieu lorsqu'on fit agir l'autre pôle de l'aimant avec l^eitrémité correspondante ou l'autre pôle de l'hélice; le pôle de l'aiguille pénétrait dans le tube, et se plaçait ^ 1 autre extrémité, en remettant ainsi toute l'aiguille i^m^ la position qu'elle, avait auparavant.
Ainsi , chaque -extpëmitë de Thélice parnissaît attira» et repousser les deux pôles de Taiinant ; mais ceci n'est qu'une conséquence naturelle du mouvement circulaire dont Texistencea élédéjà démontrée par expérience , et chaque pôle en particulier aurait parcouru tout rintérieur de Thélice , et aurait tourné ensuite autour de sa partie ezl^ rieure s'il n'eût été contrarié dans ses mouvemens par cenm que l'hélice tendait à imprimer au pôle opposé. On a ëtaUt que les deux pôles circulent autour des fils dans des direc-^ tionscontraires, et que par conséquent ils circuleraient aussi danRs des directions contraires à travers et autour des fils d'une hélice ; quand donc Tune des extrémités de l'hâic» était auprès, du pôle qui devait, d'après la loi rapportée , la pénétrer et tendre à passer outre, il entrait dans le tube« et il devait continuer sa course jusqu'à ce que l'autre pole^ qui d'abord se trouvait à distance, fut venu éprouver à son tour l'action de l'hélice ; et quand les deux pôles se trouvaient également dans son intériew^ et par conséquent agissaient également sur elle, leurs tendances à se porter dans des sens opposés se détmi* saient réciproquement , et l'aiguille demeurait en repos. S'il eût été possible de séparer les deux pôles Tun ds l'autre , ils se seraient précipités au dehors de chaqa^ extrémité de l'hélice, étant en apparence repousses par les parties qui semblaient les attirer d'abord , (Uimmr cela est évident d'après la première expérience et plo*^ sieurs autres.
En renversant l'aiguille et la plaçant à dessein au dedsW de l'hélice dans cette position , les pôles de l'aiguille et ceux eorrespondans de l'hélice qui s'attirent à l'extérieur , scmi portés l'un vers l'autre à rimérieiv ; mais les poles>iioi
deroimant et de Phélice semblent alors se repousser ^el quelle que suit rextrémitë de rhëlice dont Taiguille se trouve le plus près , celle-ci est portée en dehors vers cette extrémité. On peut voir que ce mouvement présente, dans son état passager pendant que Taiguille sort de Thélice , une attraction entre des pôles semblables , puisque le polc intërieur et en activité est alors entraîné vers rextrémitë par laquelle il est repoussé à l'extérieur (*).
Ces expériences peuvent être faîtes également avec le simple fil courbé de M. de la Rive ; dans ce cas , c'est le fil qui se meut et nonTaimant-, mais comme les mouvemcns •ont réciproques , on peut aisément les prévoir d^avance. • Une lame de cuivre roulée en cylindre et enfoncée par ses deiix bords dans le mercure agit exactement de la toèmê manière quand on la fit commuhtquer avec le courant électrique.
-Oq fit avec du fil de cuivre couvert de soie un cjlindre plèÎD, semblable en tout à une hélice (9), excepté qu'une cerlaine longueur du fil servait d'axe , et que le reste de' ce fil formait phuîeurs rangs d'anneaux autour d'elle. Ce cylindre , ainsi que l'hélice précédente , présenti^it "des pôles semblables , soiis tous les rapports , aux potes nord et sud de l'aimant ; ces pôles soulevaient la li* maille de fer, dirigeaient le fil conducteur, qui était attiré et repoussé dans quatre positions parallèles , comme on Fa décrit, pour les aimans ordinaires , dans les premières pages de ce Mémoire, et la limaille répandue sur la
•(*) Le pouvoir magnétisant de J'IiéHcc est si grond, quér CJL l'on fait lenleqsent rexpérience, le uiagoéu'sme de Tai^ guille se trouvera changé» et le résulut pourra induire eu erreur. » ' '
surface d'un papier se disposait , par leur action ^ eh courbes allant d'ua pôle à l'autre, comme cela a lieu avec les aimans, ces courbes. indiquant suivant quelle direction un pôle nord ou sud se mouvrait vers eux.
Maintenant , en ce qui concerne Taccord que Ton trouve exister entre les apparences que présente une hélice ou un cylindre pincées dans le circuit voliaïque et un aimant cylindrique ordinaire, au même un barreau magnétique régulier, il est assez parfait pour ne laisser d'abord qu'un faible doute que la cause, quelle qu'elle soit, qéi détermine les propriétés de l'un doit aussi déterminer celles de l'autre-, je crois même que, dans toutes kl expériences. magnétiques, l'un peut être subsutuéà l'autre; et, dans le barreau aimanté, tous les effets d'un sinir pie pôle ou des fils, etc. s'accordent avec Thypodièse de la circulation d'un fluide qui , si l'aimant n'était pas solide^ passerait à travers son centre, et retournerait à l'extérienr.
Il existe néanmoins, entre les apparences produite» par un aimant et celles ducs à une hélice ou à un cylio^ dre, les différences suivantes : un pôle d'un aimant at^ tire le pôle opposé d'une aiguille aimantée dans toutes lee directions et positions quelconques : mais quand l'hélica est placée à calé de l'aiguille presque parallèlomén( à elle, et que les pôles soni o{iposcs les uns auxàn*. très, de sorte qu'il y ait attraction, si l'on fait mon? voir l'hélice de manière que le pôle de l'aiguille s'ap^ proche par degrés plus près du milieu de l'hélice, il s'opère en général une répulsion avant qu*il ait atteint ce point, et dans une situation où avec l'aimant ordi* naire il y aurait attraction. Cela est probablement dû av défaut de continuité dans les côt<^s des courbes ou des»
'iflémens de l'hélice, d'où il résulte .que TuDÎté de l'action qui s'opère dans les anneaux dans Iesque\ls ou peut considérer Faimaut divisé se trouve intervertie et con<- (bndue.
Une autre difTérence consiste en ce que les pôles , c'est-àdire, ces points vers lesquels Taiguille se dirigé lors<iuV'lIe est perpendiculaire à Textrémilé ou aux côtés d'un aimant ou d'une hélice, et ou l'on peut regcirder la force motrice comme étant le plus concentrée, sont situés dans i^bélice à l'extrémité de son axe , et non pas à quelque distance de cette extrémité; tandis que dans les aimans
. les plus réguliers le pôle est presque toujours situé dans un point de l'axe jpeu éloigné derextrémité (lo). Lorsqu'une aiguille est présentée perpendiculairement à l'extrémité d'un aimant, elle se place en ligne droite avec son axe; ^
mais quand on la présente, au contraire, perpendiculairement k une face , elle se dirige vers un point situé à queU que distance de l'extrémité ; tandis que, dans Thélice ou le cylindre, elle se dirige encore vers l'extrémité. G tte divergence doit probablement être attribuée à la distribution différente , dans l'aimant et l'hélice , de la force qui développe le magnétisme. Dans celle-ci , elle est nécessairement partout uniforme , en tant que le courant électrique l'est lui-même. Dans 1 aimant, elle est probablement plus active au milieu qu'en aucun autre point ; car, comme le pôle nord d'un aimant acquiert plus d'activité lorsqu'on l'approche du pôle sud , et même d'autant plus qu'il en est plus rapproché , il est naturel d'en conclure que les parties semblables qui sont actuellement unies dans l'intérieur du barreau jouissent d'un semblable poujroir : c'est ainsi qu'un morceau de fer doux mis à l'une
ûea extrémités d^an aimant en fer à cheval en fait moiitdle immédiatement le polo vers cette extrémité ; mais si on Iq &it alors communiquer avec Tautre, le môme pôle se méat en sens contraire , sa force est diminuée ; il s^éloigne d^au* tant plus et est d'autant plus faible, que le contact est plos parfait. 11 est présumable que s^il pouvait être complet, les deux pôles de Taimant se répandraient dans toute la masse, et qu'alors Tinslrument n'offrirait plus ni attraction ni ré* pulsion. Il y a donc des raisons de croire que , par quelque cause que ce soit, une plus* grande accumulation de forces ayant lieu vers le milieu de Taimant que vert ses extrémités, elle doit déterminer les poies à jètre piftoés
à Tintérieur, plutôt qu'aux points extrênfes*
Une troisième différence résulte de ce que les pôles semblables des aimans, quoique se repoussant à dblancey s\ittirent cependant Tuq Tautre quand ils sont placés fort près. Cette force n'est pas grande ; mais je ne pensa pas qu'elle puisse être attribuée à la supériorité de Vm des pôles sur l'autre , puisque les aimans les plus égami présentent le Ynême effet, et que les pôles , quant â leur magnétisme , restent les mêmes , et sont capables d'enlever autant', si ce n'est même plus, dç limaille de fer lorsqu'ils sont réunis que lorsqu'ils sont séparés $ tandis que les pôles opposés mis en contact n'en eiH ' lovent pas une si grande. Avec les pôles semblables dt l'hélice, cette attraction n'a point lieu»
Toutes les tentatives que f'ai faites pour construire dss . aimans en hélice et en spirale plane n'ont été cou* ronnées d'aucun succès. Ayant formé en cylindre un4 lame d'acier et l'ayant aimantée^ on trouva qne l'une d« • ses extrémités était nord tout antonr^ et l'autre sud}
Mitn Téirtërieiir et Fintérieur avaient les mêmes prô« priétës^ et aucun des pôles d'une aiguille n'aurait pé** , fiétré dans Taxe (11)9 comme c'est le cas avec l'hélice; mais se serait arrêté devant le pôle opposé i celui de l'aiguille *, d'où il est cei^tain que les anneaux dont on peut concevoir le jcylindre formé ne sont pas dans le même état que ceux qui composent l'hélice. J'essayai vainement d'aimi^nter une plaque circulaire d'acier, de maiiière k avoir un pôle au centre de l'un des côtés , et Patitre pôle au centre du côté opposé, dans le dessein d^imiter l'a spirale (fig. i5); je ne pus obtenir qu'une dililribution du magnétisme fort irrégulière«
M. Ampère est, je crois, indécis relativement à lagrandeur des courans électriques qu'on suppose exister dans les'aimans perpendiculairement à leur axe ^ il les regarde , je pense ,*dans une partie de son Mémoire , comme ajant tous leurs centres dans l'axe de l'aimant; mais ce cas ne peut avoir lieu à l'égard de ceux d'uu aimant cylindrique, à moins qu'on ne suppose qu'il en existe deux dans des directions opposées , l'un à l'intérieur et l'autre & Textérieur de la surfi^ce. 11 avance quelque autre part, je crois , que ces courans doivent être infiniment petits autour de chaque particule d'acier; et il est peut-être possible d*expliqttcr le cas de l'aimant le plus irrégulier, en dirigeant parla théorie ces petits courans dans le sens requis. Dans tout ce que je viens de dire pour éclaircir quelques mouvemens électro-magnétiques, et pour montrer la relation qui existe entre les aimans ordinaires et ceux produits par Télectricité, je n'ai prétendu adopter de préférence ni rejeter aucune* théorie sur la cause du magnétisme. Il parait trës-probableque, dans un barreau ai-
nanté régulier, Tader ou le fer se trouTentdansIemèBe état que le fil de cuivre de rhélice-aimaot; et cela ert peut-être produit, ainsi que Fétablit M. Ampère, par Ja même cause, savoir, les rourans électriques* Mais on manque encore de preuves qui démontrent la présence d*une force semblable à Télectricité y et qui n^agisse que comme puissance magnétique (12). Quant à ce qui concerne les extrémités opposées du fil conducteur, et les pouvoirs qui en émanent, je n'en ai principalement parlé que pour bien distinguer une série d^eflers de Taulre. Le nom du savant D' Woilaston est attaché à Topinion 'qu'il suffît, pour expliquer tous les phénomènes , d'un simple courant électro-magnétique passant autour de Taxe du fil dans un sens déterminé par la position des pôles voltaïques* M. Ampère, qui â'est livré avec tant de zèle et de succès à Tétude de cette branche de la physique , a tîvé de sa théorie la conclusion qu'un fil circulaire faisant partie de la communication entre les polos de la batterie serait dirigé par le magnétisme terrestre, et se tiendrait dans un plan perpendiculaire au méridien magnétique et à Taiguille d'inclitiaison. On est^ dit- on, aujourd'hui parvenu à ce résultat: mais son exactitude a été contestée , tant sur le point de vue théorique qu'expérimental (i3). Comme l'aimant dirige le fil lorsqu'on lui djonne la forme d'une courbe , et que la courbe dévie l'aiguille, j'essayai de répéter l'expérience , et j'y parvins de la manière suivante : je formai un appareil volcaïque à l'aide de deux plaques courbées en forme circulaire, et communiquant entre elles par un fil de cuivre; les plaques furent placées avec de l'acide étendu , dans une petite capsule de verre , et celle-ci mise à flot sur la sur-
( «57 ) tice de Teau ; Tabanclonnant ensuite h elle-même dapi mne atmosphère tranquille, riostrament se disposa de telle manière que la courbe se trouvait dans un plan perpendiculaire au méridien magnétique : ficarté 4é: cette position d'un côté ou de laulre, il y revenait de nouveau; et en examinant le côté de la courbe dirigé vers le nord,. un l^connùt que e^éiait précisément .cekii»'qui , diaprés la loi déjà établie , serait attiré par le pôle sud. Un circuit Yottâïque disposé dans* une capsule d'argent , et snrniibnté par une courbe , produisit encore iè -même enet*; 'et Von y réussit encore promptement avec le petit appareil de ]$I..âe la Ilive. Lofs^u'il fut placé sûrTeau acidulé, le gaz dégagé des plaques Témpêchait de prendre une position bien'sÇable; inais introdiiit ^anS ûh'd piçùte cellule flottante faite avec le col d'une bouteille de
Floroice, tout Tappareil prit bientôt la [Sositiôn' d&i-
gnëe , et même oscillait lentement autour d'elle. '
PjiiïçqiiiS lé fit conjônclîf droit est dirigé par un ai«^ mant ? il y a tout lieu de croire qu'il agira dé même avec la terre, et prendra uhë'situation perpendiculaire au méridien niagnétiqùe. U a^il*ait aussi avec le pôle magnétique dé. la terre comme avec le pôle d'un aimant-, et tendrait à circuler autour dé lui. Ainsi donc, théoriquement, si un (il liorizohtal perpendiculaire au méridien magnétique est successivement mis en communication dans lin certain sens avec la batterie voltaïque et dans le sens opposé, son pouvoir sera changé ; car, dans Tun des cas , il tendra à se mouvoir dans un cercle dirigé vers le bas, et daYis l'autre, dans un cercle vers le haut. Ce changement aurait lieu d'une manière différente dans divers points du globe. L'effet est actuel-
JtliMUi pi^ftdliit piur U pôle d*liii aimant ; «naît {e bW tM« I ts«»«4i'à lfQ&Cie«r en n'empk^uii que ie magnécûmv
^/seplQàdk« tSsi. -
iVioltf» l'dblîikes au Mémoire de AT. Faraday:.
