MO
ocaa d'aimans dans une direction â-peu-près yerdcale, on plaçant dans l'ouverture abc rextrémitë supérieure des aimans et faisant reposer l'inférieure dans la coupée; pour prévoir ce qui doit alors arriver, il faut se rappeler ce que j'ai établi dans mes précédens Mémoires, Bavoir : que Taction d'un aimant .est toujours identiqpe â celle qu'exerceraient des courans tournant autour de tes par* ticules dans des plans i-peu-près perpendiculaires 2 son axe , et dont la direction serait la même que celle des oourans terrestres , lorsque les pôles de l'aimant sont situés , l'un par rapport â l'autre , comme ceux du globe, et que cet aimant est par conséquent placé dans la position contraire k celle que Taction terrestre tend à lui donner. Dans la figure 4 9 les flèches F indiquent la direction des conirans dans la partie supérieure de diaque particule , et les flèches F' la direction de ces mêmes courans au-dessous de chaque particule , la lettre If indiquant le pôle austral qui se dirige au nord , et la lettre S le pôle boréal.
Cela posé ; en appliquant aux courans des aimans ce qui a été dit du courant en spirale, on reconnaîtra fad*lement que le pôle austral présenté en dessous du cercle DHG (fig. 1) le fera tourner dans le sens DHG quand le courant sera descendant dans les deux branches, et dans le sens DGH quand le courant y sera ascendant. Le pôle boréal produira des effets opposés.
Le même effet peut s*ôbtenir en remplaçant l'aimant vertical par plusieurs aimans horizontaux, dont les pôles homologues sont dirigés vers le centre de la tige TT'j comme le représente la figure 5. Les courans parallèles qui ont lieu à la face supérieure de chaque particule de
( M3 ) ces aimans agissent comme remplaçant des portions dis- ^ntthues de la spirale employée dans la première expérience. Cette action est , à la vérité , contrariée par les courans opposés de la face inférieure des mêmes parti* cules^ mais elle produit cependant son effet, parce «qu'elle 8'exerce à une moindre distance du conducteur ma*> bile. Ces aimans horizontaux se placent dans Tinter* valle qui se trouve entre le vase métallique et le plateau , sur lequel on peut les placer à différentes distances de son centre, pour comparer les effets qu'ils produisent suivant qûMls sont plus ou moins éloignés de ce centre. Si Ton remplace le conducteur mobile DEFGH par une spirale en fil de cuivre MM' M* (fig. 6), iernfiinéè par une crosse M" M'" LK perpendiculaire au plan de la courbe, et qui appuie, par son extrémité garnie d'une pointe d'aWer A", surlefond delà coupe i$' (fig. i), on peut avec le même appareil répéter une expérience de M. Savary, de laquelle il résulte que les courans voltaïques qui ont lieu dans l'eau acidulée exercent les mêmes actions* que les courans établis dans des conducteurs métalliques. Pour faire cette expérience avec .succès , il faut rendre la spirale bien horizontale, et en maintenir les spires dans un même plan à l'aide de trois petites réglés E E', E E\ JS"' £ ( fig. 6 ) , attachées à tous les contours de la spirale , et formant un triangle équilatéral. En établissant alors la communication de la coupe S (fig. i), psrr exemple , à Texlrémité positive de la pile, et de la coupe aS^ à l'extrémité négative , le courant monte par la lige TT\ descend par la crosse KLM" (fig. 6) dans la .spirale , ou elle tourne du dedans au dehors, s'échappe, en rayonnant à travers l'eau ^ de la dernière spire à la paroi exté*
rieore do vase jiB C,et atteint la conpe S" qui fieme le circuit. Soit M^ C (ûg. 6) un 4^ conrans établis dai^ Teau acidoiée , il repousse la partie 3f' ilT de la spirale , et attire la partie M^ N' où il reste une portion du courant électrique qui ne traverse que plus tard Peau acidulée, n en résulte une force unique qui tend à &ire marcher la spirale dans le sens N' HT N^ des forces semblables agissent sur tous les points de la dernière spire , et il en résulte la rotation dans le sens indiqué* Si la spirale est assez près du fond du vase , outre les courans borizontaux dont je viens de parler, il s'en établit 'dans Tean de verticaux qui se rendent au fond de ce vase ; mais ces dernier^ allant 9 comme les courans horizontaux, en s'éloignant des courans de chaque spire , ils tendent a faire tourner Tensemble de ces spires dans le même sens, et à en accélérer le mouvement. Ce mouvement n^lest pas du è Faction de la terre ^ car si cela était, il changerait lorsqu'on renverse Tordre des communications avec les extrémités de la pile; ce qui iTarrive pas et ne doit pas arriver s'il est reffet des courans de Peau acidulée 9 car alors le courant , partant de la coupe S'\ se rendra a travers Teau à la spirale , la parcourra du dehors au dedans^ pour atteindre la coupe S\ et Textrémité négative de la pile; la direction des courans se trouvera ainsi renversée à la fois dans Teau et dans le conducteur spiral , et le mouvement devra conserver la même direction.
II est dépendant a remarquer que la terre exerce une action sur la partie Sf^ M"" LK da conducteur mobile; et selon que cette^ action , dont TefTet a été déterminé dans une des expériences précédentes, favorise ou contrarie
le moQTemeni que Ton veut produire , celai-ci est pluii on moins rapide.
Pour observer le mouvement d*ttn aimant sotimis à l'action des coniductenrs vol laïques ^ je me sers â*ufi aimant cylindrique NS (6g. 8) terminé par deux Vis creuses c, c', k chïicune desquelles peut s'adapter aher^ cativemeiit un contre«^poids en platine Passez lourd pour maintenir Fairoant vertical quand on le plonge dans le mercure. Celui-ci est contenu dans une ëprouvette^t* -pied Af XJT ( 6g. 7) , dans laquelle plonge un anneau en •cttivre HI sondé k l'extrémité d\ine tigie de cuivre reeourbée GFE qui porte une <;oâ^e métallique O pleine de mercure : une seconde tige métallique AB DZ glissant à frottement dans un bouchon de liége 27, et por-* lantà son extrémité inférieure une coupe 0\ se termine , à son autre extrémité, par une pointe Z située dans le prolongement de. l'axe du vase. Eh faisant glisser la tige •métallique dans le bidtichon £/*, on pent a volonté élever -on abaisser la pôinie Z. Un ta'flfdéi^ de bois R sert à «oolever l'éprouvètte pour faire plonger l'anneau HI ^ns le mercure. Cet appareil p^t servir pour répéter -l'expérience de M* Faraday. Poupcela, je plonge le fil tsondncteur qui pan* du polè pbsitif de la pile dans la coupe 0\ etk'pointe Z dans^ le mercure de l'éprou- ▼ette; il s'établit, à la surface dû mercure, un grand fiombre de conrans qui partent >dti iQentre pour aller à la idrconférenee. On peut les diviser eh trois espèces relativement a l'aimant stir lequel ils agisscfnt Les uns sont cangéns k sa circonférence, d'autre» Je traversent, les troisièmes nie le rencontrent pas. Examinons maintenant l'action de chaque espèce de courans dans Un plan de niveau : soit efe' (fig^. 10) la section de Tanneau, Z le
point d*où partent toua les courans ^ et Z T, Z T' les deux courans tangens à Taimant dont la section est repré* sentée par tmtnlt' n'n, et dont je supposerai que le jiole austral est: tourné vers le fond de l'éprouveite; ^ courant Z T' attire la partie dé chacun des couran» appar- . tenant aux particules de l'aimant qui tourne sa convexité vers ce courant, puisque le mouvement de rélectrici té y a lieu dans Iç même sens. Le mème.courant Z T'. repoiiase Tautre partie de chacun des courans de Taimant , mai&Avec une intensité moindre à cause de la plus grande distance. Au contraire, le courant ZT repoussé la partie la plus VQÎsine de chaque CQùrant de raimant^ et attire la plus éloignée. Il résulte donc de oes diverses actions deux forces égales ^ Tune attractive, dirigée suivant Nt\ Tautte répulsive dans le sens iNifi '• ces deux forces se combinent en une seule perpendiculaire a ZN, dans le sens Ny^* Les mêmes. ràiçonnémeos «ont exactement applicables aux courans. extérieurs Ze,Zé, Ces courans , pris deux à deux symétriquement | donnent naissance à une force résultante dirigée suivant Nm» Quant aux courans qui traversent Taimant > on peut lèi partager chacun en trois portions :. Tune du: point Zk^tàr ' mant;, la seconde, dans l'intérieur de Taimant^ la.troi^ ' siëme depuis Taimant jusqu'à Tanneau efe'., La seconde portion sera sans effet parce qu'elle ne produira que des attractions ou des répulsions réciproques entre les parti* cules de l'aimant , et que de pareilles forces ne peuvent lut imprimer aucun mouvement. Quant à la première portin Zn et k la troisième mM, en examinant l'action qu'elles exercent sur les courans des particules de l'aimant, -on voit aisément qu'il en résulte, encore dans la même direo tion , une force unique perpendiculaire à ZM; un courant
jSM' placé symélrîquemeni de Tautre c6té de ZN produira une force égale qui sera de même perpendiculaire à sa direction , et ces deux forces se combineront en une seule dirigée suivant lYv ; Tensemble de tous lescourans horizontaux fera donc mouvoir Taimant suivant Ni^» Des effets semblables se reproduisant dans chaque position successive de Taimant , celui-ci tournera autour du point Z, parce que la vitesse acquise sera à chaque ins- . tant détruite par la résistance du mercure..