(i) CfiU^ succession d'attractions et de rëpnlsions, )oc;9<4ii'qii (comène m fi} conducieor vertical le long duoue aij^te aimantée suspendue par son centre , avait élé ob^rrv«e par AL OEot^. Elle se déduit îmmédiatQwcnty. <i^a la thfSôrie deM. Ampàre, de la compositipa 4^^'i'C^^ qu} résiiltent de Taction qu^exerce chaque,4)éoft9iit des courans dont il admet Texistenoe autour dea.par.û^ules de cette aiguille, sur chaque élément du fil conducteur*.
QuaiXfl on remplace, dans celte expàrience, Taînunt par un. ^^otuducteur plié ep hélice , il est aisé de déduire des fpmules données par M. Ampère, Téquation d'une courbe fermée telle que le fil yeriical exerce des actions conti-airea sur la moitié de ce cylindre la plus voisine, suivaijU qu'il est situé au dedans ou au dehors de cette CQUibe : on trouve ainsi qu'elle passe parles deux extrén^tés de l'hélice. Dans l'aimant, les courans, par leur iUîliou^ mutuelle, doivent se condenser vers son milieu, i^{ U tuème courbe se change en une courbe peu diffé* i'VUt^ qui liasse par deux points, situés k une petite distance des extrémités de laimant. Ces deux points sont ceux autour desquels toiuDC en effet' le'fil conducteur dans l'expérience décrite ici par M. Faraday, conform^m^ul à la théorie de M. Ampère.
(») L^action rëvolutive du fil conducteur et cTun
■Haut . r un autour, de Tautr^, cpie M. Faraday considère-
comme fait primitif dans tout ce Mémoire, ne suffira^ pas-:^
pour soumettre les phënozaènes au calcul; il fandr^t
qu'il eût déterminé dfune manière précise Tactioia
qai a lieu entre chaque élément du fil et' chaque
particule de Taimant» Si alors y comme le fait M. Wol^
hston^ on^ suppose autour àe tous les points dùvcon-
dacteûr des courans électro-magnétiques transversaux ^.
oiî ne fait que déplacer Thjpothèse de IVL Ampère ,.
Vk attribuant au fil conducteur ce que ce savant attri«
fcue à raimant, et réciproquement; alors Peffet pro-
idit ieiste le même, et dans cette explication, comme
dansceHe de M. WVropère et dans toutes les autres, le
konvement circulaire et uniforme de TaiiÉnant verticat
et du fil vertical , Tun autour de Tàutre , est toujours uil
bit composé résultant d'une multitude d'actions élé-^
nentafres.
Les attractions et les répulsions de deux fils condue» leurs d^une longueur finie ,^ <lécouvertes par M. Ampère , se sont pas non plus des faits simples; il. nous semble ^on ne peut donner ce nom qu'aux lois de l'action mulaelle, qu^l faut admettre entre deux points pour qu'il en résulte, entre deux assemblages d'une infinité dé ces pointa, les phénomènes qu'ils nous présentent ;^ dès-iora. les faits simples ne peuvent être observés immédiate-ineat, mais seulement conclus des observations à t'aide \ du cahîul; : c'est sous ce point de vue qu'on doit consî^ dérer les lois de l'action de deux petites portions oe cûttrans électriaues., telles que les a dgnnéçs M. Am^
père; elles sont confirmées jusqu'à prëse&r p&r loué le» phénomènes connus , et en particulier par ceux que vieM de découvrir M. Faraday.
(3) Ces mouvemens circulaires s'expliquent facilement dans la théorie de M. Ampère. En effet, soit jt (fig. î']) la projection d^un fil conducteur vertical; dbB' le courant qui tourne autour d'une particule de Taimant; si b et &' sont symétriquement placés de part et d^autre du plan vertical projeté en c^y un point quelconque da conducteur ^ éprouvera de b et b' des actions égales, mais en sens contraire; les composantes de ces actions dans le plan vertical projeté encA se détruiront donc, et les composantes horizontales perpendiculaires à ce plan sV jouteront ; le fil u^ devra donc se mouvoir dans un cercle autour du centre c. Si maintenant on conçoit oit aimant cylindrique et vertical, on voit aisément, pac une composition de forces semblables , que la résultante des actions de chaque courant élémentaire tend à faic tourner le fil ^ autour de Taxe du cylindre. Ce premi^ mouvement expliqué, il est facile d'en déduire ceux d'mJ aimant autour d'un ou de plusieurs fils rectilignes, ^ d'un fil plié en anneau , en spirale ou en hélice.
Quant au sens du mouvement, M. Ampère établit (£^ deux courans\^J7 et DC (fig. 18), dont les directîc^i sont à angle droit, et qui ont lieu dans le sens marc£V par les flèches , s'attirent dans tés angles BOC et A(PJ^ où ils ont , suivant les côtés de ces angles , des direction semblables ; et qu'ils se repoussent dans les' angles A(^ C BCD , où leurs directions sont opposées , puisque I'*!» parcourt un côté de l'angle en's*approchant du aonm^'
de <ret angle , et i antre en s'en éloignant (*) : d*oà il suit qne si, dans l'expérience de M. Faraday, le courant dans le fil conducteur va en s'éloignant des courans de TaimaDt , ce fil doit être transporté dans le sens de ces courans. S'il va en s'en rapprochant , le fil doit se mouvoir dans la direction oppSsée aux courans de l'aimant , c'est^-dfre , précisément comme l'a observé M. Faraday dans ces deux cas.
Dans toutes les hypothèses, si le fil se prolongeait de quantités égales au-dessus et au-dessous du milieu de i'aimant, il n'y aufait point d'action qui tendit à les faire tourner l'un^autoui; de l'autre, toujours dans le
même sens.
(4) Si M. Faraday, dans ce passage , entendait seule- 1 ment que les attractions et répulsions des courans élcctnqnes sont des faits compliqués en tant qu'ils résultent d^une infinité d'actions entre toutes les parties infiniment petites de ces courons , il serait d'accord avec M. Ampère; mais il les regarde comme compliqués sous un autre point dé vue , parce qu'il prend l'action révolutive pour le fait primitif, et montre très-bien que ces attractions et répulsions peuvent y être ramenées 5 mais nous venons de faire voir qu'en considérant, au contraire, comme fait primitif les attractions et répulsions entre les petites portions de courans électriques, d'après les lois données
(*] Tout cela est d'ailleurs une suite nécessaire de la formule donnée par M. Ampère dans le Cahier du Journal de ^'^ysicfue du mois de septeiii'>re 1820, formule consignée
^USSÎ dans ^ mhlif^tJ'^^'^^^^ni^f.j^t^^^^ ^ fr^P -i^vt ^ pn^o Sift j-
par KL Antpète , on en d&lint îmméliatemént lei ▼emens circulaires des fils condnctenrs ec des aimms le» uns autour des autres. La seule chose qu^on puisse en conclure, c'est que les faits qui, comme ceux dont il esl ici question , s'expliquent également bien des deux ma» nières , ne peurent servir à iUsoudre la question. Nousnous bornerons k remarquer que toutes les actioiis: qm produisent les autres phénomènes découverts )usqu*à ce four, ont lieu entre deux points suivant la ligne qni les joint, comme les attractions et répulsions admises par M« Ampère entre deux petites portibns de courans ëlec^ triques, et dont on peut déduire si •facilement tons les ÉEiils électro-magnétiques , y compris ceux dont M. Faraday vient d'enrichir la science ; en sorte qu'en adoptant la théorie de M. Ampère , ces faits rentrent dans les lois générales de la physique , et qu'on n^est pas obligé^ d'admettre comme fait simple et primitif une action révolutive dont la nature n'offre aucun autre exemple,, et qu'il nous parait difficile de considérer comme tel.
(5) Cette expérience où la masse entière d'un aimant est attirée par un fil conducteur dont la direction est perpendiculaire à la sienne , quand son pôle austral est k gauche du courant électrique du fil , et repoussée quand il est à droite , est due à M. Ampère , qui l'a communiquée à l'Académie des Sciences le i8 septembre 1820 (annales de Chimie et de Physique, tome xv, page 200). L'explication en est bien plus simple dans sa théorie y puisr^ue celte attraction et cette répulsion sont celles de deux courans, l'un dans le fil et l'autre dans l'aimant» qui ont la même direction dans le premier cas y et des directions opposées dans le second.
(iS).Cet^ etperience ne diffère point de celle* de M. Boisgîraud {j^nnales , iome xv, pages 1:184 -a86)^ <queM^ Ampère a citée {Annales, t.xv, p. 218) comme xine con&rmation remarquable de sa théorie, dont ellq dérive immédiatement. Les expériences dues à M. de la Rive, dont Fauteur parle immédiatement après, sot^ également des conséquences nécessaires de cette théorie \ elles en sont autant de preuves él ont ét^ considérées comme telles par le^savaaV'Phywien (iU>Qenèiçe.d9ns une le^tfi qti'il écrivit, 9 M* Ampère en :Uii .envoyant. s^ >appare}fs.;
(7) Il faut en excepter M. Ampère , qui admet Ta ttrao» ijôn entré lescourahs sembtablemènt dirigés, étlarépulsion entre ceux qui lé àont en sens contraire. Nous n^Hp* trerons pas ici dans le détail des raisons par lesquelles i^ a cru pouvoir établir que lorsqu^ils^agit'dèà actions niu« luelles de deux portions de fluide mues dans le mèniè sens ou en sens contraire, lattractioir doir nvoir lieu dan^ le premier cas ^ et la r^ulsion dansée .seeoiid. ;•
(8) La grande intensité d^action d'.^ne telle, spirale est une des premières expériences de M. Ampère.- Il a fait voir avec quelle énergie elle était attirée par le pôle
d'un aimant.
(^) C'est un appareil de ce genre que M. Ampère a annonce être encore plus identique à Taimant que la siniple hélice. ( Voyez 1» Bi h Uothcqu o universelle ,■ t.-x vi , p^-'^U&y art. 4*) 'Les expériences dans lesquelles ila imité l'aimant avec un fil conducteur plié en hélice, et dont une par^e revenait suivant l'axe de cette hélice^ ont été
communiquées à l'Âcadëmie royale des Sciences 9 énnê la séance du 6 novembre 1 820.
(10) Nous ne répéterons pas ce que nous avons dit de la coiicent^iion des courans vers le milieu de Taimant, qui 9 dans la théorie de M. Ampère , est la cause de la différence entre la manière d'agir des héliees et des aiinans,. dont parle ici M. Faraday.
•^' (il) Quand on supj^ose lès eourans dans raimint àtttour de'sôn ate, Tanalogie du cylindre crèè^'àtéc 1 hélice devrait être complète^ mais si Ton "admet ^ comme Ta fait M. Ampère dans un Mémoire lu i Tinstitut en janvier. 1821 ^ que ces courans sont établis au» tour des particules des aimans , hypothèse qu'il annoncait dans ce Mémoire comme lui paraissant la plus prookhke Ç*') ,raiguille aimantée dans Tintérieur du cylindre cfeut se trouve toujours en dehors des courans, tandis
{*) ^o^AZ' le- compte rendu de ce Mémoire dans. une notice insérée dans le Journal des Mines ^ t. v, p. 53*1-558. Cette même hypothèse a reçu depuis un nouveau degré de probabilité par une expérience faite par M. Ampère au mois de juillet 1821; et qui sera décrite dans la note suivante^ il en résulte que l'on ne peut point exciter de courant électrique par influence^ ce qui a porté l'auteur à penser que Jes courans électriques existent , avant l'aimantation, autour des particules des'corps susceptibles de magnétisme, mais qu'ils y existent dans toutes sortes de directions; ce qui fait que leurs .ictions sur des points situés hors de ces corps se détruisent mutuellement , ces actions ne se manifestant que quand on donne, par l'aimantation , des directions déterminées à ces eourans.
tjae, dans Pl^élice, elle leur est intérieure; ce qui doit produire les différences d^action cju'a remarquées M. Faraday. •
(li) Il faudrait , pour produire des effets chimiques ou dés ëflnst de tension, pouvoir interrompre, par des liquidesfdàns leprébiiercas, et par dès substances isolantes dans lesedond, les courans établis tians Faimai^, ou.en exciter dans d'autres j;orps par l'influence de ces mêmes courans. Le premier moyen est impossible si , conune tout l'annonce, les courans existent autour des particules des aimans. M» Ainpère a constaté l'impossibilité du second en suspendant i un fil très-fin uif cercle de cuivre ^ (fig. 19) , dans l'intérijeur et.très-près du contour d'une spirale BCD de aaème métal enveloppée de soie, dont les extrémités BeiD •onitnuniguaient aux pôles d'une forte pile. Si un courant .électrique s'était développé dans le cercle ji, ce cercle aur rait été attirable au moyen d^un fort aimant x or, il n'y a eu ni attraction ni répulsion. Ce feit vient à l'appui de l'opinion do M. Ampère sur la préexistence de l'action électromotrice et des courans électriques autour des particules des corps susceptibles de recevoir Taimantation , courans qui ne produisent point d'action au dehors tant qu'ils existent dans toute sorte de directions , et qui n'en manifestent qu'après que , pa» l'aimantation, on leur a donné des directions parallèles , comme on dirige un circuit vol- . laïque mobile par ^n aimant ou un conducteur fixe. Ce n'est pas , au reste , que M^ Ampère n'admette qu'il peut j avoir des compositions et décompositions d'électricité produites dans un corps conducteur par l'influence de celles
. d'un conducteur voisin en communication avec les deux
extrémités de la pile ^ mais comme elles seraient alors prë^
ciséroent les mêmes que dans un espace semblable où 3 n'y aurait aucun corps pondérable , il n'en peut résnllev des effets analogues à ceux d'un courant électrique dû k . Faction électro-motrice d'un élément voltâïque ou d'une particule d'aimant. Toute attraction ou répulsion pro» duilc eatre deux corps par les courans éleotriques'qui les parcourent exige évidemment que les courans de chacun de ces corps soient produis par une cause qui réside en eux»
(i3) La direction d'un conducteur mobile.de 61 de laiton que parcourt un courant électrique , par là seule action terrestre,* n'est pas moins un résultat de l'expé» rience que de la théorie. Les expériences qui constataient cette découverte furent faites par M. Ampère au moisd'oetobrei820, et communiquées à l'Académie des Scîeneoile 3o du même mois. Ces expériences furent plusi^rs fois-ré« pétées dans le courant de novembre, en présence d'an grand nombie de savans , entre autres de MM. de Hmn- . boldt, Fourier, Delambre, Arago, Dulong, Vauquclin , Matthieu , de Bournon , Legendre , Chevreul , Beudant*, etc. , qui peuvent tous attester la vérité de ceiait. M. Dulong, faisant aux élèves de l'Ecole Polytechnique une leçon sur ce sujet, le ai décorabre 1820, répéta lui-même devant eux celle où l'on fnit tourner le conducteur mobile autour d'an axe ^rertical ., pour imitçr le mouvement en déclinaison de l'aiguille aimantée; expé* rience très-frappante par le peu de temps que met le conducteur h se porter dans un plan perpendiculaire au méridien magnétique, et qui aurait sans doute réussi partout où Ton a essayé de la répéter, si , au lieu de la ten* ter par d'autres moyens , on avait constniit l'appareil trèssimple imaginé par M. Ampère , et décrit dans le Cahier de
teptembre i8ao des Annales. M. Dulong employa Tappareil dont M. Ampère se servait depuis deux mois pour répéter cette expérience. Vers la même époque, M« Thillaye la fit aussi dans se& leçons au collège de Louis-le-Grand. (Voyez, pour la description des appareils et des expériences, ainsi que pour celle d'un autre appareil avec lequel M. Ampère a niontré aux mêmes savans , et à la même époqae, Tindinaison du circuit voltaïque par Faction du globe terrestre , les Annales de Chimie et de Physique ^ jtQmcxY, pag. 191- 195.) Nous ferons seulement remarquer que les mouvemens correspondans à ceux de raiguille d'inclinaison , qu'on observe dans un circuit voltaïque de forme rectangulaire , suspendu comme Test ordinairement cette aiguille, se trouvent Récrits d'une manière incomplète dans l'endroit des Annales que nous venons de citer (r) , mais qu'ils ont été exposés avec tous les détails nécessaires dans la Bibliothèque univer^ ^eBe , tome XYj , pag. ii3-ii49 art. 8.
(i4) Le mouvement d'un fil conducteur toujours dans le même sens ,par la seule action du globe terrestre, a été obtenu par M. Ampère au moyen, de l'appareil représenté ^<^i) planche ^ , figures ao et a 3, et décrit dans ce volume
(*) On trouve dans le tome xv des Annales , page 47» ''§ne 4 : au nord , dans le premier cas y et en bas dans le / y\ *^con(l. lisez ^ au nord, quand le conducteur mobife était ' ^ abord horizontal , et en bas quand il était placé d'abord ^^o%un plan vertical et perpendiculaire au méridien mag- "•étique.
ciséraent les mêmes que dans nn espace semblable ou il n'y aurait aucun corps pondérable , il n'en peut résulter des effets analogues à ceux d'un courant électrique 'dà i . Faction électro-motrice d'un élément voltâïque ou d'une particule d'aimant. Toute attraction ou répulsion pro^» duitc entre deux corps par les courans électriques qui les parcourent exige évidemment que les courans de dbftcunde ces corps soient produis par une cause qui réside en eoz»
(i3) La direction dun conducteur mobile.de 61 de laiton que parcourt un courant électrique, par là seule action terrestre ,* n'est pas moins un résultat de rexpé>» rience que de la théorie. Les expériences qui constataient celte découverte furent faites par M. Ampère an moîiscl'octobre 1820, et communiquées à l'Académie des Scîetteeb le 3o du même mois. Ces expériences furent plusi^rs foi8*ré« pétées dans le courant de novembre, en présence d'im grand nombre de savans , entre autres de MM. de Hirai- . boldt, Fourjer, Delambre, Arago, Dulong, Vauquelin , Matthieu , de Bournon , Legcndre , Chevreut ,' BeUdant*, etc. , qui peuvent tous attester la vérité de ce fait* M. Dulong, faisant aux élèves de l'Ecole Polytechni^e une leçon sur ce sujet, le 21 décembre i8ao^ répéta lui-même devant eux celle où l'on fait tourner lé conduôteur mobile autour d'an axe «rertical ., pour imitçr- le mouvement en déclinaison de l'aiguille aimantée; expé" rience très-frappante par le peu de temps t[ue met le conducteur h se porter dans un plan perpendiculaire au méridien magnétique, et qui aurait sans doute réussi par* tout où Ton a essayé de la répéter, si , au lieu de la ten* ter par d'autres moyens , on avait constniit l'appareil trèssimple imaginé par M. Ampère , et décrit dans leCahiel* im
Jtéponse de M* Ampère à la Lettre de M. Vav Becr^ sur une noui^elle Expérience électro^magné'^ tique\\).
Monsieur,
C'est avec un grand chagrin que j'ai différé jusqu'à présent de répondre à la lettre que vou^ m'avess fait l'honneur de m'écrire , et qui m'a été remise par M. de Blainville; malade et surchargé d'occupations , je n'ai pu trouver le temps qui mieût été nécessaire pour cela. .
J'ai appris avec beaucoup de plaisir l'intéressante expérience dont vous me parlez dans votre lettre ; elle est bien évidemment en faveur de l'opinion sur la manière dont les courans électriques existent dans les aimans, que je proposois comme la plus probable dans le Mémoire que je lus, il y a un an , à l'Académie royale des Sciences (2). Je Taurois seule admise dès cette époque, sans l'opposition qu'elle éprouva de la part de ceux à qui je la communiquai avant d'en parler à l'Académie; c'est cette opposition qui me la fît présenter seulement comme une opinion qui avoit quelques probabilités de plus 'en sa faveur, en attendant que j^eusse fait des expériences qui pussent décider la question. J'en essayai plusieurs pour atteindre ce but; maisj'aurois voulu en pouvoir présenter qui ne laissassent aucun doute avant de l^s publier, et je n'y étoîs pas encore parvenu lorsque raffection de poitrine dont je fus tour-
(1) Cette lettre a été insérée dans le cahier d'octobre 1821 du Journal de Physique^//?îu jJjit 4i^<i. . .^ iJ . ......
(2) Ce Mémoire fut îuHans les séances de V Académie des 8 et 1 5 janvier 1821.
mente rannëe dernière ^ m'obligea de snsprendre toute recherche de ce genre. J'en fis une cependant au mois de juillet 1821, qui fixa entièrement rooa opinion à cet égard^ quoiqu'elle ne prouve que d'une manière indirecte que les courans électriques ont lieu, dans les aimans, autour de chaque particule. Ce que cette expérience prouve directement, c'est que la proximité d'un courant électrique n'en excite point y par influence , dans un circuit métallique de cuivre, même dans les circonstances les plus favorables à cette influence. Voici l'expérience que je fis alors pour m'en assurer ^ je formai avec un long fil de cuivre A B C D £ F , revêtu d'un ruban , une spixale BCDË dont les tours étoient séparés les unsoes autres par la soie de ce ruban ; je disposai cette spirale, comme on le voit, dans la fig. 17, pi. 6, sur le pied en bois hhm n\ les deux extrémités A et F de ce fil commupiquoient avec celles de la pile de douze triades d'un pied carré , dont je me suis servi pour U plupart de mes expériences. La partie supérieure de cette spirale éloit traversée par un petit tube de verre M, passant entre les spires qui se trouvoient les unes en avant et les autres en arrière de ce tube; un fil métallique très-fin le traversoit sans en loucher les parois intérieures; il éloit attaché par un bout à la potence KSOP, qu'on faisoit monter ou descendre à volonté en tournant le bouton N, et qu'on arrétoit à la hauteur convenable en serrant la vis de pression L, le cercle n^obile GHl éloit supendu au bout de ce fil, de manière à être concentrique à la spirale, situé dans le même plan, et très-près des spires dont elle secomposoit. Le pied hkmn porloit en outre deux petites règles k p^ n q^ sur lesquelles on pouvoit appuyer les ainians qui dévoient agir sur le cercle mobile. Cette disposition m'a paru la plus convenable pour exciter dans ce cercle des courans élec-
(17^ ) Irîques par influence, sî cela-étoit possible^ maïs en le présentant à Taction û^vn fort aimant, je n'ai pas aperçu qil'il prit aucun mouvement, malgré la grande mobilité de ce genre de suspension. ^ - C'est de cette expérience que j'ai conclu, dans lé temps où je l'ai faîte, que les courans éleclriques, dont j'admetloîs déjà Texislence autour de chaque particule des aimans , existoient également autout* de ces particules avant Faimantation , dans le fer^ là niclkel et le cobalt, mais que s'y trouvant dirigés eu. toutes «or tes de sens, il nen pouvoit résulter aucune action au-dehors, les uns tendant à attire^ ce que les autres repoiTssent , comme il arrive à de la lumière dont les divers rayons étant poralisés eti . tous sems ne présentent aucun signe de polarisation. S'il eh est ainsi, l*aimantation doit s'opérer touteâ les fois que l'action d'un aimant, ou celle d'un fil conducteur , vient à donner à tous cçs courans ùn0 direction commune en ver^u de laquelle leurs actions sur un point situé à l'extérieur du corps s'ajoi;« tenl au lieu de s'entre-cjétruire : cette action produit alors le même effet sur ces courans qu'on lui voit produire, dans mes expériences, sur celui d'une portion mobile du conducteur, quand cette portioa mobile tourne pour prendre la direction qu'elle tend B lui donner. Ne pourroit-qn pas penser que ce ne sont pas seulement les corps susceptibles aêlre aimantés, dont les particules exercent sûr le fluidô formé par la réunion des deux électricités où elle^ sont constamment plongées, laction décomposante, ou, comme on la nomme ordinairement, l'action électro-motrice, qui produit autour d'elles des courans électriques ; que la même action est exercée par les particules de tous les corps; que les courans
qui ^n résultent autour de ces particules en déter* XDioent la température qui se met ensuite en équilibre, comme on Texplique communément : en sorte que la seule différence qui se trouve à cet égard entre les corps susceptibles d aimantation et ceux qui ne le sont pas, consisteroit dans la propriété
au'auroient les particules des premiers de laisser éplacer les courans électriques qui circulent autour d'elles 3 tandis que dans les autres corps les courans excités autour de chaque particule ne seroient pas susceptibles de changer de direction, ou ne le pourroient que par une force supérieure à celles qui ont été exercées jusqu'à présent sur ces courans. [^J
Si cette manière de concevoir les choses é\p\\, fondée, on pourroil espérer de donner quelques degrés de magnétisme à des corps qui jusqu'à présent n'en ont pas paru susceptibles, en employant les moyens les plus énergiques pour y diriger les courans électriques y et on auroit une explication bien simple de quelques observations où Ton a cru reconuoitre des signes d'aimantation dans la plupart des corps, et de Texpérience de M. Arago sur l'aimantation par la pile de Volta d'un morceau de fil de plaline, quiconserva quelques instans après l'action du fil conducteur la propriété d'attirer de la limaille de fer.