Le courant vertical descendant DZ (fig. 7) exerce un autre genre d'action beaucoup plus faible à la vérité, et le plus souvent détruit par le frottement du mercure , mais dont on obtient parfois quelques indices dans les expériences* Ce courant attire la partie de chacun des courans de Taimant, dont la direction, dans le sens tn (fig. 9), converge avec le courant descendant DZ , et en repousse la partie opposée ; il en résulte dans l'aimant une tendance k tourner dans le sens fTi n't'j et une nouvelle force qui s*ajoùte k celle des courans horizontaux émanés du point Z. D'après œ qui précède , le mouvement de translationde Taimant aura toujours lieu tant'que cet aimant ne sera traversé que par des courans qui entrent d'un côté et sortent de l'autre ^ mais si on les rendait tous affluons dans l'aimant, ou qu'ils en sortissent tous , il n'en résulterait plus qu'un moiivement de rotation de raimant sur lui-même. Pour réaliser ce mouvement , que j!iU. obtenu le premier, on met du mercure dans la cavité svpérieure du barreau cylindrique ce (fig. 8), et on y fait plonger le fil Z ; alors tous l%s éourans divergent de Vêxe de l'aimant vers l'anneau de cuivre. Soit Z M (ûg. 9) nn de ces courans , la portion Z mcst sans action , d'après ce qui a été dit précédemment, sur les parties nmyu'm'
(fig. I o) des courans Z M y Z M' \ la portion m M (fig. 9) a.ltire la particf de chacun des courans des particules de rai** maut , pu ces courans vont en s*éloignant de m jlf dans la direction m n', et repousse la partie où ils vont en s'en approchant dans la direction nm; toutes ces forces réunies tendent à faire tourner Paimant sur lui-même dans le sens n' mn^ résultat conforme à celui de Texpérienoe (x). J'ai aussi obtenu le mouvement de rotation d'nn conducteur voltaïque sur son axè. Pour cpi^on puisse le produire avec le même appareil , il faut que le pied EF ( fig, 7 ) de la potence EFG se continue par une colonne en verre FL qui porte une tige horizontale de cuivre A£ , à laquelle est attachée la boite K^ deslinée à recevoir Taimant cylindrique ce' de la figure 8, de manière qne le centre de cette boite se trouve dans la verticale passant par le point Z; on y fixe Paimant ce' par la vis de pression F^. Avant de placer Taimanl dans cette boite , , pn remplace le contre-poids de platine P par on cane d'acier A 7" ( fig. 8 ) qui porte en T une vis semblable à celle du contre-poids , et qui s'adapte à la même cavité c' de Paimant : cdknme la vis du cône n'atteint pas la fond de cette cavité , il y reste la place de quelqnai gouttes de mercure qu'on a soin d'y introduire «fant que d'y adapter le cône , pour que la communîoaâoD soit plus complète entre ce cône et Paimant que le courant électrique doit parcourir successivement. L'exilémité c' de Paimant qui porte le cône étant ensuite tonnéB
en bas, on met un peu de mercure dans la cavité cds
(i) On peut, dons cette^expërieoce, se passer du ..cootre* poids P, en suspendant Vaimant ce' ^îi^, 8) à un fil très-fia P9 (%* 7) 4^^ ^^ ^^^^ quand l'aimant tourne.
Tiutre extrémité, et on y fait plonger la pointe Zdu conducteur jiB DZ, comme on le voit dans la fig. ii. Oii place alors sous l'aimant un conducteur de cuivie NN' (fig. 12), dontPextrémité inférieure porte un contre-poids de platine O, et la supérieure une petite coupe UF^ dans laquelle on met un peu de mercure où vient plonger la pointe Jt du cône. Ce conducteur flotte sur le mercure ^eTéprouvette XMF, comme l'aimant dansTexpérience précédente , et lorsqu'on met les coupes Oet O' (fig. 7) en communication avec les deux extrémités d'une forte pile , on le voit tourner sur lui-même par Faction de TaimanC cc^ surtout si l'on a soin de diminuer le frottement da mercure de l'éprouvette contre la surface extérieure dq condactenr par de petites secousses données à l'appareil. Tai rendu ce mouvement de rotation plus rapide et plus aisé k obtenir sans employer une pile aussi forte , en remplaçant ce conducteur par un tube de cuivre ; sa masse étant alors réduite à peu de chose ^ celle du contrepoids de platine doit être diminuée dans la même proportion. La cause de ce mouvement de rotation que j'ai obtenu le premier est évidente quand on fait attention que le conducteur iVjY' (fig. 12) ne doit pas être considéré comme conduisant seulement l'électricité suivant une droite sans épaisseur ^ mais comme un faisceau d'autant de courans . électriques qu'il contient de séries de particules parallèles à son axe : on voit alors que cette expérience rentre dans celle où l'aimant imprime au conducteur le mouvement de révolution continu, tandis que, quand c'est l'aimant qui est mobile , le mouvement de révolution et celui de rotation ne peuvent être assimilés , mais doivent être expliqués séparément^ comme je l'ai fait plus haut»
En ajoutant à cet appareil nn bout de tnyau de eiiit<' vre ABCD (fig. iB), qui s'adapte à frottement dans le cercb de cuivre £IJ (fîg* 7), et qui porte près de son ouverture supérieure un diaphragme en verre EF (fig. 1^3 ) ) on a une disposition très-commode pour répéter l'expérience de Sir H. Davy sur la rotation du mercure. Ou place d'abord ce tuyau dans l'anneau HI ("fig. 7) de manière qu'ils communiquent entre eux, soit par simple contact, soit en plongeant tous deux dans le mercure de leprouvette XMY ; on met ensuite, dans la partie du tuyau ABCD (fig. i3^ qui est au-dessus du diaphragme i^i^^ une couche de mercart de peu d'épaisseur *, on y fait plonger la pointe du cène TR (fig. B) qui a été adapté à l'extrémité inférieure de l'aimant cc\ et les communications étant édblies comme lorsqu'il s'agissait de faire tourner k conducteur NN' (fig. 11), on voit le mercure tourner ds même autour de la pointe du cône par l'action de raimanb
On reconnaît sur-le champ la cause de ce mouvementf qui devient plus rapide et plus facile à observer quind on met un peu d'eau acidulée sur la surface du mercuref en faisant attention aux courans électriques qui parcourent les rayons du tuyau ABCD, en allant, soit du centre à la circonférence, soit de la circonférence aii ceôoe de ce tuyau, suivant que le courant est descendant on ascendant dans l'aimant cc\
Dans toutes ces expériences ^ on change le sens des mouvcniens en renversant les pôles soit de TaimaDt, soit de la pile, et par conséquent le mouvement repren* drait sa direction primitive si Ton faisait è la iois ci» deux changcmens.
Extrait ^ D*trirB Lettre de Mr. Ampàre ko Pro?. De La Rivé sur des expériences électrô-magnétîques. ( ' /
PtrU 1% Juin \%%%. I
Mr.
Al Toccaslon du Mémoire de Mr. Faraday, vous avez ajouté à nos connolssances , sur les phénomènes électro-dynamiques^ un fait nouveau qui me paroit très-important pour éclaircic la théorie de ces phénomènes Çf). Je veux parler de la ma-* nière'dont un conducteur voltaïque plié en anneau, après que ^t^ deux branches se sont appliquées contre un des côtés d'un aimant I lorsque le pôle de l'aimant répond à rintérieur de Vanneau^ glisse le long de ce côté en s*éloi* gnànt de son milieu , jusqu'à -ce qu'une de ses branches atteignant l'extrémité du barreau aimanté , tourne autçur d'éïlét et que l'anneau entourant alors ce barreau revienne
sen. milieu.
Dès que j'eus reçu cet écrit, dont j'ai mille remerciemenii à vous faire , je me proposai , en vous les adressant , de vous faire part.de toutes les réflexions dont j'étois alors occupé I et dç leur application au fait que vous veniez de décottvrir. Je vous pilerai tQut-à-rbeure de cette applica*tlon. Mais ces réflexioos m'en suggérèrent d'autre$ qui me conduisirent à de nouvelles recherches; de manière que tou( mon temps étaqt absorbé , et ce que j'^vois projeté de vous écrire ^ éprotivant quelques niodificatiops i d'abQr4 pat les
{f)Y{)jn Bibl. Univ. Se. et Aru , Décembre iSax.