M. (Ersted a regardé les compositions et décompositions de l'éleclricité, que j'ai désignées sous le nom de courans électriques , comme Tunique cause de la -chaleur e^ de la lumière , c'est-à-dire , des vibrations du fluide répandu dans tout l'espace et qu'on ne peut guère considérer , dans l'hypothèse généralement adoptée de deux fluides électriques, que comme la réunion de ces deux fluides dans la proportion où ils se saturent mutuellement. Cette
opinion du grand physicien auquel nous devons les: premières expériences sur Taction que les fils conducteurs exercent sur les aimans , s'accorde parfaiteixientavec Tensemble des phénomènes, etacquiert un nouveau degré de probabilité lorsqu^on fait attend lion :
i"". Que si le choc ou la pression de deux corps, dont un au moins est idio-électrique, produit des électricités ae tension d'espèces opposées dans ces deux corps , et par conséquent , la décomposition du fluide neutre résultant de la réunion des deux électricités , il est bien probable que la même décomposition alieulorsdu choc ou de la pression de deux corps conducteurs , mais qu'on ne peut alors la constater par l'observation de leur état électrique, parce qu'aussitôt quMis sont dans des états électriques diffé-* rens , les deux électricités se réunissent en vertu de la conductibilité de ces corps; cette réunion seroit alors la cause de la chaleur qui se produit dans ce cas, en ébranlant l'éther environnant comme la combinaison rapide de l'oxigène et de Thydrogène , par exemple, ébranle l'air lorsqu'un mélange de ces deux gas flottant dans l'atmosphère vient à se convertir en eau, et produit les vibrations de l'air environnant auxquelles est dû le bruit de la détonnation. ' 2^. Que dans la combinaison de deux substances, dont l'une est électro-positive et l'autre électro-négative, il y a, en général, une production de chaleur qui se trouve naturellement expliquée par la réunion des deux électricités dans le rapport où elles se neutralisent mutuellement. Pour se faire une idée nette de la manière dont se doit faire cette réunion, il faut remarquer que le transport des substancesélectro-négatives à l'extrémité positive de la pile, et celui des substances électro-positives à l'autre extrémité ^ prouvent , conformément à l'opiniotti
émise par les hommes dont les découvertes, ohi le plus étendu nos connaissances en Chimie et en Phy-sique y que lei^ particules de ces subst^uices sont essentiellement dans les deux états électriques opposés, et que leurs propriétés chimiques dépendent, da fnoins en grande partie, de Tétat électrique où elles se trouvent. Comme rien ne peut changer les propriétés des substances simples*, on ne, peut douter que cet état électrique ne leur soit essentiel , en 3orte qu'une particule d'oxigène, par exemple, ne peut jamais perdre l'électricité négative qui lui est propre, ni une particule d'hydrogène son électricité positive. Mais un volume fînid'un de ces deux gaz, ou de tout autre corps dans le même cas, ne peuà manifester aucun signe d'électricité, parce que cell qui est propre à chaque particule doit , d'après le lois ordinaires des actions électriques, décomposGT le fluide neutre qui remplit l'espace autour de cet^^ particule , repousser Télectricité de même noicm , attirer l'électricité d'espèce opposée, et former aittsi de cette dernière une sorte de petite atmosphère tello que son action à distance se trouvant égale et op-^ posée à celle de l'électricité propre à la patticuw^ il n'en résulte aucun effet qu'on puisse observer.
C'est ainsi qu'une bouteille de Leyde chargée ^ intérieur d'une espèce d'électricité, et à l'exterieuf de l'électricité oposée, n'attire pas sensiblement l^' corps légers dont on l'approche, et n'auroit absolo*' ment aucune action sur eux si elle étoit d'un verrfi^ infiniment mince, et que les deux électricités fîisseat^ par conséquent, exactement en équilibre. Consid^ roQS donc une particule d'oxigène négative et so^ atmosphère positive, comme une bouteille dé Jjejde ' dont la garniture intérieure est négative, ei l'exf^ rieure positive, tandis qu'une particule d'hydrogèrij^ peut être assimilée à une bouteille de Leyde charge
composé^ retenant autour d'elles de$ atmosphères électriques de l'espèce opposée, il est évident que si les
E~ articules électro-négatives dominoient dans la cominaison , ce seroil une partie de leurs atmosphères Sositives qui fonrniroit l'électricité de même espèce es atmosphères des particules du composé électronégatify et que l'excédant produiroit du fluide neutre avec les atmosphères négatives dès particules du corps électro-positif; c'est le cas des acides dont la nature électro-négative est établie depuis long-temps : dans le cas^ au contraire ^ où les particules électropositives seroient prépondérantes dans la combinaison y l'électricité négative de leurs atmosphères resteroit en partie autour des particules du composé, et le surplus i)eutraliseroit les atmosphères posidves de l'élément électro-négatif; c'est ce qui arrive ipiand ce composé est de nature alkaline.
Les particules des acides et des alkalis étant ainsi entourées d'électricité de nature opposée à celle qui leur est propre, c'est-à-dire, les particules des premiers, d'atmosphères d'électricité positive, et celles des seconds, d'atmosphères d'électricité négative, il y aura encore formation de fluide neutre quand elles viendront à se réunir pour produire un sel ; quand l'équilibre se trouvera établi seulement entre les électricités propres des particules élémentaires dont il sera composé , ce sera un sel neutre ; tandis que le sel sera acide ou alkalin , s'il reste un excès d'électricité négative ou d'électricité positive dans la combinaison, cet excès étant toujours compensé d'ailleurs, 3uant aux effets qui pourroient en résulter a toute istance appréciable, par des atmosphères d'électricité opposée qui se formeront nécessairement autour de chaque particule du sel.
Cette manière dç concevoir les choses me semble nue suite nécessaire de l'opinion admise par d'il-
( 177 ) lustres physiciens (|ui attribuent les propriétés cbiiniques des corps simples à l'état électrique de leurs particules, et de l'impossibilité qu'une particule soit dans un tel état, sans repousser de l'espacç envi-« ronnant Télectricité de même nom, et attirer autour, d'elle de l'électricité opposée; en l'adoptant on ne peut s'empêcher d'admettre i°. la réunion des deux électricités toutes les fois que deux corps se combinent, ce que je me proposois d'établir, :i°. la production d'une quantité du fluide neutre résultant de cette réunion, d'autant plus grande qu'il y a plus de différence entre l'état électrique de leurs particules.
. Mais cette digression m'a trop écarté de la question dont nous nous occupions , celle de la disposition des côurans électriques dans les aimans, non autour de leurs axes, mais autour de chacune de leurs particules» J'avois cru d'abord avoir trouvé en faveur de cette dernière manière de concevoir les choses, une preuve qui me sembloit encore plus décisive, que toutes celles dont nous avons parlé jusqu'à présent, dans une expérience que j'ai faite au mois de décembre 1821, et que j'ai communiquée à l'Académie des Sciences dans là séance du 7 janvier dernier. M. Faraday avoit dit dans son Mémoire en date du 1 1 septembre 1821, qu'il n'avoit pu réussir à faire tourner autour de leurs axes ni un aimant par l'action d'un fil conducteur, ni un fil conducteur par celle d'un aimant. J'ai voulu vérifier ce que ce grand physicien dit sur ce sujet , et j'ai observé des effets différens de ceux qu'il annonce. J'ai placé pour cela dans une éprouvette pleine de mercure et dans une situation verticale, un aimant cylindrique, aux deux extrémités duquel se trouvaient deux cavités dont le fond était creusé en écrou, afin de visser à l'une d'elles un contre-poids de platine qui la fît plonger dans le mercure et
maiiltlnt raîmant dans la situation on je ravoir mis; la cavité de l'autre extrémité, qui s'élevoit au-dessus du mercure de la sixième partie de la longueur de Taimant, contenoit un peu de mercure dans lequel plongeoit l'extrémité inférieure d'un fil de cuivre vertical communiquant avec un des pôles de la pile; celle-ci étoit de l'autre côté en communication avec le mercure de l'éprouvette, dans une pteniière expérience par quatre fils de cuivre parallèles au premier dans la partie de leur longueur située au-dessus âjefcette éprouvette, et ensuite par un seul fil qui traversât le fond de l'éprouvelte. L'aimant a tourne sur son axé, très rapidement dans le premier cas, moins rapidement daqs le second, mais cependant encore aâsez vite pour xnëttre parfaitement en évidence l'action qu'^e^i^çoit sur lui le courant électriqne produit par là pi9e; ce mouvement cessoit dès que la communication étoit interrompue(i). J'ai aussi fait tourner uii conducteur que paftouroil le courant électrique disposé précisément comme l'aimant de l'expérience précédente, et portant à sa partie supérieure une petite coupe pleine de mercure pour les communications ; ce conducteur tournoit, mais faiblement, par l'action d'un barreau aimanté; cette action , dans l'expérience
Sue j'ai faite, étoit même trop faible pour vaincre 'abord le frottement du cbnducfeur et du mercure où les deux tiers au moins de sa longueur étoient plongés; il falloit diminuer ce frottement par de
fetites secousses, en frappant sur la table où reposoit éproiivetle; on observoit alors l'effet désiré, sans qu'il put rester aucun doute sur sa cause. Ayant constaté ces faits et attribuant alors uniquement la
(i) Ayant communiqué mon expérience à M. Faraday , il m*a écrit «yie dès le lendemain du jour où il avoft reçu la lettre dans laquelle je lui en faîsois part^ il avoit répété cette expérience , et avoit alors obtenu le même mouyement que moi.
( 179 ) roUiiion dei l'aimatit à raclion du fil côriduôtenr^ et' celfe du fil côtldncteur à raclion de l'airUant, ils m'âvoiezit paru décider là questioh sur la disposition des courànls électriqties que j'admets dans les aimatis , et montrer qu'ils ont nécessairement Ueu aiitoiit* de chaque particule, et ne peuvent être supposés concentriques àTaxe ; voici comme je ràisonnois alors à Cet égard: dans l'expérience où laimant tourne par raclion d'une portioti de fil conducteur, placé au^ ^sus de lui danâ lé prolongetxlent de son axe, il M évident que si l'on cherche, par la formule que' j'ai donnée pour^cèlà , la valeur de l'action mutuelle ie deux portions infiniment petites de courans élec-' ttiefa^à y on trouvera que celte action est toujours nulles qitand on prend une de ces deux petites por<tiond ^rie prolongement de l'axe vertical de Taiûïanij et l'autre sur une circonférence horizontale OOticféntrique à cet: axe, parce qu'un dès factetirs de la valeur générale de l'action est le cosinus de l'angle fi>i'Qié par deux plans passant tous deux par la droite ^tti jôiût les milieux des deux petites portions, et qui gisent en outre, l'un par la ligne qui représente la <lireélron d'un des courans, et l'autre par la ligne
3ÛÎ f eprésienté celle de l'autre Courant; or, ici fun G Ces plans est celui qui joint l'axe de l'aimant à ^û pbîttt de la circonférence, et Taritre est .un plan *éôë tatigentiellement à ce même point de la circonférence par le milieu de là petite portion de courût électrique placé sur le prolongement de l'axe ^ l'iËimatit ; ces deux plans sont évideniment pérpen- *<^laires l'un à l'autre, et Tangle qu'ils forment étant ^^'oîi^ le cosinus de cet angle eiàt nul, ce. qui rend ^He l'action mutuelle des deux petites portions de ^"^tiîrâns électriques. Dans là supposition où totis les ^Wàns éleùftiques d'un aimant cylîndHquè seraient ^^i concîèhtriqdé'd à son axe, il ny aurôit donc **^lie atition entre eux et le conducténi^ dirigé sui-
▼ant le prolongemeat de l'axe de Faimaot^ce qui me sembloit contraire à l'expépiepce qae j'avois faite. Voilà pourquoi j'en a vois conclu que cette supposition devoit nécessairement être rejetée; ao contraire , quand on admet les courans de Taimant vertical , toujours dans des plans horizontaux , mais autour des particules de cet aimant^ son axe rencontre les plans des petites circonférences décrites par ces courans en dehors de ces petites cirponférencesy et si laction exercée par un conducteur situe dans le prolongement de Taxe de l'aimant vertical est encore nulle ,. pour la même raison que dans Je cas précédent, sur deux dé leurs points qui se troibvent aux. deux extrémités d'un diamètre mené, par leur centre perpendiculairement à l'axe de l'aimant, elle ne Test^pas, d'après la même formule, sur les deux demi-circonférences situées à droite et a gauche de ce diamètre. On voit aisément qu'il y a attraction sur tous les points de l'une et répulsion sur tous les points de l'autre^ et qu'en ne tenant compte que des composantes horizontales de ces attractions et répulsions, puisque leurs composantes verticales ne peuyent déranger Taimant en le soulevant ou en l'inclinant à cause de la stabilité de son éqifilibre de flottaison dans une situation verticale , toutes ces composantes horizontales se réunissent pour faire tourner l'aimant autour du conducteur, dans le sens où l'expérience montre qu'il tourne en effet.
Mais cette preuve ne doit plus être établie de la même manière, depuis que de nouvelles expériences et les réflexions qu'elles m'ont suggérées, m'ont appris que le mouvement de rotation de l'aimant sur son axe que j'ai obtenu le premier, et celui de révolution du même aimant autour d'un fîl conducteur vertical, découvert par M. Faraday, sont dus beaucouQ moins à l'action de ce fîl , qu'à celle des courans électriques établis dans le mercure , et dont la
réaction est la cause de la rotation du mercnre dans rexpérîence de sir H. Davjj/ Je n'ai point le temps f'f de vous donner à ce sujet tous les éclaircissemens que je suis obligé de réserver pour un Mémoire particulier dont je m'occupe actuellement; il ne peut me rester d'ailleurs aucun doute sur les effets produits par les courans électriques du mercure , puisque j'ai obtenu le mouvement rectiligne de l'aimant flottant par la seule action de ces courans.
J'ai trouvé aans le détail des faits relatifs au genre d'action dont nous nous occupons , plusieur3 autres preuves de la disposition des courans électriques autour de toutes les particules des aimans ; diverses circonstances s'expliquent mfeux lorsque l'on considère ies choses de cette manière , et qu^on admet 3ae les courans existent dans les métaux susceptibles e magnétisme avant l'aimantation, et peut-être dans tous les autres corps, mais qu'ils ne peuvent exercer d'action qu'autant qu'ils reçoivent une direction déterminée, soit par un autre aimant, soit par un courant voltaïque. On conçoit en effet sur le champ. par là, I® que l'aimantation ne sauroit changer la température du corps qui réprouve, puisqu'il n'y a^pas, d'après cette Manière de concevoir comment un bar- **eau d'acier reçoit les propriétés magnétiques , plus de décompositions et de recompositions d'électricité, après l'aimantation qu'il n'y en avait auparavant; •2*". que la cause qui aimante un corps ne lui communique pas la propriété d'exercer l'action électro-motrice, ^? cjui avoit paru difficile à admettre à plusieurs physiciens qui ont fait de cette difficulté une objection contre ma théorie, mais que cette cause ne fait que diriger des courans électriques préexistans, précisément comme nous voybns qu'elle dirige une portion ^olile du circuit voltaïque dans mes expériences ; ^^* pourquoi on peut aimanter une aiguille à une
0) ù'rru^^^^i^y i^*^- ^^-' ^--"^^^"^^^^
assez grande distance et à travers des corps non* conducteurs , en faisant agir sur elle le fil qoi coinxnuniqae avec les deux extrémités delà pile , puisque l'expérience montre que ce fil agit aussi malgré les mêmes obstacles pour diriger un conducteur mobile; £^. comment un fil d'acif r placé par sir H. Davy^ xlans une situation où il éloit parallèle a un conducteur voltaïque voisin, a acquis une aimantatioo transversale 9 comme s'il étoit composé de petits aimans perpendiculaires à sa direction , aimantation qui a cessé aussitôt que les communications de ce conducteur avec les extrémités de la pile ont été interrompues, tandis qu'un fil d'acier dont la direction faisoit un angle droit avec celle du même conducteur, s'aimantoit longitudinalement, comme Test Taiguille d'une boussole, et conservoit indéfi-niment son aimantation après Tinterruplion du courant produit par la pile. Il est aisé de voir en effet que d'après les lois de l'action mutuelle de deux courans électriques, telles que je les ai établies, les couraus circulaires qui tournent dans le même sens tendent à se repousser et à changer mutuellement leurs directions quand ils sont dans un même plan, et que le contraire a lieu quand ils sont dans des plans parallèles et que leurs centres se trouvent sur une droite perpendiculaire à ces plans; celle dernière position est celle d'un courant circulaire dans un plan perpendiculaire à celui de la figure i8, et qui seroit projeté en dd' sur le plan de celle figure, relalivement à un autre courant semblable et tournant dans le même sens, projeté en ad sur le même plan, cette situation est celle où ces deux courans ont, à même distance, une force attractive plus considérable; si sans changer leur dislance oh transporte le courant en a'^'d'^'y on aura la situation du maximum de répulsion; il y a donc, en supposant toujours que
les plans de ces deux coarans sont parallèles , une situation intermédiaire en al^cC' y par exemple , où leur action attractive ou répulsive devient nulle; d'où il est aisé de conclure que dans le cas où Fillustre physicien que je viens de citer ^ a aimanté transversalement un fîl d'acier en le plaçant près duti conducteur voltaïque dans uûé direction parallèle à ce conducteur 9 on devait voir cesser , dès que le courant étoit interrompu, les propriété3 magnétiques que ce fîl avoit acquises dans une direcr: tioQ perpendiculaire à sa longueur^ et en vertu des- <]^elle$.il agissoit comme s^il étoit composé de petits ain^as perpendiculaires à cette longueur; tandis que placé .çn travers du fil conducteur et aimanté à l'ord|nai|;e par l'action de ce fîl, il conservoit indéfîni- Q)eut les deux pôles produits vers ses extrémités. ,£n effet, dans les deux cas l'action du fîl doit donner ^a tous les couraus que j'admets autour des particule^ 4e l'acier une direction telle 9 que leurs plans passant ^ peu "près par le fîl conducteur, celte directioi;! soit la même que celle du courant du fîl, dans la ipartie de chacun des courans de l'aimant qui se .trouve du côté de ce fîl, et dès lors, dans le cas de '^aimantation transversale, un quelconque d'entre .^Ux ne $e trouve évidemment dans une des situation^ où il y a attraction, telle que celles où sont placés^ 4ans L '^
épaisseur de l'aimant sur une petite portipi
Sa longueur, tandis que ce courant est repoussé par
tous ceux du reste de l'aimant. Il n'est donc pajs
^tÇanant qu'alprs la disposition produite par l'action
^u cpnducteur cesse avec cette action, puisque
presque tous les courans tendent à se déranger
^Mutuellement. Dans le cas, au contraire, où la
direction du fîl d'acier forme un angle droit avec
celle du conductear, le courant d'une particule n'est repoussé que par ceux des particules qui se trouvent à côté et près de lui; ceux de tout le reste de Taimant sont à son égard dans la situation ou il y a attraction , et la disposition établie par Taction du conducteur peut sç conserver plus facilement qcijind cette action cesse , ainsi que cela arrive en effet. II faut toujours supposer cependant que les courans éprouvent quelque difficulté à changer leur direction autour des particules ; car sans cela ils reprendroient aussitôt, par leur action mutuelle, des directions où il n'y auroit plus aucun courant repoussé par les courans voisins, et où ces courans seroient, par conséquent, dirigés en différens sens et sans action au dehors. Cette condition peut être satisfaite d'une infinité de manières : afin d'en indiquer une facile à concevoir^ on peut prendre le cas de huit courans dans les plans des faces d'un octaèdre régulier, dirigés de manière que ceux de deux faces voisines aient la même direction du coté de l'arête où se joignent ces dew faces.
Cette dernière considération explique pourquo les particules du fer doux, dont les courans changent de direction avec la plus grande facilité , n conservent point l'aimantation qu'elles ont reçue quand la cause qui l'a produite vient à cesser.
On voit aussi, par ce qui précède, la cause de 1 difficulté qu'on éprouve à aimanter, même pour pe de temps, une plaque d'acier de manière que se pôles soient situés au milieu des deux grandéll* {iCc de cette plaque, comme le grand physicien doi j'ai cité plus haut Texcellent Mémoire, l'a reconn en cherchant a aimanter ainsi des plaques d'acic pour leur faire imiter l'action d'un fil conductei plié en spirale.
Les nouveaux faits contenus'dans ce premier Me
moire de M. Faraday, et celui de la répulsion qu'un fil conducteur très fin et vertical éprouve de la pari du mercure dans lequel il plonge par son extrémité inférieure j qu'il a publié dans un second Mémoire, sont de nouvelles preuves de* ma théorie qui auroit pu les faire [prévoir avant que Teipérience- eût été faite, puisquils résultent immédiatement de la loi que j'ai déduite de mes premières expériences, et sur laquelle j'ai fondé presque tout ce que j'ai fait depuis, savoir: que lès petites portions de deux courans électriques qui parcourent les deux côtés d'un angle, s'attirent quand les couraâs sont dans le même sens, c'est-à-dire quand ils vont tous deux en s'approchant ou tous deux en s'éloignant du somiriet de cet aiîgle, tandis qu'-ils se repoussent quand ils parcoureq* ces deux côtés en sens contraire, l'un se portant vers le sommet de l'angle, et l'autre allant en s'en éloignant, actions qui atteignent leur maximum à égales distances entre les petites portions des deux courans, quand le sommet de l'angle qu'ils forment s'éloigne à l'infini , et qu'ils deviennent parallèles.
La dernière expérience que M. de La Rive vient de publier dans le n"" de décembre de la Bibliothèque universelle, tome XVIll, pages 276 et 277 de la partie des Sciences et Arts, et que cet habile physicien indique commç ne s'accordant pas avec ma théorie, dans toutes les circonstances qu'elle présente, m'en a paru aussi une suite toute naturelle, quand on fait attention aux actions qu'exercent sur le fil plié en anneau, non pas seulement les courans de l'aimant dans la partie où l'anneau le touche, mais f ensemble de tous les courans de cet aimant. On voit alors pourquoi les deux branches de l'anneau s'appliquent toutes deux contre l'aimant, quoiquele courant électrique les parcoure en sens contraire , pourvu que
Tune le touche entre ses deux pôles , et Tâutre dans fintervalle compris entre un des pôles et l'extrëmité de l'aimant voisine de ce pôle, seul cas où les deux branches soient toutes deux attirées par l'aimanta II y a plus d'un an que , dans un Mémoire lu a l' Académie royale des Sciences le ii décembre 1820 , j'avais montré comment ce fait était une suite de l'actioa de tous les courans électriques de l'aimant. Je l'avois déjà observé à cette époque^ mais sans y mettre d'importance, puisqu'il revient à ce que dit M. (Srsted dans son premier écrit sur l'action mutuelle des aimans et des conducteurs vollaïques , quand il y décrit cette action dans le cas où un conducteur verticalagitsurunaimant horizontal. MonMémoire n'a pas été imprimé; mais M. Qilet de Laumont en a reada compte dans le Journal des Mines, et en rapportant les différens faits sur lesquels j'avois fondé les motifs qui me paroissoient devoir faire adopter ma théorie préférablementà l'explication qu'ondonne ordinairement des phénomènes magnétiques , il compte parmi ces faits, conformément à ce que j'avois dit dans le Mémoire dont il s'agit : le changement d'attraction en répulsion entre un aimant et unjil conjonctif dont les directions font un ansle droity quand tejîl conjonctif en se mourant parallèlement a lui-même, passe d^une situation où il correspond a l'inten^alle des deux pôles ' de [ aimant j à une situation où il se trouve hors de cet interi^alle (i ). Il me semble qu'on ne peut exprimer plus clairement le fait en question.
Il est bien aisé aussi de voir que quand on considère les actions exercées par les courans de toute la masse d'un aimant, sur un conducteur perpendiculaire à son axe^ la résultante de toutes ces actions
(i) Voyez les Annales des Mines, tom. V, p. 55j( et 55 j!^
dé#ûMiî^sée parallèlement à Taxe donne une force qui est toujours dirigée dans le même sens, et va en croissant à mesure que le conducteur s'éloigne du milieu de Taimant pour se porter vers un de ses pôles 9 parce que le nombre des particules qui agissent dans le même sens, va en augmentant. Dans l'expérience de M. De La Rive, c'est, d'après la direction du courant du conductehr relativement à' ceux de l'aimant, la branche de l'anneau la plus proche du milieu de l'aimant qui y est attirée, tandis que celle qui en est à une plus grande dislance, tend ' * • à s'en éloigner de plus en plus; cette répulsion est, par conséquent, plus grande que l'attraction, et l'anneau doit glisser le long de l'aimant en s'éloi-* gnant de son milieu, ainsi qye cela arrive lorsqu'on fait l'expérience, jusqu'à ce qiie l'une des branches de l'anneau ayant dépassé l'extrémité de l'aimant^ celui-ci se trouve enfilé dans l'anneau, qui revient au milieu de l'intervalle des deux pôles, parce que son courant électrique ayant alors la même direction que ceux des particules de l'aimant, est attiré de tous côtés par eux. Je ne m'étendrai pas plu's longtemps sur ce sujet, dont je me propose de parler ailleurs avec plus de détail. Il y a plus d'un mois que j'ai commencé celte lettre, mes occupations m'ont empêché jusqu'à présent de l'achever; je vous prie. Monsieur, d'agréer mes excuses d'avoir été si longtemps sans vous écrire. Mon projet étoit d'y insérer des réponses aux diverses objections qui ont été faites contre ma théorie; tous venez de lire une partie de c^s réponses, il ne me restoit plusà éclaircir * que quelques difficultés dont la solution se présente assez facilement pour que je puisse me dispenser de la donner, et l'objection beaucoup plus importante que m'a faite M. (Ersted, dans l'excelleot Mémoire inséré dans le cahier de 'septembre du Journal 4^
Physique. J'avais en quelque sorte répondu à celle dernière 9 ainsi qu^aux difficultés que d'autres pbysi* ciens avoient déduites des circonstances que présente raimantation de l'acier par les divers procédés coaxius, en examinant les mêmes questions dans un exposé de tout ce qui avoit paru sur Féleclro-magnétisme avant le mois d avril dernier; cet exposé (i) est de M. Babinet,' professeur de Physique au collège royal de Saint-Louis, et j'y ai fait diverses additions parmi leaquelles se trouvent la réponse à rohjeclioa de M. (Srsted, et des détails sur l'aimantation qui me paraisseat propres à lever tous les doutes qui pour-, roient rester sur la cause à laquelle j'attribue Les propriétés des aimans. Je joins ici ces deux morceaux sous forme de post-SQriptum%
J'ai l'honneur d'être, etc.