) tion^équences que je tirai des nouvelles observations que j-a* ■ vois faites au mois de décembre dernier, ensuite par un , fait nouveau et des calculs par lesquels j'ai déduit de ce fait I tout ce qui me «nanquoit relativement à la formule qui rej présente Faction de deu$ portions infinimj^nt petites de C09rans électriques , je n'ai jamais pu parvenir à achever une lettre que celle-ci est destinée à remplacer, et dont le commencement , écrit-il y a trois mois , atoit pour but de discuter contradfctoirenvent mon opinion sur la nature de Taimànt, et celle des physiciens qui avoient cru pouvoir expliquer, au contraire , Faction que j'ai découverte entre deux fils conducteurs, en y admettant une aimantation transversale, sans rien changer d'ailleurs à la théorie ordinaire de l'ai- à . I mant. G'cst sur » tou t-ymr -cette Jl bcussion q4ie^-payeîi 6ir'l graveHes-figures-aS et aif' de la' ptetrdfôTT diTifibn^fôCiiirflr '/t/j/^*^^àià me semble désormais tout-à-fait inutile', puisque Tiapossibilité d'imltef avec des aimants seulement, de qudqiie manière qu'on les dispose , le mouvement continu , toujours âans le même sens, qu'oifrent les circuits voltaïques non fermés seulement , soit sous l'influente d'un circuit fermé, soit sous celle d'un aimant ou du globe de la terre ,' înifuvement qu'on ne peut produire avec les circuits fermés, les seuls que ma théorie assimile aux aimants ; puisque celte impossibilité , dis-je , prouve directement , ce ^\ïé fê chtrchois dans cette discussion à établir sur dés preuvèéf' compliquées €t indirectes , savoir: que quoiqu'on puisée rendre raison de tous les phénomènes que présentent les* aimants, en y admettant des courans électriques transversaux \ formant autour de leurs particules des circuits fermés , on ne peut pas expliquer tous ceux qu'offrent les fils conducteurs en y admettant une aimantation transversale; et qu'ainsi l'faj-' pothèse des savahs physiciens dont je parlois tout-à-J'beure ne sauroit être admise, ainsi que je l'ai dit dans l'expoi^
sommaire clés nouvelles expériences électro-magnétîques faîte» par diiFérens physiciens depuis le mofs de mars iS^i.
Je me bornerai donc dans cette lettre , Mr., i.^ à vous* envoyer une copie de mon Mémoire sur les nouveaux fait» que j'ai observés au mois de décembre 1821: parmi cea* £aits $t trouve ta rotation de Taimant sur son axe y dont la comparaison avec le mouvement de révolution sans rotation découvert par Mr.. Faraday , et Texplication qae j*y donne de la diversité des effets produits dans ces deux. cas, me paroit une grande preuve de ma théorie , car ils- en sont «ne suite nécessaire , et semblent inexplicables dans }e\ autres ;iaanières de concevoir Taction que les fils conduc* teurs exercent les uns sur les autres et sur les] aimants*.
2.° A vous annoncer l'envoi que je vous ferai incessam-^ neiit. d'un autre Mémoire ,. celui que fai lu à l'Institut lundi dernier sur ce fait nouveau ^ qu'un conducteur spiral . formaa^ un circuit presque fermé dans un plan horizontal qui lait ..tourner , toujours dans le même sens, autour d'un, axe vertical passant par le centre de la spirale, un conduc-. leur mobile qui commence à cet axe et se termine k unQ ^ctaine distance du même axe,, dans de l'eau acidulée, ne tend en aupune manière à faire tourner, toujours dans lu même sçns , un conducteur mobile qui commence et se termine à Taxe , ni à. faire tQucner, toujours dans le n^ême sens • un conducteur formant un circuit fermé , Mémoire oifli j'ai conchi de ce fait, que la fraction constante que j'avois
représentée par-^ dans là fovmufe que jfai publiée dans lé
cahier de septembre 1820 dans le Journal dé physique, est ^ale à —.79 ensorte <iue comme j'avois, en représentant en
général cette fî^âoii-^ par k , transformé cette formule; ear cèlle-cï:
,im I ■ ■!■ " a.*««» ■ M. ... usas
, (f4-*)r'-*-^ dsds'
où if ^ et i/i* désignent deux portions inBoiment petites cfe ^ourans éleetriques, r leur distance, et ^ et A les intensités its deux> courons électriques qui les parcourent ; c*est par cette quantité qu'est représentée l'action mutuelle des deux portions d$ y ds\ 4}uatM^ on y fait ilr =r-^ |, ce qui donne»
k^r ; dsds!
'" -Vou^ setitireîs as«iéi^, Mr. , de qinfUe îinporta»ee est ce tè- ^kat -qui ramène enfin fOutès les questions relatives k l'action de deux conducteurs vbltaîque» de quelque foniie et de quelque grah^leur qu*it» soient, à de simpleé questidnsdtf calcul intégrai.
5.® A vous exposer un résultat auquel je -suis panrenti étr puis plusieurs mois, inïiis que fe n'ai point encore publié ^ extiepté l'in^alion que 'j'^en ai faite dans une note foîiMe à ranalyise des ir^ivatrx de l'Académie royale des sciences , penâsrnt l-a«inéé i8âi , page 2^ et 23 , de la partie mathé-^ lnaffiq<ie par Mf. Delambre , qui a bien voulu y cottsigner eette nbie. Vo^ aves^ «ans doute reçu cette analyse , qui a été putiice le 6 avril dernier. Vmci en quoi consiste le récitât -dont fc p^rle. ^.^ " Coftsidérons d'abord un aim-atit Cylindrique DC (fig W)f/ ^miiie fiyafit ïiùiour de chattine tîc ses paniiculeades ctmrariS éle^rrques , qui d'irprès ma ttkéorie , sei^ont diKgés du côté qu'on voit dans la figure , comme l'indiquent les flèchea de cette figure, lorsque l'extrémité D sera le pâle ^ustcal» et l^xtrémhé C le pôle boréal.
Supposons d'abord , quoique cela ne soit pas probablentent ainsi, que ces courauii soient tous ^é la même întenské^.ei dans des plans perpendiculaires à l'axe de raimant' DCf et] qu'on en approche , dans une direction perpendicuUiiie au
plan de la figure, un fil conducteur dont la prû)ection 8o!t en E; si le courant de ce fil conducteur va de l'espace antérieur au plan de la figure à celui qui est postérieur au même plan , il sera attiré par tous les courans des particules de Taimant ; abaissons sur cet aimant du point E la perpendiculaire E o , et à partir.de Texliémité n de laiinant , prenons omzrzon ^ en décomposant , parallèlement à Taxe de l'aimant, les attractions exercées par les particules de cet aimant sur le fil conducteur projeté en E sur le plan de la figure ; il est évident que les composantes parallèles à l'axe C E , résultant des attractions des particules situées dans les intervalles o m ^ on seront égales et opposées , l^nsprte qu'elles ne tendront à produire dans ce fil conduc* leur aucun mouvement parallèle à C D , mais il restera les fiomposantes des forces attractives des particules situées dans l'Intervalle m/, qui le feront mouvoir vers/ jusqu'à c^ qu'il atteigne le milieu de l'aimant , point auquel il devra s'arrêter après avoir oscillé de part et d'autre de ce milieu. Cest ^e que vous avez vérifié dans vos ingénieuses ej^riences > sur l'anneau voltaïque flottant.
Si le courant du fil conducteur projeté en JS alloit,^ at| f^ontraire , de lespace postérieur au plan de la figure , à l'espace antérieur , il y auroit répulsion entre ce £1 et toutes les particules de l'aimant ; les répulsions àe$ composées , parallèlement à i'ajte des particules situées dans les intervalles o tn^on se détruiroient encore mutuellement , et il resteroit les répulsions provenant des particules de l'intervalle m/, qui repousseroient le fil conducteur vers l'extrémité n de l'aimant dont il est le plus près • comme vous l'aves aussi vérifié. .• Cette action parallèle à l'axe de l'aimant est , dans les deux eaa , d'autant plus grande , que le point E est plus loin du milieu âe cet axe , parce que la portioB «/« qui la produit; ^st alors plus grande, et que la âîeiaiiçe as df^^ laquelle» ^Ub agit est plus petite.
I - 0/ Représentons maintenant par ab c d (fig. iS) , la sectioii/ faite dans un aimant par un plan qui passe par son axe f A l'extrémité de cet aimant, qui se dirige vers tè nord , e| B celle qui se dirige au midi ; les courans de chacuoë de celles des particules de l'aimant qui se trouvent dans Taxe ; * ne pourront qu'être dans des plans perpendiculaires à cet axe , et leurs directions , d'après la situation que nous supposons aux pôles de cet aimant , seront dans la partie supérieure de chacune de ses particules , celles qu'indiquent les flèches marquées sur Taxe, de A en B. Considérons main>tenant les courans électriques des autres particules formant des séries parallèles à la série AB; il résulte de ce qui précède que les parties de ces courans les plus éloignées dé l'axe tendront , par Taction de ceux de la série A B , et successivement de toutes les séries comprises entre Taxe et la série que l'on considère , à se porter vers le milieu dé rainant , tandis que les parties des mêmes courans qui se trouvent du coté de l'axe , tendront à être repoussées vers l'extrémité de l'aimant la plus voisine. Les plans dés cour Tans électriques des particules des séries latérales devront donc^ en vertu de cette action , se disposer dans des plans d^autant plus inclinés à l'axe de l'aimant qu'elles seront plus éloignées de cet axe et s*écarteront davantage de son milieu ; ensorté . que ces courans dans la partie supérieure de chaque par* ticule , devront prendre la direction marquée par les flèches de la figure, dans toute la masse de l'aimant.