Lorsque les deux aimans parallèles et vis^-à-vls Tun de l'autre, abcd, aVdd[ ^ fig. 19, dont les pôles de xnême nom A et*A', B et B^ sont voisins, se repoussent , cette répulsion provient de ce que les couraos de la face de l'aimant A'B' projetée en dV sont ascendanset repoussent les courans descendans de la face voisine cd de l'aimant AB. L'action réciproque des courans de ces deux faces , ou plus généralement de toutes les particules de l'aimant, détermine la nature de l'action mutuelle des deux aimans. Mais il n'en est plus de même quand ces deux aimans, sans cesser d'être parallèles, ne sont pas visrà-vis l'un de l'autre, mais placés comme on le voit dans cette figure. Alors les courans de la face cd n'ont plas autant l'avantage de la proximité et de Taction di-
(1) Cet exposé a été^inséré dans le cinquième volume de la dernière édition donnée par M. RifFault de la traduction de la Chimie de Thomson ; il a été publié séparément chez Méqjiignon-Maryiâ , rue de l'Ecole de Médecine , n*» 3 , à Paris.
recle pour repousser ceux de la face a'i'', et en sfe bornant à considérer les. actions mutuelles des quatre faces verticales projetées en ab^ cd, (Jb\ c'a! y on voit facilement qu'il y a répulsion entre cd et dU et entre ab et cd'^ tandis qu'il y a attraction entre ab et a'Vy et entre cd et c'd; si l'on fait attention que la répulsion des faces voisines-c^el^'A' eslplus aflbiblie par l'obliquité que ne TeSt Tattraélion des faces ab^ dV el cdy c'd\ovL concevra facilement qu'il y a une certaine position des deux aim'ans où la répulsion cesse pour faire placé à Tattraclion, comme le montre l'expérience.
ijes deux aimans AB, A'B', étant toujours parallèles, quelle q.ue soit d'ailleurs leur situation, il y a^ répulsion entre tous les courans voisins dont lés plans ont avec la ligne qui en joint les centres, une obliquité plus grande que celle ôif la répulsion se change en attraction, ainsi que je l'ai expliqué tout à l'heure en parlant des courans projetés en ad et d^d^ (fig. 18), tandis qu'il y a attraction entre tous les autres pour lesquels l'obliquité est moindre; d'où il suit qu'en partant de la situation où ils sont vis-à-vis Tun ne l'autre et se repoussent, el en faisant mouvoir l'an des aimans de manière à rapprocher de plus en plus deux pôles de noms contraires, tels que A et B' (fig. 19), on arrive à la position où la répulsion se change en attraction. Car le nombre des courans dont la situation est analogue à celle de ad^\ d''d"{^^,\^^ el donne lîeu à la répulsion, va en diminuant, et aii contraire, le nombre de ceux qui s'attirent, parce que leur situation respective se rapproche de celle dd à l'égard de ad^ va en augmentant. C'est pour celte raison que deux aimans s'allirent dans la situation représentée fig. ig, quand le pôle B' de laixnant A'B' répond à un point de l'autre aimant suffi-
samment rapproche de A. Alors deux pôles de noms difiërens A et B' se trouvent voisins.
; De même, en partajit de la position de deux aimans oti leurs axes sont situes dans la même droite et s'attirent, ce qui a lieu quand les pôles de même nom sont voisins et les courans des deux aimans dans le même sens, on voit, en les faisant passer de cette position à celle de la fig. 19, que Tatlraclion s'affoiblit de plus en plus, el qu'en continuant de les déplacer dans le même sens^ elle devient nulle et fait enKn place à la répulsion : alors deux pôles de même nom se trouvent voisins.
L'identité d'action d'un aimant et d'un conducteur Yoltaïque se soutient quand on fait ^gir un aimant sur un barreau d'acier pour lui communiquer la vertu magnétique, son action est alors précisément la même que <ielle du (il métallique qui joint les deux extrémités de la pile, dans les expériences où l'on emploie ce fil pour aimanter un barreau.
Supposons d'abord qu'on place sur ce barreau une spirale dont lo centre réponde à un point quelconque de sa longueur, on verra à ce point se former un point conséquent, et les deux parties du barreau de chaque côlé de ce point s'aimanter de manière que les courans électriques que j'admets dans les aimans, se trouvent dirigés comnîe ceux de la spirale dans les points où elle louche le barreau, et que les deux extrémités de celui-ci soient par conséquent 'des pôles de même nom , de l'espèce des pôles magnétiques que représente la spirale vue du côlé où elle agit sur le barreau. Celle expérience, facile à répéter, ne dififcre point de l'aimanlation d'un barreau par un fil transversal, d'après le procédé de sir H. Davy. Substituons maintenant à la spirale le pôle d'un aimant où les courans tournent dans le même sens que dans celte spirale, de manière que son axe
soit comme celui de la spirale perpendiculaire ai» barreau ; celui-ci sera aimanté précisément de la même manière; il se formera de même un point conséquent au milieu de la partie du barreau touchée par le pôle de l'aimant, et ses deux extrémités présenteront, comme dan,s le cas de la spirale, ua pôle de même nom que celui de Taimant qui aura été mis en contact avec le barreau.
En faisant glisser, soit la spirale, soit l'aimant^ d'yne extrémité à lautre du barreau toujours dans le même sens, la partie de ce barreau^qui se trouvera à chaque instant du côté par où commence le mou*-, vement, conservera ses courans dans la direction qui leur aura été donnée, mais les courans de l'autre partie du barreau seront changés en courans dans la direction opposée , à mesure que le mouvement de la spirale où de l'aimant les fera trouver de l'autre côté de cette spirale ou de cet aimant, en sorte que l'extrémité^ du barreau par laquelle aura commencé le mouvement devra présenter un pôle de même nom que celui de l'aimant, et l'extrémité par laquelle il aura fini offrira un pôle de nom contraire, ce qui est conforme à l'expérience.
Mais si le barreau est d'un ^cier très-dur, une partie des courans qui auront d'abord reçu une direction contraire entre le point de contact et l'èxtrémilé de ce barreau vers laquelle on porte l'ain^ent^. pourront la conserver malgré l'aimantation en sens opposé que tendent à recevoir ensuite lés points du barreau où ils existent; et alors ce barreau offrira des points conséquens, comme il arrive en effet souvent quand on emploie ce procédé d'aimantation.
Si l'on suppose qu'on incline l'aimant dont j3n se sert pour aimanter le barreau, on rendra l'aimantation plus facile, et on tendra à diminuer le nombre des points conséquens , pourvu que Tinclinaison ne
Boil pas» trop grande. Pour bien concevoir celte cîrconslance^ il faut (aire attention que si d'une part on diminue l'action d'une partie des courans derâimanty parco qu'où les éloigne par là du barreau^ cette action est augmentée pour ceux des courans qui doivent conserver leur direction dans le barreau après laimantation, parce que l'angle que forment leurs plans avec ceux des courans de l'aimant, deyient aigu y ce qui ne peut manquer de favoriser Faction de ces derniers; c'est précisément le contraire pour les courant en sens opposé, qui doivent changer de direction à mesure que l'aimant les dépasse en continuant son mouvement le long du barreau ; ils né peuvent que perdre de leur intensité à mesure que l'axé de Taimant s'incline sur celui du barreau : il lie faut pourtant pas que l'angle de ces axes devienne trop petit, parce qu'alors le changement de distance prenant une plus grande influence , l'action de l'ai- Uant pour produire les premiers courans, irait à son tour en diminuant, et le barreau s'aimanteroit moins bien que quand Taimant est médiocrement incliné sur le barreau. Il est inutile de rappeler que ces divers résultats sont tous conformes à l'expérience.
Si, au lieu de pcomener le long du barreau un seul aimant dont Taxe fasse un angle droit avec le sien, on en emploie deux, à une petite distance Tua de J autre, qui le touche par des pôles de noms contraires, il est évident que d'après la manière dont lés courans électriques tendent à se diriger mutuel' lemeut, Jes actions des courans des deux aimans se contrarieront pour tous les points du barreau situés hors de Tintervalle de ces aimans, tandis qu'elles se réuniront pour diriger darts le même sens les courans de tous les points du même barreau situés dans cet intervalle. Ces derniers courans acquérant ainsi, dans ce sens, une énergie bien supéfieure à celle
( igs)
des premiers ) conserveront seuls lenr directîon(^rsque les aimans ayant parcouru toute là longueur du barreau*, l'intervalle qui les sépare aura occupé ^ucr cessivement toutes les parties de cette longueur. C^est ce moyen d'aimantation qoi est connu sous le nom de double touche ^ et il est aisé de voir que toutes les circonstances qu^il présente sont une suite nécessaire de ma théorie et de l'aimantation d'un barreau d'acier par un conducteur voltaïque. L'analogie de l'explir cation déduite de cette théorie et de celle qu'on donne de la double touche dans l'hypothèse de.deux fluides magnétiques agissant d'après les mêmes lois qoe les deux fluides électriques, me dispense d'entrer à ce sujet dans de plus grands détails.
M. Arago a montré par une expérience très-simple
3ue quand un barreau est aimante sur une partie e sa longueur, cette partie tend, par son action %ur \e reste du barreau, à en continuer l'aimantation dans le même sens, pourvu qu'il ne sôit pas d'une trempe trop dure, ce qui pourrait empêcher cet effet d'avoir lieu, à cause de la difficulté d'aimanter un acier très-fortement trempé , et même dans ce cas l'aimantation est encore produite dans le même sens, <lans les parties voisines de la partie déjà aimantée; on s'en assure aisément en enveloppant d'un conducteur plié en hélice une partie seulement d'un £1.1 d'acier pendant quelque temps, et en examinant ensuite l'action qu'exerce ce fil d'acier sur une petite aiguille; on trouve qu'il est aimanté dans le même sens sur une* étendue qui est ordinairement à peu près double de celle qui etort enveloppée parle conducteur; seulement l'intensité va en diminuant graduellement à mesure qu'on s'éloigne de la partie enveloppée. Ce fait, qui est une conséquence nécessaire et immédiate de* la théorie ou l'on considère les phénomènes magnétiques comme produite
par des courans électriques, s*exp)fque également dans la théorie ordinaire de l'aimant, puisque dans un barreau aimanté en partie ,^ chaque particule dé la portion aimantée tend à décomposer le fluide de^ la. particule suivante, de manière à lui donner dea pôles situés dans le même sens que les siens, afîa que les pôles voisins dans ces deux particules soient d'espèces opposées , comme éela doit être dès qu'ouk admet que les deux fluides magnétiques s'attirenl mutuellement et que. chacun d'eux repousse ies^ molécules magnétiques de même espèce que les» siennes.
Lorsqu'à Textrémîté d'un barreau d'acier ou de fer, on applique le pôle d'un aimant en ligne droite avec le barreau^ celui-ci s'aimante dans la partie qui est voisine du point de contact, dans le même sens que l'est cet aimant , ce qui s'explique également bien dans les deux hypothèses, puisque si l'on ad-^ met dans l'aimant des courans électriques, ils doivent^ d'après l'expérience de M. Arago, que nous venons de citer, diriger ceux du barreau , de manière qu'ils tournent autour de ses particules dans la même dir rection, et en faire par conséquent un nouvel aimai>il dont les pôles soient situés, l'un par rapport à l'autre^ dans le même sens que ceux du premier aimant : et que si l'on attribue au contraire les phénomènes magnétiques à la séparation, dans chacune de ces particules, des deux fluides qui s'y neutralisoient auparavant par leur réunion,' Teflet de l'aimant, qu^nd il touche par exemple le barreau par son pôleaustral^ est d'attirer le fluide boréal de chaque particule et d'en repousser le fluide austral, en sorte que toutes les particules deviennent des aimans dont le pôle boréal est du côté de l'aimant et le pôle austral da côté opposé, de manière qu'elles se trouvent toutes aimantées dans le même sens que lui. Quelle que soit
donc celle de ces deux hypothèses qu^oa adopte, on en doit conclure également que la partie déjà aimantée ne peut agir sur celle qui ne l'est pas encore .que comme le fait l'aimant lui-même, puisque les pôles de cette partie sont situés dans le même sens que ceux de l'aimant; elle ne peut donc que tendre à propager successivement l'aimantation toujours dàns.'le même sens jusqu'à l'autre extrémité du barreau; c'est ce qui arrive en effet quand il est de fer doux, et la propagation des propriétés magnétiques le long du barreau est en général très.-rapide dans ce cas , parce que cette substance n'oppose qu'une très-foible résistance, soit dans Tune des hypothèses à la direction des courans électriques, soit dans l'autre à la séparation des deux fluides magnétiques.
Mais lorsque le barreau est d'acier, surtout quand il est trempé de manière à ce qu'il n'acquière qu'avec difficulté Jes propriétés de l'aimant, on observe un phénomène très-remarquable dont l'explication mérite une attention particulière. Ce phénomène consiste en ce qu'alors il se forme un point conséquent sur le barreau, et que ce barreau présente, au-delà de ce point, des pôles situés en sens opposé à celui des pôles de la partie qui est en contact par son extrémité avec l'aimant, d'en a reçu une aimantation semblable à celle de cet aimant.
11 est bien démontré par l'espèce des pôles qui se développent aux extrémités des deux fragmens d'un aimant que l'on casse par lesquelles ces fragmens adhéroient avant la rupture, que Thypothèse des deux fluides magnétiques ne peut subsister qu'en admettant, comme Ta établi le célèbre Coulomb, que ces deux fluides ne passent jamais, ainsi que le fait l'électricité, d'une particule à Tautre, et que tous les phénomènes magnétiques sont dus à leur séparation dans une même particule, eu sorte qu'un
aimant n'est qn^an assemblage d'autant de petits afmans qu'il contient de particules ^ dont chacun a un pôle austral et un pôle boréal. Il est évident alors
3ue quand un barreau a été aimanté sur une partie e sa longueur par le contact d'une de ses extrémités avec un aimant, la partie aimanlée l'étant *dans le même sens que cet aimant y elle ne peut agir que comme lui 9 et qu'elle joint nécessairement son afction à la sienne pour propager l'aimantation le long du barreau, toujours dans le même sens; à quoi peut-on donc attribuer dans cette supposition la production d'un point conséquent et l'aimantation en sens contraire de la partie du barreau située au-delà de ce point?
II parait d'abord qu'on tombe dans le même inconvénient lorsqu'on attribue les phénomènes magnétiques aux courans électriques qui s'établissent dans le barreau, car lorsqu'il ny a encore qu'uûe partie du barreau où les courans soient dirigés dans le même sens^ ces courans doivent tendre à donner^ de proche en proche, la même direclion aux courans du lesl^ du barreau. Pour voir comment il peut arriver, par la difficulté que ceux-ci éprouvent à changer de direclion dans l'acier fortement trempé, qu'il se forme un point conséquent, et qu'au-delà de ce point les courans tournent dans le sens opposé^ considérons les trois barreaux AB, A'B', A"B''(fig. 20), et supposons que le premierseul soit aimanté, etqu'en les laissant dans les directions où ils sont représentés dans celte figure, on les rapproche les uns des autres^ de manière que l'angle d du premier touche l'angle* a' du second, et l'angle d! de celui-ci l'angle û" du troisième; il est clair qu'en regardant A comme le pôle austral de l'aimant AB, ses courans dans sa face antérieure suivront la direclion ad^ puisque c'est en plaçant l'observateur dans cette direction, le dos
( 197 ) tourné à l'axe de laimant , que l'extrémité A se trouve à sa droite ; les courans du barreau A'B' devront donc, d'après tout ce que nous avons dit, avoir alors la même direction au point où l'angle a est supposé en contact avec l'angle a'; ils passeront donc par ia face postérieure de ce barreau de a' en d'^ ei reviendront par la face antérieure dans la direction d^a'y d'où il suit que A'B' s'aimantera de manière que son pôle boréal sera en A' à gauche de l'observateur placé dans ce courant' et tournant le dos à l'axe.du barreau A'6^; ainsi aimanté, ce barreau communiquera les propriétés magnétiques à A"B", de manière que leurs courans aient la même direciioh aux angles a*' et d' par lesquels ils se toutheift, les courans du barreau A"B'' iront donc sur sa face antérieure dans la direction a"^', et comme • l'extrémité A'' est à la droite de Tobservateur pl.acé. dans ces courans, toujours de la ih^me manière, À sera le pôle austral de A"B".
li^aimant AB qui auroit aimanté A"B^' de manière cjue le pôle boréal de celui-ci fût en A", s'il l'avoit louché immédiatement par son pôle austral A, l'aimantera donc au contraire de manière que A'' soit ^n pôle austral de même nom que A, quand ils ne <:oinnmuniqueront que par l'intermède du barreau U^l'B' dont l'axe est perpendiculaire aux leurs : or, <:'est précisément ce qui arrive quand il se forme uu j>oint conséquent dans un barreau fortement trempé C|ui touche le pôle austral d'un aimant par une de ses extrémités. La partie voisine du barreau s'aixxiante d'abord de manière que cette extrémité est nu pôle boréal, comme l'extrémité B de l'aimant ABque nous prendrons pour représenter cette partie du barreau, en représentant l'autre partie du même barreau par A"B"; tantque l'électricité de cette dernière partie pourra obéir librement à l'action des courans de AB,
(«98) on aura le cas où AB étant d^à aimanté, et A'^'^oe Tétant point encore 5 ils se touchent inamédiatement, c^est-à-dire que l'aimantiption se propagera toujours dans le même sens ; mais si la dureté ae la trempe s^opposeàcet effet, il arrivera dans le barreau, quoique continu, ce qui arrive à AB et à A'^B'', quand ils ne communiquent qu'à Taide du barreau A'B% dont Taxe est perpendiculaire à la direction des leurs; en sorte que les courans de quelques-unes de ses particules tourneront^utour d'une normale à sa surface, dans le sens où nous venons de voir que tournent les courans de A'B'.Ces courans tendront donc à aimanter le reste du barreau dont nous parlons, en sens contraire, comme ceux de A'B' aimantent A"B"y de manière que ses pôles soient situés en sens inverse de ceux AB, et il se produira ainsi un point i^onsé quent, conformément a l'expérience que nous nous étions proposé d'expliquer.
Je rouvre aujourd'hui 27 mars 1&22, ma lettre commencée le 12 janvier dernier, pour vous faire part, Monsieur, d'une expérience que j'e «'iens de faire : j'ai, au moyen d'ua nouvel appareil dont je me propose de donner bientôt une description détaillée, rendu aussi rapide que je pouvais le désirer, le mouvement de révolution, toujours dans le même sens, d'un conducteur vertical, tant par l'action seule de la terre que par celle d'un conducteur horizontal plié en spirale et faisant partie du même circuit vol laïque, mouvement que j'avais déjà obtenu il y a plus de trois mois dans ces deux cas, mais très lent et .difficile à bien observer par riraperfeclioa de lapparéU dont je faisais alors usage.
EXPOSÉ sommaire di3s nouvelles Expériences électro-niagnétiques^faites par différens Physiciens y depuis le mois de mars 1821, lu dans ta séance publique .j de r Académie rojaledes Sciences, le 8 avril 1822.
L'histoîre des sciences nous offre àês époques marquées par des découvertes, fécondes qui amènent à leur suite une multitude d'autres découvertes. Telle fut, à la fin du dernier siècle, celle où Volta inventa Finstrument que la juste reconnaissance du inonde |avant a consacré à son auteur y en lui donnant le nom de pile voltdique.
Cet instrument est composé d'un certain nombre de plaques de deux métaux diilérens, qui alternent entre elles et avec une substance liquide, fie ma- ' nîère que, d'une extrémité de l'appareil à l'autre, les' deux métaux et le liquide se suivent toujours dans le même ordre.
La première et la dernière plaque portent chacune un fil métallique: tant que ces fils restent séparés, ils présentent tous les caractères des corps élecirisés : mis à la fois en contact avec un corps susceptible de décomposition, leur action devient un dès pluspuissans moyens d'analyse, et la Chimie doit à l'emploi de ce moyen de nouvelles substances et . des idées plus justes sur la nature des principaux matériaux du globe • que nous habitons : enfîn lorsque ces deux fils sont intimement réunis, les phénomènes purement électriques et les phénomènes chim^ues disp^iraissent, m$iis l'électricité qui parcourt alors les fils d'un mouvement ûBntiiiu avec une inconcevable rapidité , manifeste son activité par de nouveaux effets qui ne sont pas moins remarquables. L'élévation de la température de ces fils, leur incandescence, leui* com-
la loi générale à laquelle j'ai ténlë de ramener ioui les phénomènes électro-magnétiques. Cette action produit un mouvement de révolution qui se conlirme toujours dans le même sens. Ce mouveméilt s'observe égafement dans un conducteur libre de se mouvoir autour d'un aimant fixe /et dans uti armant que l'on rend mobile en le faisant flotter sur du mercure; L'aimant tourne alors au tot^r du point où ie conducteur est en contact avec le mercure.' =
• Le même physicien a fait' une expérience très remarquable : elle met en évidence l'action mutuelle' de deux courans qui parcourent^ en sens contraires, les deux côtés d'un angle droit. Si Ton fait j>Ionger, dans deux coupes pleines de mercure y les extrémité» d'un fil métallique, plié enfer à cheval et suspenda en équilibre dans une situation verticale, on yoft ce fil s'-élever à i'iiistant oii l'on met les. conpesen communication avec les extrémités de. la pile. Le courant électrique suivant alors des directions oppo* sées dans le mercure et dans le fil métallique , etâ* blit entre ces deux corps une répulsion qui eal' la cause de ce phénomène. t*J * . *
n résulte oes premières expériences de M.tSr* sted et de la mflanière dont j'ai rameùé les phéno». mènes de Tainrant à ceux de rélectricité^ qne si l'on place un conducteur flottant, courbé en anneau, li côté d'un barreau aimanté, les branches de Tanneau seront tontes deux attirées, ou toutes deux repoussées quand le pôle de Taimant répondra k l'intérieur de Tanneau. M. de la Rive a reconnu ce fait nouveau que, dans le cas où les deux branches sont attirées, lanneau , après s'être appKqùé contre l'aimant, glisse jusqu'à ce qu'une de ses branches en atteigne Textrémité, et passe de Pautrecôlé^' L'anneau qui entoure alors le barreau , revient et sWrête au milieu de l'intervalle des deux <pôles. - •
Dès que j'eus connaissance du mémoire dans Ie«' quel M. Faraday annonçait le mouvement de révolution qu'un aimant imprime toujours dans le même sens à un conducteur voltaïque, il me fut aisé de voir que si Ton n'avait pas observé plutôt cet effets c'est que Ton s'était servi de conducteurs formant des circuits presque fermés ^ dans lesquels l'actiori électro-magnétique ne peut produire cette sorte de mouvement, parce qu'elle tend toujours à faire tourner une moitié du circuit dans son sens^ et l'autre moitié dans le sens opposé , dès que celle-ci a été amenée à la place de la première, par une demirévolution de l'appareil. Je voulus savoir ensuite si le même mode d'action avait lieu entre deux conducteurs voltaïques^ ainsi qu'entre un conducteur et le globe ierrestre. Dans mes expériences du mois de décembre i8ai , je fus assez heureux pour obtenir le raouvëoient de révolution continu dans ces deux cas; mais à cause de l'imperfection des appareils dont je me servais d'abord pour produire ce mouvement, il n'avait lieu qu'avec une extrême lenteur. Depuis, }'ai conati*uit un instrument au moyen duquel on rend le même mouvement plus rapide, et par là plus &cile.à observer.
M. Faraday, dans. le cours de ses recherches sur le mouvement de révolution dont je vieùs de par-^ ler^ avait vainement essayé d'imprimer, soit à l'ainiant,: soit au conducteur voltaïque^ :un mbuvenfientde rotation autour de leurs axes. ; J'ai ob-lena» , d'abord larotation de l'aimant, et, peu de temps après celle du condiucleur. Fï^appé de la rapidité avec la*» quelle je voyais l'aimant tourner sur lui-même^ j'ai cherché la cause du peu de succès des premiènes expériences faites pour obtenir ce mouvement.- Dans cette vue, j'ai remarqué que, d'après les lois générales de l'action électro-dynamique, si un cou-
la loi générale à laquelle j'ai ténlé de ramener ioM les phénomènes électro-magnétiques. Cette action produit un mouvement de révolution qui se conlirme toujours dans le même sens. Ce mouveméiU ^'observe égaFement dans un conducteur libre de se mouvoir autour d'un aimant fixe ,' et dans un armant que Ton rend mobile en le faisant flotter sur du mercure; L'aimant tourne alors autoujr du point où ie conducteur est en contact avec le mercure.'
• Le même physicien a fait' une expérience très retnarquabie : elle met en évidence l'actian mutuelle de deux courans qui parcoureot , en sens contraires, les deux côtés d'un angle droit. Si Ton fait j>}onger, dans deux coupes pleines de mercure y les extrémités d'un fil métallique, plié enfer à chevalet suspendu en équilibre dans une situation verticale, on voit ce fil. s'élever à l'iiistaut où l'on met les, coapesen communication avec les extrémités de. la pile. Le courant électrique suivant alors des directions opposées dans le mercure et dans le fil métallique , établit entre ces deux corps une répulsion qui est la cause de ce phénomène. ^*)
Il résulte des premières expériences de M. (Ersted et de la nfanière dont j'ai rameùé les phéno* . mènes de l'ainTant à ceux de l'électricité, que si l'on place un conducteur flottant, courbé en anneau, à côté d'un barreau aimanté, les branches de l'anneau seront toutes deux attirées, ou toutes deux repoussées quand le pôle de Taîmant répondra à l'intérieur de Tanneau. M. de la Rive a reconnu ce fait nouveau que, dans le cas où les deux branches sont attirées, Tanneau , après s'être appliqué contre l'aimant, glisse jusqu'à ce qu'une de ses branches en atteigne l'extrémité, et passe de Tautre côté. L'anneau qui entoure alors le barreau , revient et s'^arrête au milieu de l'intervalle des deux pôles.