D'après les calculs de Mr. Savary , confirmés en ce pomt par les expériences de Mr. Faraday sur les fils conducteurs pliés en hélice', que ce célèbre physicien a consignée^ dad^ son Mémoire du ii septembre 1821 , les points auxquels on donne dans l'aimant le nom des pôles , devroient kxrt situés précisément à ses extrémités , quand on stfpjpésè qoe tous les courans électriques d'un aimant sont situés dans dd. plans exactement perpendiciilairés à son axe, et qa^Ui Ml
tous la même întensîlé. C'est ce qui n*a pas îîeu pour les aimans ordinaires , mais seulement pour ceux qu'à construit avec des fils d'acier extrcment fins , un jeune physicien de Paris , déjà célèbre par ses belles recherches sur 1 électricité développée par la pression ; or , il est aisé de voir qu'indé* pendamment de .ce que cet effet seroil produit par une intensité variable des courans , qui seroit d'autant plus grande que ces courans seroient plus près du milieu de l'aimant , ainsi que l'ai admis d'abord , ce même effet est une suite nécessaire de l'inclinaison des plans des mêmes courans dans le sens que je viens d'indiquer. II l'est également de voir que le même fil conducteur qui est atûré dans l'intervalle ies deux pôles doit être repoussé au delà ; que les deux extrémités de deux aimans qui portent des noms contraires , doivent s'attirer non-seulement quand les axes des deux aimans sont en ligne droite , mais encore quand ils sont dans la position représentée dans la (figure i6). Cette inclinaisoa ! h^ f des plans des courans électriques des aimans donne une so* \(^ /^^^ lution plus complète que celle dont je me suis servi dans ~^ le post-scriptum de la lettre à Mr. Van-Beck , que vous avez pu lire dans l'exemplaire de mon recueil , que vous a remis Mr. Pictet , ( pag. 169 et suivantes. )
Il ne reste plus qu'à voir pourquoi , dans l'observation nouvelle que vous doit la physique , quand les deux branches du fil conducteur plié en anneau se sont appliquées contre l'aimant , elles glissent jusqu'à ce qu'une d'elles atteigne so^ extrémité; mais c'est encore là une suite nécessaire de ce que la plus voisine du milieu de l'aimant est attirée vers ce milieu , et que la plus éloignée en est repoussee avec une force évidemment plus grande que la force attractive exercée sur l'autre branche , ces deux forces étant parallèles à l'axe de Taimant , et la seconde étant exercée sur une branche àe fil conducteur plus éloignée du milieu de l'aimant. Je suis, etc. A. Aiofèilb.
De V Action qi^ exerce la Terre sur les conducteurs
^oltaïques.
LoasQvs j'eus découvert) au mois d'octobre 1820 , ' Faction du globe terrestre sur les conducteurs mobiles, )e lus, le3o du même mois, un Mémoire à TAcadémie royale des Sciences, où, apcès avoir décrit les appareils que j'avais fait construire et les expériences que j'avais faites pour constater cette action de la manière la plus complète , je me bornai à annoncer qu'elle était précisément celle qu'exerceraient des courans électriques allant de l'est à l'ouest dans le globe, suivant des directions dont la moyenne coïnciderait avec ce qu'on appelle Véquateur magnétique* La vérité de cette assertion est aujourd'hui démontrée par toutes les observations^ mais je me bornai alors à voir d'une manière générale qu'elle était d'accord avec les faits , remettant à un autre temps d'en comparer les conséquences avec les résultais de l'expérience dans chaque cas particulier.
Je reconnus cependant qu'il fallait, pour représenter les phénomènes, que les courans électriques terrestre^ fussent d'autant plus intenses qu'ils étaient plus près dé l'équateur , et j'en fis l'observation dans la notice lue à M séance publique de l'Académie des Sciences , le 2 avril
l8!II.
Lorsque M. Faraday eut découvert le triouvement de ré* volution continue, imprimé par un oourant a un conducteur mobile , je fis les expériences qui sont décrites dans le tenue XX , pag. 60 et suiv. des Annales de Chimie, p. 287 et suiv. de ce recueil : je vis le même mouvement produit d'abord avec un conductieur fi:^ plié en spirale , et ensuite
(fl6o )
par la seule action du globe terrestre. Je voulais , à cette époque, examiner en détail les phénomènes par lesquels cette action se manifeste ; d^autres occupations m^en détournèrent encore, et je ne remarquai même pas que Faction du conducteur spiral LL' L" ( pi. 8, fig. a) et celle de k terre deyaient, 4'après ma théorie, produire des pb^Y>mènes tout différens sur uA conducteur mdi)ile , tlownam autour d'un axe vertical , auquel il reste constamment pAccllèle, parce que Taxe du conducteur saurai estau-4cdaDS de Li surface cylindrique décrite par le conducteur mobile, et qu'il est parallèle aux xôtés de cette sor&ce, taudis ^oe Taxe des courans terrestres forme , au contraire^ avec k» mêmes côtés un angle égal au complément "de ki ^Atitude magnétique, et se trouve ainsi en dehors et trèi4oîn'de'lA surface cylindrique , partout où cette latkuâeest monufee que 90^ \ d'où il suit, d'après les lois dei'actioiiiélectro^ctji^ namique, telles que je les ai données en i8ao,'qtrel^ôiîdii ' du conducteur spiral tend a éaire tourner ile-ooMbioioor vertical mobile toujours dans le même sess^ «t^qw^éUt des courans terrestres tend , au contraire, à lui donverune direction fixe , en le portant du câté d'oÀ ces txfqratti viennent, c'est-à-dire, à r«st,t{uand Je couram «le ceeo»* ducteur mobile descend, et. va en s'^ip prochant idet^oou* rans terrestres, tandis que la ttème Botion teii4 k l^ipor* ter du côté où vont ces courans , c'est-à-dire à l'oticsi-, quand le courant du conducteur mobile est ascendam*
Il n'est pas plus difficile de déduire «le la mènie 4béo« rie* quand il s'agit d'un courant horizontal mobile loON nant autour d'une de ses extrémités , que le condooMMlf spiral et les coiu^ans terrestres tendent à le imte Miomer toujours dans kimèmie^eiisi, précisénam pwoè^iiaiïlsjaool
j^alement en dehors du cylindre vertical qui a pour base le cercle décrit par ce conducteur mobile.
M* de La Rive 6Is, d'après ce que je lui avais dit sur ce sujet , a montré en détail combien ces conséqutoccs immédiates de ma théorie étaient faciles à en déduire : mais je ne Pavais point fait, lorsque ce jeune et habile physicien , dans une suite d^exporiences pour lesquelles il a inventé de nouveaux appareils , a observé toutes les circonstances des mouveuiens produits par Tactiou du globe sur les conducteurs mobiles. Ce n'est qu'en voyant ces expériences que j'ai reconnu que j'avais eu tort de comparer l'action électro-dynainique terrestre k celle du conducteur fixe spiral , lorsqu'elles s'exercent sur un condacteur mobile vertical, et que j'ai vu comment les résultats obtenus par M. de La Rive til s sont une suite né* cessaire de ma théorie , et viennent lui prêter un nouvel appui.
Diesirànt que ce recueil ne contint pas seulement ce que j'ai fait sur les phénomènes électro-dynamiques, maïs iéhcoté les expérience^s dues à d'autres physiciens, quand 'éltes font faire de grands pas à cette nouvelle branche de hi physique, j'ai cru devoir y insérer Timportant Méihàîre de M. de La Rive fils, comme j'y avais déjà inséré célm de M. Faraday , où se trouve la brillante découverte dont fai parlé plus haut, et tant d'autres faits intéressans. J*aî changé seulement quelques-unes dt^ expressions employées par M. de La Rive fils ^ afin qu^elles fussent eh bftirihonie avec les dénominations dont je m& sers dafns ié resté die ce recueil ; j'ai aussi ajouté quelques dévelbppèmeiis et qnatre notes signées Aid?, à la partie de son Mteioire où il applique ma théorie à ses istj^rèhces. '
MEMOIRE sur T Action qu exerce le globe terrestm sur une portion mobile du circuit voltaïque ; par M. "0% La RiweJUs.
(Lu à la Société de Physique et d'Histoire naturelle de
Genève le 4 septembre 1822.-)
Pàhmi les nombreuses et intéressantes recherches de M. Ampère dans la nouvelle branche de la physique, k laquelle a donné naissance la découverte de M. (Xlrsted, une des plus remarquables est sans doute Tinfluence que ce savaùt physicien a trouvé être exercée par le globe sur une portion mobile de courant électrique*
Amené, par une suite de ses vues théoriques, à reconnaître cette action , M. Ampère a fait , à ce sujet , deux esqpériences principales.
La première consiste dans la direction constante qu^affecte un fil métallique plié en rectangle ou en cercle, quand il est placé dans le circuit voltaïque v cette direction est telle que le plan de ce rectangle ou de ce cercle^ quand il ne peut que tourner autour de la verticale passant par son point de suspension et son centre de gravite, vient toujours se placer de manière qu^il soit perpendiculaire au méridien magnétique , et que le courant soit dirigé de Test à Touest , dans sa partie inférieure. L^auteur de cette expérience , en la comparant à celle où le même rectangle est amené , par des courans électriques situés au-dessous de lui , dans une position telle que leur ai* rection soit parallèle à celle du courant de ce rectangle daus sa partie inférieure , en coudât Feidsteocci rax W
globe terreistre àe pareils «ourans dirigés de Test à Toxiest^ parallèlement à Téquateur magnétique (i).
La seconde expérience de M. Ampère, qui est décrite dans son dernier Mémoire (î*), démontre un nouveau genre d'action résultant toujours de l'influence dit globe sur une portion mobile du courant voltaïque. Ua filtfiétalliqup plié en fer à cheval est suspendu par une pointe fixée au milieu de sa partie horizontale. L'appareil est disposé de manière que le courant , arrivant par le point de suspension, se déverse dans les deus: branches horizontales situées de chaque côté de ce points et redescend par conséquent , dans le même sens, dans chacune des branches verticales. Alors le plan du fer k cheval prend un mouvement continu de rotation , qui ne s'arrête que lorsqu'on interrompt les communicationS| et dont le sens varie quand on change celui du courant. M. Ampère, en n'attribuant cette action , dans le Mémoire cité ci-des3us, qu'aux deux 'branches verticales qui se trouvent dans l'appareil, l'explique encore dans l'hjpothèse d'un courant électrique dirigé sur le globe de l'est k ToueA*
Avant de passer à l'examen de quelques expériences que j'ai faites sur ce sujet , je décrirai sommairement l'appareil dont j'ai fait usage.
Il se compose de deux plateaux circulaires de bois , l'un
(i) T^oyez le premier Mémoire de M. Ampère et le § i8> p. 22 de V Exposé des nous^ elles découvertes 4ur le mom gnétisme et l'électricité , par MM. Ampère et Babinet.
(2) Voyez BibL univ. Sciences et Arts, juillet 1822 , Ati" noies de Chimie et de Physique tome xx , page 64 9 et la page 2^4' ^® c^ recueil. Cette expérience avait déjà été annoncée dans ks Ann. de Ch, et de Ph. tome xviu, page 335.
A BC D (pi. 9, fig. i), de o«»,4o6 ; l'autre abcdde o«,364 de diamètie. Â leur bord, est creusée une rainure 4^ o%oi3 de profondeur, dont la largeur est de o™,o4o pour le premier, etcleo'^jOi^ pourlesecond; chacunde cesdeuiç canaux circulaires destinés à recevoir du mercure (i) est ^éparé en deux compartimens égaux, ^>ar deux cloi« sons A,C, et a,c, qui peuvent s'adapter ou se 9mfr primer à volonté, ou bien, si on le trouve plus commode , qui sont moins hautes que les parois latérales de% deux canaux , de manière que le mercure des deux com* partimens puisse se réunir, et ne former qu'un seuji canal lorsqu'on en met suffisamment. Le plus petit ^^ deux plateaux est soutenu à 0^,487 au dessus du plus grand, au moyen d'un pied solide EFGH, qui se replia en retraite en FG pour laisser l'espace libre dansladif rection de la verticale qui joint les centres des dquiç plateaux. Il faut de plus que les quatre cloisons A 9 C | ^, c, qui ^sont deux à deux situées sur le m^e,dift« mètre , se trouvent sur le même plan vertical qui passe par la partie horizpntale FG du pied. Au centre 0. 4^ plateau supérieur est un écrou enfoncé de sept ou huit
(i) On peut employer, au Heu de plateau de bois, des plats de terre de pipe de^iéme grandeur et terminés par u» canal sembla))le; on obtient par là l'avantage de ponyoir mettre sur la surface du mercure une couche d'eau acidoléé qui facilite le mouvement, des pointes métalliques plongeant dans le mercure, et fait qu'on a besoin par conséquent d'une pile volla'ique un peu moins forte que dans le cas des plateaux de bois, oii il faut un courant d'une énergie trèsintense.
nillim. aa^desscms de la surface de oe plateau , atiqael on peut risnet tantôt une pointe x , pour y placer une chappe, tantôt un "godet j^, pour y mettre une pointe; cet écvou est adbpté à rextrémité d'un conducteur OIKLM , qui descend le long du pied , et yient en M' plonger dans une capsule pleine de mercure ; ce conducteur est itttecrompu en L, afin que Ton puisse incliner le plateau supérieur au moyen d'une charnière qui se trouve ea F^ ce qui sert à verser le mercure que Ton met dans le cattal supérieur abc d'y mais on remédie à cette interruptioA au moyen d'une capsule pleine de -mercure , ^pû }omk métftUiquement les deux bouts du conducteur knenrompu. Un autre conducleur partant en P du canal supérieur abc , vient en Q* descendre le long dti pietf, paraUèlement au premier en RSTU, et plonger en N ^ii& une capsule pleine de mercure; il est interrompu, eomme le précédent, en T, et on remédie à cette in terluptioii de la même manière. Chacun des compartimens dt» canal^ inférieur est muni d'une petite lame de platine cpii. plïMiae dans une capsule pleine de mercure en se ' S€C0urbaal en Y et W : par là , on peut mettre la pile en oûàimunication avec le mercure des deux canaux sans y. plonger directement les rhéophores , ce qui ïagile et te salit. Trois vis X, Y, Z, qui soutiennent le pUteau;inférieur, servent k mettre de niveau Pappawsà qu'ooi doit avoir soin de placer toujours, dans les expé» cifiQCes, de manière que le plan vertical qui passe par les quatre cloisons ne se trouve jamais être celui du méridien ou de Tçquateur 'magnétique , afin qu'il n'y ait point d'obstacle dans les directions importantes du sud au nord , et de Test à Touest.
Mon.père avait observé, il y aqaelqne temps (i), qae si, au rectangle de M. Ampère, qui se dirige constamment quand il est placé dans le circuit voltaïque, ou supprime la partie inférieure , toutes les autres conditions restant les mêmes , cette suppression ne changeait point le résultat dt? rexpërîence, et que le rectangle^di* minué d^un lôié se dirigeait absolument comme le rec* tangle entier.
Un fil de laifjonfg hik ( fig. 2) , plié en fer à cheval, estsupendu sur le godet y fixé en O (fig. i), par une pointe h placée au milieu de sa partie horizontale gi: ses deux branches verticales terminées chacune par un 61 de platinejfe et kl, plongent légèrement dans le mercure de chacun des compartimens du plateau inférieur ABCD (2)* Aussitôt qu^on met cet appareil dans le circuit voltaïque , en plongeant dans le mercure que contiennent les capsules Y et W, les deux fils soudés aux deux extrémités de la pile , et auxquels M* Ampère donne le nom de rhéopfiores (porte-courant), on voit le fil dé laiton \fghik se fixer de manière que son plan soit perpendiculaire au méridien magnétique , et que le courant soit dirigé de Touest à Test, dans la partie horizontale unique et supérieure dans ce cas, et qu'il soit , par conséquent, ascendant dans la branche verticale située à Touest, descendant dans celle située à Test* Si Ton intervertit le sens du courant, Tappareil quitte sa position et se meut indif-
(i) yoyâz \ai Uure du prof, de La Rivé h M. Arago, Annales de Chimie et de Physique, tome xx, p. 369 ef suîv.
(q) Dans cette expérience y le plateau supérieur n'est d'aa« cane utilité.
f^remment dans un sens ou dans un autre, pour, aprètf avoir décrit i8o^, venir se placer comme il Tétait auparavant ] mais les deux cloisons A et C (G g. i) reropêchent de compléter son tour , et il s'arrête contre Tobstacle qui se présente à lui. On le fait revenir de nouveau à sa première position stable, en renversant les communications*
Les courans qui^ dans cette expérience, s'établissent dans le mercure , n'influent point sur le phénomène , et ce métal ne sert que de conducteur, ce dont on peut s'assurer facilement en plaçant les rhéophores de la pile dans le mercure 9 à quelque endroit des deux canaux ÂBC et ADC que l'on veuille , sans que ce changement produise la moindre diflérence dans le résultat de Texpérience. La mi>me observation s'applique à toutes les expériences subséquentes , dans lesquelles le mercure a été employé comme conducteur.
. Le fait que' je viens de citer semblait indiquer que l'existence de toutes les portions du rectangle n'était pas nécessaire pour qu'il se dirigeât , et que par conséquent il devait y avoir des parties de l'appareil qui , étant indispensables, produisaient l'efTet obtenu, et d'autres qui n'y' contribuaient point.
Pour reconnaître les unes et les aatres , je continuai d'enlever au rectangle successivement ses côtés les uns ^ après les autres.