Dès que j'eus connaissance du mémoire dans le-^* quel M. Faraday annonçait le mouvement de révolution qu'un aimant imprime toujours dans le même sens à un conducteur voltaïque, il me fut aisé de voir que si Ton n'avait pas observé plutôt cet effets c'est que Ton s'était servi de conducteurs formant des circuits presque fermés ^ dans lesquels l'actiori électro-magnétique ne peut produire cette sorte de mouvement, parce qu'elle tend toujours à faire tourner une moitié du circuit dans son sens, et l'autre moitié dans le sens opposé, dès que celle-ci a été amenée à la place de la première, par une demirévolulion de l'appareil. Je voulus savoir ensuite si le même mode d'action avait lieu entre deux conducteurs voltaïques, ainsi qu'entre un conducteur et le globe terrestre. Dans mes expériences du mois de décembre i8ai , je fus assez heureux pour obtenir le raouvement de révolution continu dans ces deux cas ; mais à caïuse de l'imperfection desappareils (ilont je me servais d'abord pour produire ce mouvement, il n'avait lieu qu'avec une extrême lenteur. Depuis, }'ai conâti*uit un instrument au moyen duquel on rend le- même mouvement plus rapide, et par là plus facile, à oljservcr.
M. Faraday, dans.le cours de ses recherches sur le mouvement de révolution dont je vieùs de par-« ler^ avait vainement essayé d'imprimer, soit à l'aimant, soit au conducteur voltaïque^ :un mouvement de rotation autour de ileurs; axes.: J'ai*: oËitena» d'abord larotation de l'aimant^ éi,pe^ de temps après' celle du conducteur. Fï^appé de la rapidité aveola'» quelle je voyais l'aimant tourner sur lui^même^ j'aichercjié la cause du peu de succès des pr^miènes expériences faites pour obtenir ce mouvement»^ Dans cette vue, j'ai remarqué que, d après les lois générales de l'action éleclro- dynamique,. si un cou-
rant électrique tend à faire tourner un aimabt dans uo sens quand le courant se porte vers FaimaDl^ U tendra à le faire tourner dans le sens opposé quand le 'courant s'en éloigne. Ainsi, tant que le courant d'une part se porte vers Taimant, et de Tautre s'en éJoigne^ en traversant deux corps qui ne sont pâs liés av£C cet aimant, les deux corps tendent à le faire tourner en sens opposé, et par conséquent il^ reste (Ml équilibre entre deux forces égales. Mais lorsque le barreau aimanlé sert lui-même de conducteur^ ei remplace Jun de ces corps, ki partie du courant qui iè traverse ne peut plus lui imprimer aticau niouvemeot. L'une des deux forces qui se faisaient équilibre, se^ trouvant ainsi supprimée y Tautre «git seule et ùit tourner Taimant. Cette condition était en effet remplie dans mon expérience; et c'est sans doute parce qu'elle ne Tétait pas dana iea* premières tentatives Êiites à cet égard ^ qu'il n'y « pa« eu de rotation.
. Enfin, M. Savarj^ dont les premiers essais dan& b carrière des acience&annoncent lesprogrès qU'^élles. lui devront probablement un jom*^ ayant imaginé-, un appaireil propre à observer le mouvement qu^im^i prime à un conducteur plié en' spir≤ raction de&l couraoa qui traversent Teau acidulée dans laquelle il plonge, lorsque le circuit voltaïque , dont cea oôtirans' font partie, se continue par le coâducteur, j'ai fait exécuter cet appareil, et j'ai trouvé qu'effectivement il tournait dans le sens qu'Avait prévu le jeune physicien auquel nous le devons. Ce sens- est déterminé par celui des spires; il reste toujours le même quand on renverse la direction descourans; c'est ce qui distingue le mouvement dû à cette cause de celui qui est produit par faction duglobe terrestre, et qui a lieu en sens opposés qâand les couran; sont excités alternativement dans deux
directions contraires. La force i^mançe da globe étant plas faible que celle des courans de l'eau acîdalëe, s'ajoute ou se retrancbe suivant que ces deirx forces agissent pour faire tourner la spirale dans le même sens ou en sens contraire. On remarque, en effet, que le mouvement de réTôluiion és(>plds rapide dans le premier cas que dans le second. ^ TeUsoat les nouveaux progrès que viem de faire onelu'anche de la Physique , dont nous ne sout)Çobnions pas même l'existence il y • seulement detfx années^ et qui déjà nous a fait connaître 'deis fkils plus ëtonnans peut-être que tout ce que k science iioosavait|usqu'à présent offert dephénomènfes merveilleux, tin mouvement qui se continue toujours dans le même sens, maigre les frottemehs, malgi^é la résistance des milieux, et ce mouvement-produit par Faction mutuelle de deux corps qui demeurent constamment dans le même état, est un iarit fifaiis exemple dans tout ce que nous s^^vlons des propriétés que peut offrir la matière inorganique ; il prouve que l'action qui émane des conducteurs vollaïques, ne peut être due à une dislribniion particulière de certains fluides en repos dans ces conducteurs, comme le sont les attractions et les répui-* isions électriques ordinaires. On ne peut attribuer cette action qu a des fluides en mouvement dans le conducteurs qu'ils pai^courenl en se portant ripidement d'une des extrémités de la pile à l'autre extrémité.
J'avais, le premier, sign:alé 1- identité d'action entre les conducteurs vohaïques et des courbes fermées, situées transversalement sur la surface ou dans l'intérieur d'un barreau aimanté. J'en avais conclu que les aimans doivent les propriétés qui les caractérisent à des courans électriques, semblables à ceux que produit l'appareil de Volta et dirigés suivant ces
courbes. D'autre» physiciens ont cru pouvoir renverser cette analogie, en continuant d'expliquer les phénomènes magnétiques comme on Tavait tait jusqu'alors^ et en supposant que les particules des conducteurs devenaient, par l'action de la pile, de véritables aimans, dont les axes étaient perpendiculaires à ceux ué ces conducteurs. .^
J'avais examiné' cette hypothèse avant de fne décider pour celle que j'ai adoptée, et je l'avais rejetée plutôt d'après l'ordre général des faits qu'en m'appuyant sur des preuves directes. Ces preuves résultent aujourd'hui des nouveaux phénomènes que je viens de rappeler , parce qu'ils sont propres (21) aux portions mobiles des conducteurs voltaïqnes- qui ne forment pas des circuits presque fermés^* et qu'on ne peut dès-lors imiter avec des aiipans; tandis qu'on peut^ comme je l'ai fait voir depuis longtemps y imiter tous les phénomènes que présentent ces derniers corps avec des fils conducteurs, en pliant, ces fils de manière à en former des circuits presque fermés. Ils agissent alors camme un barreau aimanté, dans lequel l'explication la plus naturelle des faits m'a coqduità supposer des courans . électriques qui forment des circuits toujours complètement fermés.
C'est ainsi que de. deux hypothèses servant à expliquer un certain nombre dfe. phénomènes, celle où Ton ne peut en rendre raison qu'en s'efforçant de la faire* concorder avec eu^, est ordinairement démentie par d'autres phénomènes dont le temps amène successivement la découverte; et celle' au contraire qui n'est pour ains^i dire que l'expression des véri-* tables rapports c^es faits qu'elle- explique, se tirouve confirmée chaque fois que l'expérience nous .en £aiit connaître de nouveaux. «
]^ OT ES sur cet exposé des nouvelles Êxpérienceà re^ lativesaux Phénomènes produits par Vactionélectix}*' dynamique y faites depuis le mois de mars i82i,
(i) La notice que je lus dans la séance publique au a avril 1821 , étant très abrégée^ ce n'est qu'en consultant l'analyse des travaux derAcadëmie royale des Sciences pendant l'année 1820, qui fut publiée l(e même jour, qu'on peut se faire une idée suffisante des résultats obtenus à cette époque sur les phénomènes électro-dynamiques; on y trouve une indication précise de taut ce que M. Aragoetmoi avions fait alors suc ce sujeté Mon travail y est présenté comme étant dipisé naturellement en trois parties bien distinctes: la première, se compose des faits nouveaux relatifs àU acrtionmutuellededeuxportionsdeconducteursvûltaïques et d celle dû globe terrestre stir un conducteur mobile} lasecQnde,ae quelques nouveaux faits, relatifs à T action mutuelle des fis conducteurs et des aimans , dé-^ couverte par M. (Srsted, qui complètent Ijss résultats obtenus par ce célèbre physicien, et des conséquences que fai déduites de, ces résultats et de mes pro^ près expériences^ relativement à l'identité de Velec'^ tricité et dumagnétisme ; lai troisième consiste dans le^ recherches que fai faites sur lés lois mathématiques des attractions et répulsions de deux fils métallif ques faisane partie d'un circuit voltaïque ; lois, dédui-^ ies^ ;*. de Végalité des actions exercées sur un condu^-^ teur rectiligne mobile par deux conducteurs fi^es ^ tun rectilignCy et Vautre plié et contourné d chacun de ses points de, manière que les distances de ces points à ceux du cqnf^ucteur mobile soient sensiblement Içs mêmes que celles dçs points du conducteur fixe ï^ctil.ir gne^ :a**. de quelques résultats généraux des faits déjà connus ^oude ceux que f avais observés.
Celte distinciîon entre les trois parties de mon Irarail y qui se trouve aussi énoncée de la même manière dans la notice sur ce sujet ^ insérée dans le tonieXVIde la Bibliothèque universelle, est d'autant plus importante 9 que ces trois parties de mes recherches sur ce genre d'action sont absolument indépen- .dantes les unes des autres, et me semblent devoir être examinées séparément parles physiciens qui veulent s'en faire une idée juste; mais cet examen suppose qu'elles soient exposées avec des détails suffisans , et les deuxpremières seules Tontétédansle Mémoire qui est au commencement de ce recueil ; la troisième Tétait dans des Mémoires lus à l'Académie royale des Sciences les 4> V < ) et 26 décembre i8â0, qui n'ont point été imprimés, mais dont les principaux résultats (Mit été publiés dans le Journal de Physique , cahier de septembre iSr^o, et dans une note insérée dans les Annales des Mines , t. V, page SSj et suivantes ; note que j'ai réimprimée dans ce volume, pages 69 et suivantes. C'est dans ces ouvrages qui j'ai donné la for* mule qui représente l'action mutuelle de deux portions infiniment petites de courans électriques.. Celte formule contenait un coefficient dont je ne sois parvenu k déterminer la valeur que depuis peu de temps; comme cette détermination est le sujet d'up'Blé«> moire dont la rédaction m'occupe actuellement, je tne bornerai ici à extraire de ceux que j'ai lus ii fAùt^ demie en 1820, les détail Relatifs à la mlinière dotlt j'avais dès lors établi ma formule telle qoi'eUe tt trouve dans les ouvrages que je viens de citer. Le premier fait |[^néral que je déduisis de med ex**' ériences sur l'action mutuellede deux çondiiGItâM
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trique dans l'une d'elles^sans faire aucun chàngetnent
( 209 ) dausleor^ positions respectives ^ l'action qui s^exerçait auparavant entre elles, si elle était attractive ^ se change en une action répulsive égale, et , si elle était répulsive, en une attraction de même intensité (^)* J'appliquai ce résultat, confirmé par toutes les expériences que j*avais faites sur des courans électriques d'une longueur finie, à deux portions infiniment petites de ces courans, que je ne pouvais soumettre immédiatement à Texpérience , et j'en tirai cette conclusion, que Faction mutuelle de deux portions^ infiniment petites de fils conducteurs, est nécessaire-' ment nulle toutes les fois qu il n'y a, dans leur situa*
(*) Si après avoir changé le sens du courant dans l'un des condttcteats , on le change aussi dans Tautre^ la répulsion qui , par I«
f>reimercjiangement, avait pris la place de Tattraction^ aera^pronf a mén^e raison remplacée à son tour par l'attraction , en sorte que l'actioii redeviendra telle qu'elle était d'abord. On voit de même que quand les Gis se repoussent d* abord , si Ton change la direction du courant dans Vun d*enx, l'action devient attractive ^ et qu'elle redevient répulsive quand on le change aussi dans l'autre : or tontes les fois qtie d«ux portions d'ua même circuit, Tune fixe et Tautre mobile ^ agissent Tune sur J'autre, on change à la fois le sens du courant dans toutes les deux, quand on fait communiquer chaque extrémité du circuit avec celle de la pile qui communiquait auparavant avec TaiCitre extrémité du même circuit : ce double changement n'en ]^eat donc produire aucun dans l'action mutuelle de ces deux parties >• et le mouvement de la partie mobile doit tester par conséquentj.e mênie^ ce qu'on observe en effet constamment. Mais cette remarque si simple devient très emportante pour distinguer sur-Ie^champ lei mouvemens produits dans le conducteur mobile par l'action d^à parties fixes du oircuit , des môuvemetis qni pourraient lui être tmprimés par la pile eUennéme , le globe terrestre, on tm aimant* Usuâit, pource1a,de renverser les tommunications.entr^ les deux extrémités du circuit et celles de la pile, les mouvemens dus à Faction oiutuelle des divers e*s parties de ce circuit restent alors les mêmes, et ceux qui seraient produits par lactibn d^ la pile» de la terre ou d'un aimant, ont à Tinstant tiett^eà'ètos cbn^ traire.