Après avoir d'abord ôté la partie inférieure , je supprimai au contraire la supérieure. Un tube de verre assez mince nt (Gg. 3) est terminé par deux fils verticaux nm et tu réunis inférieurement par un horizontal. Ce rectangle repose sur le godet j^ fixé en O (fig. i ) par une pointe o placée au milieu du tube de verre. Les extré-
«îles supérieures des fils ▼eriicauiÇ" comtnumqnent diaoane à un fil de platine npq et trs qui , en- se recourhant de quelques miilim. , plonge dans ^e mercure des deux pailie& abc, adc , du canal supérieur qui leur corresl>oadi'^»t ( I ). En plaçant les rhéophores chacun dans un de ces canaux, Tappaieil , mis ainsi dans le circuit voltaïque, srdirige comme le précédent, c'est-à-dire , de manière que ton plan soit perpendiculaire au méridien magnétique; mais , dans ce cas , le courant est dirigé dans la partie horizontale, ici inférieuve, de Test à Touest, et par conséquent, comme dans les deux autres expériences , de bas en. haut dans le fil vertical h Touest, dé haut en bas dans celui à Test,
U faut avoir soin que les portions horizontales np tef rty et verticales pg et rs de platine qui établissent la communication supérieurement, soient très-J)etîte8' ipom que l'expérience soit plus concluante. En les faisam varier de grandeur depuis o^jOaj jusqu'il o"*,oo7>régale réussite de Texperience précédente et des expé^ riences suivantes analogues m'a prouvé que , dans tous* les eas , leur influesce était nulle.
En comparant entre elles les trois expériences faites* sur la dti ectioB dbiftiée par Pinfluence de la terre à une portion mobile de courant voltaïque , celle où le rec-* tangle est entier, et les deux , où tantôt la portion iufé* rienre, tantdt ta supérieure sont supprimées, on . re*
(i) On voit, dans celle expérience, la nécessité du pied en retraite eu GF de la fîg. i , pour que la partie horizon-* late mu dn conducteur mobile de la fig. 3 n'empêche pas ce rectangle de se mouvoir*
macqne que le phénomène reste toujoura le même 9 quoique Ton voie le sens du courant changer dans la partie horizontale; mais qu^à la vérité, ce sens reste constant dans les branches verticales. Ne pourra,it-on pas en conclure que les courans horizontaux n'exercent aucune influence dans le phénomène y et qu'il est uniquement clû aui^ deux verticaux ?
Pour confirmer la. vérité de cette hypothèse , on n'a qu^à. supprimer au rectangle à la fois la portion supérieure et la portion inférieure , remplacer la première par un tube de verre nt (fi^« 4) 9 ^^ milieu duquel est fixée nQe pointe o ^ et terminer les deux fils verticaux par >deux pointes de platine m et n, plongeant chacune dans le compartiment du canal inférieur qui lui correspond ; les parties supérieures de ces mêmes fils verticaux com« muniquent, comme dans Texpérience précédente, eha« cnne avec le canal supérieur de mercure qui lui correspond, au moyen d'un fil de platine. Après avoir eu soin de faire communiquer ensemble par un conducteur le^ deux Gompartimens du canal supérieur, on voit, en plaçant les rhéophores dans les capsules Y et W (fîg. i), Tap^^ pareil ^ mia dans le circuit voltaïque , prendre la même di*^ nection que les appareils semblables dans les expériences, précédentes..
En un mot , le plan de deux fils verticaux qui peuvent toomer autour d'un axe commun se place perpendiculairement au méridien magnétique lorsque les deux fils so^t traversé^ chacun par le courant en sens contraire ; dç plus il se fixe dans une position telle que le courant spita&ceiMlai^t >JUins le fil 4 Touest , descendant dans eelûi àTesit. Si: oi^, iiv^^vertic le$«ns du courant , l'appareil
quitte sapWe, et tournant indifféremment, comme dans les autres expériences soit dans un sens, soit dans ua autre , il vient s'appuyer contre les cloisons qui Tempèchent de décrire i8o^, pour se placer dans la position où ii reste stable.
En examinant cette dernière cxpëiience, abstraction faite de toute autre , ne semble-t-elle pas consister en ce que, dans un semblable appareil , un fil vertical seul se place à Test lorsque son courant est descendant , à Touest lorsqu'il est ascendant ? On peut, pour vérifier cette idée, mettre un des rhéophores dans le canal supérieur ubc, et l'autre dans le canal inférieur ABC coirf*spon* dant ^ par cette disposition , un seul des deux fils verti* eaux se trouve dans le circuit voltaïque , et son influence fait placer l'appareil comme dans l'expérience précédente., le fil lui-même se dirigeant à l'est si le courant est descendant , k l'ouest s'il est ascendant. . Pour bien faire celte dernière expérience qui est împortante , puisqu'elle démontre une action exercée par l'iiifluence du globe sur un seul courant rectiligne et vertical, on peut se servir: de l'appareil (fig. 5), qui est le même que le précédent, si ce n'est qu'on substltne à une des branches verticales un contre-poids 5 qui fait équilibre à la branche restante. Si l'on réunit alors en un aeul canal circulaire les deux compartimens inférieurs el qu'on en fasse autant pour les supérieurs, la branche ver* ticale pourra décrire une circonférence entière. On la voit ^n efiet, dès qu'elle est mise dans le circuit voltaïque, ce qu'on fait en plaçant les rhéophores dans les capsules V ou W (fig. i) et dans la capsule N , se^ porter vers la situation où le plan qui passe par elle et Taxe autour duquel eUe
tourne est perpendiculaire au méridien magnétique y et s'y arrêter à Test si son courant est descendant , à Touest s'il est ascendant. Quand elle est fixée à Tune ou à l'autre de ces positions, en changeant les poies ^t face, on la voit faire 180^ indifféremment dans un sens ou dans un autre, pour prendre une autre position stable, dans laquelle elle reste après quelques Oscillationé^
Ce dernier fait est le plus simple de to^us cçux que j'ai examinés jusqu'à présent, puisque l'action du globe. pç fl^exerce ici que sur un seul courant rectiligne -, il est en même temps le plus général, puisqu'en l'admettant on peut rendre raison de tous ceux qui sont relsitifs à la direction donnée constamment à un courant mobile par la seule influence de la terre.
En partant de ce dernier fait , que pourra-t-on con« dure sur ce qui doit arriver quand le courant voltAïqûe parcourt dans le même sens les deux branches ve^ttrcales de l'appareil (fig. /\)? Ces deux portions de courant tendant à la fois toutes les deux à Te^t, ou toutes les deux à l'ouest, il en résultera que l'appareil, ne pre-
nant aucun mouvement, sera indifférent h toute posrj* lion. C'est ce qu'on peut vérifier en plaçant la ppinte.o,4e l'appareil (fig. 4 ) sur le godrt y vissé en O (fig. i) , §Ç;ep
mettant l'un des rhéophores dans la capsule W, çt JL'a,i4tredans le mercure du canal adc supérieuç, après avo^rq^ soin en outre de faire communi quer. entre élises, p^ un conducteur, les capsules V et N. Par cett^e. dispojsitioin, le courant est ascendant ou descendant à la fois dans,, les deux branches de l'appareil , et celui-ci restQ immobr^e et îndiflerent à toute position.
Cette dernière expériefice semble d'abord cpntradic-
( âja )
toire àrec ccdle^e M. Âmpèi'e, d'après laquelle ce savant conclut qu'un xïoumnt vertical , ou deux verticaux liés «snsemble et dir^és dans le même sens , prennent un mouvement continu de rotation autour dé leur àxe. Où ]peut facilement répéter cette expérience en plaçaùt la pointe A de l'appareil fghik (fig. 2) sur le godet fixé en O (fig. 1 ), dans lequel on met une buUedentercure , et en réuniissânt en un seul canal les deuxcompArtimèfnsÂftC, ADG, oùpfon- (g«nt les extrémités feètkl de plaftine des deux htv^n'oheb .verticales. Si Ton met lerhéophore positif dans là cap^ùléM, etlerhéophore négatif datos uÀe dés capsules Y ou W, Vs ttourant, montant jusqu'alu godet placé en O, se déveHifelR dans les deux branches horizontales A^^'et h i\ qu'il p^itcotnrt par conséquent en sens cotitraire, ist redesceùd dans fe même Sens dànfs les deux verticales. Lé plan du fkr k 'idieval prend Aussitôt an txrouvemetit continu de rioftatibta , tloDt on fait varier le sen^ en chàïigeaht celui du cotliràtit.
La grahde ditference entre cette expérience let h précédente conriste en te iftiè, daîis la dernière V H •y a, outre les deux courahi verticaux dirigés dahé le ^Sàfimé sens , deut courant horizontaux p^tatit du centre ^ dirigés chaictin dans ttn sens tfifTérent ; et ne semblé^ -l^àit-il pas que c'est à ces cburatis que doit être attribuée la rotation, puisque, lorsqu'ils n^exi^felit pas et tfa\hï èe borne mt verticaux , il n'y à ^itit de moirtenfAtet 9
XV)Ur s'en assurer, il devenait tiécessàire d'ëtiidièr I^ci- ' pit6e d'action qu'exerce le globe sur tin bèuran t horïtoHtd»
C'est sur uti pardi courant que M. Ampèfre shriiit rèècrmm
&'Afoorâ, en iB^d (1), l'influence dii globe terrestre , en
{i) Aàn.dô Ch. éèdèPh.^ t. xvjp. i83. Kg, i9-2i.
voyAtit , dans son appareil destiné à démontrer Tattractioa ou la répulsion de deux courans parallèles, que lefilliorU zonial mobile , lorsqu'il était seul dans le circuit voUai* que , s'avançait parallèlement à lui-même, tantôt dans mi sens, tantôt dansunautre, suivant celui du courant, et cela de même dans tous les azimuths. M. Faraday, dans un Mémoire publié depuis peu (i), dans lequel il ajouta de nouveaux faits à ceux^lout la physique 1 ni est déjà rede<^ Table , consigne la même expérience. En sns|>endailt A mi fil de soie tt ès-long un fil métalliqive hotkontal , dota )es deux extrémités , recourbées légèrement , plongent chacune dans un baquet de mercure, il a vu ce fil , quand il est mis dans le circuit voltaïque , s'avancer conïme b*Â étaittirépar des forces parallèles et égales dans toute aa longueur. Le phénomène avait lien Je la même maniéve-^ dans quelque direction que fût pincé le conducteur bé^ rizontal, soit qu'il fût dans celle de Touest à T^est, <s<ijt dans celle du nord au sud , soit dans tout autre interw médiaite; mai^ il s'avançait dans un sens contraire si ik 4ireciion du. courant changeait. II suit de là qn'iin 'èott* rant horizontal ne pouvant tourner qu'autour d'^in pwtH de suspension, fixé au milieu de sa longuenr, n'anirut^a^ cun mouvement , puisque ce ^oiM de suspensioti résistti auK forces parallèles qui tirent le courant dabs^IeMèlMlf sens dans toutç salpngueur; c'est ce qu'on effet rexjMSt sience confirma. ^ :.:.''■•'■
Mais si , ati lieu de mettre le pioinc fixe au owiKea- éêt courant, on le met au bout , alors le fil iconducleiBr*,^tii^ par des forces parallèles , tournera autour du point fixe ^
•» t jm>
" (ï) Ce Mémoire, qui n'a pas été traduit^ se trouve Quaf^, teHy J-ûumul of Sciences and Arcs, yoi. iif; p\ ifi6 i'art. 5^
et comme ces forces se renouvellent i chaque position da fil , il acquerra un mouvement de rotation continu; c'est ce qui arrive en effet ^ comme on peut s*en assurer, en plaçant ]acbappeod*unfil horizontal 7i/!>(fig. 6) sur une pointe j; (fîg. i) qu'on visse i IVcrou O, au lieu du godet y; par ses extrémités de platine nm et pq ,\e fil plonge dans chacun des compartimens du canal supérieur ; et en ne fai.sant traverser le courant qu'à la moitié du fil , ce qu'on fait en mettant les rhéophores dans les capsules M et N, cette moitié prend un mouvement continu de rotation autour du point O, soit dans un sens, soit dans un autre, suivant la direction du courant; mais ce mouvement se trouve interrompu par les cloisons a et c. On peut les supprimer, et comme, dans ce cas, le courant arrivant toujours par le point de suspension , parcourt chaque moitié du fil horizontal dans un sens différent, l'action de rotation exercée sur chacune de ces moitiés s'ajoute et ne se détruit pas, comme dans le cas oà lé courant traverse les deux moitiés dans le même sens. Le fil tourne alors d'un mouvement continu autour du point O, et l'on fait varier le. sens de cette rotation en changeant celui du courant. Cette expérience est abso-^ lument la même que celle de [M. Ampère, excepté que dans celle-ci il y a deux branches verticales traversées' par le courant dans le même sens ; mais comme elles sont indifférentes à toute position , l'effet des branches horizontales subsiste seul et tout entier pour faire tourner l'appareil autour 4e son axe (i).
(i) M. Ampère, ayant répété ses expériences pendant soir séjour à Genève y a supprimé en effet les parties verticales de
M. Faraday avait obtenu le même mouvement ie td-^ tation en faisant passer le courant dans un fil incliné d'un angle assez grand sur un axe vertical , autour duquel il était libre de décrire un cône ] Textrémité inférieure du fil plongeait dans un ba(}uet de mercure peut' qu'elle pût être mise en communication avec la pile. Ce fit, de même que Tborizontal , tournait comme tiré par des forces parallèles , tantôt dans un sens tantôt dans un autre, suivant la direction du courant (i).
Maintenant que l'espèce d'action qu'exerce la terre sur un courant horizontal est bien reconnue, on peut se servir, pour démontrer cette même action sur un courant vertical, d'un appareil plus commode que celui employé ci-dessus. Un godet en bois hi (fig. 7) est placé au centre d'un plateau de bois soutenu par trois vis m, n^p, qui le mettent de niveau. Du centre de ce godet part un tube de verre qui contient une tige métallique -, sortant en c du tube , elle se termine supérieurement par un godet en acier. Utt fil de laiton , portant une pointe en d qui plonge dans le godet, se teimine d'un côté par un contre*poids , et de l'autre se plie en ^e/^ depuis cf jusqu'en ^, où est un anneau libre de tourner autour du tube de verre , et auquel est fixée une pointe de platine verticale qui plonge dans le godet de bois. Deux conducteurs , l'un b a partant de
son appareil de rotation représenté dans la fîg. i de la pi. 8 de son recueil , qui est jointe au Mémoire qu'il a publié dans le tome xx , page 60 et suiv. des Annales de Chimie, et dans la BibL univ. Se. et Arts, juillet 1822; l'action de la terre ne s'est plus exercéç alors que sur les deux branches horizontales , et le mouvement de rotation a eu lieu comme auparavant.
(1) Voyez le Mémoire de M. Faraday, cite à la page «7^^
Texlrtf mité inférieure 4e U tige verticale, Tautre kt parunt de Tintérieur du godet Aï, sont fixés parallèlement Tun à Tautre jusqu^en a et en /, où i\$ plongent chacun dans une capsule pleine de mercure. Si , après avoir eu soin de mettre du mercyre dans le godet de bois h î, et dans celui d^acier en df, on place les rhéophores dans les capsules a et /, le i^ourant partant de a, par exemple , monte dans U tigj^bcd, parcourt ensuite de^ redç^icend en e/, et vient V^t jg dans le mercure do la capsule hi^ d^où il rejoint par il ^ i:béophore négatif en /• Par cette disposition , les deux por^ tions égales et horizontales ed etfg sont pai courue^ p^ le même courant dans un sens dî0éreut; elles t^df;n|L donc â tourner, chacune avec la uième force , dans nn a^^ différent autour de Taxe bd; par conséquent leui^ e^et se. centralise, et c*est Tinfluence de Ja seule pprtion verticale ej qui décide du mouvement de l'appareil , lequfil se place toujours conformément à l'action que uoua 4YQQI vue ci-dessus être esçerçée par Iç glohe &uc un seiil çoff^ rant vertical.
En résumé, tous les phénom^^nes oouuus jusqu^à.pr^ sept (1)9 et relatifs i Tinfluence qu'e;i(çrçe le globe; tei?« restre sur une. portion mobile de circuit Yoltaj^qu^, V^^ vent se réduire à ces deux faits , les plus simplea et les. plus généraux.
(i) Je n'entends pas seulement ici lesf faits dont )'ar Ail mention dans ce Mémoire 5 mais on peat aussi , en admeltaot les mêmes faits généraux , expliquer tout ce qui est relatif i Gf genre d^action , et entre autres , pourquqi certains appardli que M. Ampère a construits , pour avoir dçs cowrans indiffërens à l'action du globe , se trouvent en effet compièleineBl soustrait! k celte action.
Le premier : Un courant vertical qui ne peut se mou-^
voir qu autour d'un axe vertical , tend à se placer de
manière que le plan qui F unit à son axe soit perpendi*-
culaire au méridien magnétique^ et à se fixer lui-même
. à r ouest s*il est ascendant , à F est sUl est descendant.
Le second : Un courant horizontal tend à se moui/oir^ dans toutes les positions où il se trouve parallèlement à lui-même dans un sens ou dans un autre ^ sui\fant que sa direction varie»
Il faudrait actuellement , pour lier ces deux faits , les rattacher à la même cause , ou du moins les rapporter à un fait encore plus général qui les comprit tous deux ; toais ce travail est au-dessus de mes forces -, et d'ailleurs G*est au savant physicien qui honore cette Société de sa^ prÀence à nous montrer jusqu'à quel point ils peuvent se Qpncilier avec son hypothèse ingénieuse , d'une cëin« tore de courans électriques dirigés sur notre globe de Tesl i Touest vers Téquateùr magnétique»
M. Ampère, après avoir reconnu qu^on peut ramener en effet tous les phénomènes relatifs à l'action de la terre sur les courans électriques , aux deux faits génératux que f ai mentionnés ci-dessus , a montré, par une explication orale , comment ils sont une suite nécessaire de son hypo-» thèse des courans électriques sur le globe, dirigés deTes^ a Tonest. N'ayant pas eu le temps , pendant son séjour 4 Genève , de rédiger cette explication , il m'en a chargé «&a qu'elle suivit immédiatement les faits auxquels eilci sti rapporte (f). 1
mmmmÊ^mmmi^iimmmmmmmmmmmmÊmmmmmmtmmmm>tiÊmmmmmtémmmmm»mmm0mÊmmm^^,m^émmm»mii^mmÊmm0matmmm^
(i) Comme cette explication de mes idées sur la cause des phénomènes électro-dyaamiques , telle i^n'elle ta trouve df»
Le principe sur lequel repose rexplicatièn de totfles
les espèces d'actions qu*exercent entr'eux des conrana
dont les directions forment des angles , est celui de la dé^
composition d'une portion très-petite de courant, en deux
ou trois autres portions aussi très-petites et perpendicu-
laires entr'elles, décomposition semblable k celles des
forces dans la statique. Ce principe est fondé sur le fait »
qu'un conducteur sinueux , de quelque forme qu'il soit»
exerce absolument la même action sur un courant rectilT-
gne, qu'un autre conducteur rectiligne parallèle au plan du
premier, de même longueur que lui , et traversé par le
même courant. Si l'on suppose le plan du conducteur
sinueux , et les deux conducteurs rectilignes placés verti**
calement, en décomposant chaque petite portion du con>?
rant sinueux en deux, dont l'une soit verticale et FauM
horizontale, la somme des parties verticales forme le
conducteur rectiligne; par conséquent ce sont ces parties
seules qui agissent dans ce cas , et l'effet des parties liori«
zontalcs se détruit par leur action mutuelle.
En partant donc du principe de la décomposition des petites portions de courant, et du fait reconnu de l'at-
le Mémoire de M. de La Rive fils, écrite avec autant de clarté que de précision , ne l'a été que d'après une sîmpls conversation et sans que Fauteur connût le travail que fai communiqué à l'Académie des Sciences, dans les séances da 10 et du a4 juin 182a, et qui n'a été pubKé que depuîspen dans le Cahier d'août 183a des Annales de Chimie et i» Phjsicjue (tome xx , page 598 J , j'ai cru devoir y faire quelques adiHtions et corrections, afin que cette explication exprimât plus exactement les résultats de mes recherches ttni expérimentales que théoriquei* . Aw»
traction et àe, la répulsion suivant le sens de leurdîrec*-' tien , de deux cour^ms parallèle, on arrive à la conclusion générale qu'il y a attraction entre deux courans dont les directions forment un angle , toutes les fois qu'ils sont di^ rigés de. manière quHls se rapprochent ou s'éloignent tous les deux du sommet de cet angle , et quil y a répulsion entfeux lorsque Fun des courans s'éloigne du sommet et que Vautre s* en approche. On peut en dire au ta ni de deux courans situés dans Tespace et non sur le même plan ; mais, dans ce cas , il faut remplacer le sommet de Tangle par la perpendiculaire qui mesure leur plus courte distance.
Soient AB et ÂC (fig. 8) deux portions de courans , qui forment entr'elles un angle droit, par exemple, et dont les directions aillent en s'éloignant du sommet A. Prenons sur ces directions deux petites portions mn et pq; nous pourrons les remplacer, m/z par deux perpendiculaires mk et An, qui forment les deux côtés d'an rectangle, dont mn serait la diagonale , et de même pq par deux perpendiculaires pi et Iq. L'effet mutuel des portions mAr et p/,dont les courans sont dirigés dans le même sens, est une attraction, M. Ampère , dans une BOte qu'il a lue à TAcadémie royale des Sciences le a4 juin dernier , a déduit des formules qu'il avait données dans on Mémoire lu à la même Académie le lo juin, que Taction mutuelle des deux petites portions kn^ Iq, est aussi attractive , et ce résultat théorique s'est trouyé con« firme par la première des deux expériences nouvelles qui seront décrites k la fin de ce Mémoire (i) ; enfin , le
(i) Celle expérience prouve directement qu*il y a répul-* jmn entre deux portions de courans ëledriquei dirigés dans
( aSo )
même physicien a m0iilré,dao6 leA noies Iju'ila joiAtes i une notice lue à T Académie royale des Sciences le 8 avril i8aa , que les actions qu'on regarderait comme s*exérçant entre mk et /^ , et entre /?/ et Ai/i , sont nécessaire^ ment nulles; il suit de là , que , quelles que soient les' dis>tances Am^ Ap, Taetion des deux petites portiona 'tt9n\yr, et pq, qui, d'après le principe que nous venons de rappder, doit être égaie à la somme de ces quatre actions , est tonjours attraciive. En examinant de même ractioù de chacune des petites parties d^un ménie courant sur toutes les portions infiniment petites .de Tautré , on verra qu^il ^ résulte une action totale qui est tine attraction. On obtiendrait le même résultat si les couràns allaient dans AB et AC, en se portant tous deux vers le sommet A^ et nb résultat contraire , c'est-a-dire une répulsion, si Vvta des i^ouraps était dirigé de manière a s'approcher de A^et Fanv^e de manière à s'en éloigner \ ce dont on pents'aïf' surer par une décomposition analogue & celle qui vient d'être faite.
.. Je suppose actuellement qu'on cherche à détemnaè , quelle sera facûon (exercée par un courant horiaontal £0 (fîg. 9) 3ur un courant vertical A B, situé aia-dessus ^ £0 et derrière lui. Je mène la perpendiculaire PQqôî mesure la plus courte distance entre EO et Le proloaf^ ment de A &, et je suppose le courant dirigé de E en
le même sens suivant une meute drohe^ maîs'comaièy tu r^nversapt le. sctns^d'un ie^ conrans sans rien changer à Taa-p tre , rattraction se change en répulsion et réciproqucmcnlj i» s'ensuit qu'il y a nécessairement attraction entre deux portions de courans, qui, telles que kn et qI, soYit dirigées en sens cOrHraire suivant une même droite. Amp.
( aSî )
tians £0 , et de B en À dàtis A6 , en sorte qne celui-ct dlle en d'approchant de E O. En prenant sur EO , à ëgale distance du point Q , deinc petites portions fnn ei pq ^ on voit que la portion m H exerce sur la portion rs dû courant vertieàl ÂB Une répulsioti , puisque le courant dans m n s'éloigne de PQ , et qu'il s'en approche dans rs ; cette répnhiôtl s'el^erce suivant la droite k t , qui passe par les mllient des det^x petites portions , et on peut prendre sur le prolongement Ae kt une droite tu qui etr prime cette répulsion , eh une force qui tire ts suivant tu; de même la portion pq eiterce suivant /£ une attraction sur Yi égale à la répulsion , puisque les dent coûi^âns >il7i et pq Sont à égale distaneé de rs et de la même intensité, attraction qui peut s'éxpriniêr par là droite 1^ ^le à tu. La résultatite t± (i) sera ddtid là diagonale d'dh losnhge , et par conséquent pàk'âllèle à £ O , k cause dé'régaliié dès obliques kt eilt, etc. Chaque partie du fônfant Âl3 Sera de thêtiie Sollicitée par un£ force parallèle k EO ; et il sera par conséquent (iré tout entier vers le b&té E^ d'où vient le couràfitde EO. Mais si ce cou* ititit, tiré par des forcés parallèles à EO, ne peut se inoiivôir qu'autour d'un axe vertical comme lui, il se placera de manière que son plan soit parallèle au plan î^ërtieal passant pyr ËO^et qu'il soit lui-même du côté ié Ê» Si le courant , au lieu d'être dirigé de B en A , l^élait de  eii B , il se placerait alors du côté O , vers le^ quel se porte le courant de E O, le plan qui l'unit à son axe
(i) Les directions des forces sont marquées dans la fig. g par des flèches sans plumas pour les distinguer des directions des courans.
^(ant: toujours parallèle au plan vertical qai passe parEO.
Si Ton examine Faction d'un courant horizontal EO dirigé de E en O sur un autre courant horizontal ÂBdi* xigé de A en B (fig. lo), et situé au-d«ssus du premier, el derrière lui , on sera conduit aux conclusions suivantes :
1^. SiAB est placé (no i) parallèlement à EO, le courant étant dirigé dans le même sens que dans EO, il y a attraction , et A B , qui est mobile , doit s'avancer parallèlement à lui-même, vers EQ.
2®. S'il est placé (n° 2) toujours horizontal , de manière à être perpendiculaire au pian vertical qui passe par EO, lecourant allant en s'approchant de EO, il.savancera parallèlement à lui-même vers E , par la mêmeri^ison que le courant vertical (fig. 9) s'avance vers E , comme on peut s*en assurer par une démonstration semblable. ;
3^ S'il est placé (n^ 3; parallèlement à EO, mais le courant étant dirigé en sens contraire, il y aura répulsion, et A B s'avancera parallèlement à lui-même en ^'éloignant de EO.
4*^. S'il est placé (n® 4) comme dans le (n** 2), mail le courant étant dirigé de manière à s'éloigner de EOaa lieu de s'en approcher, il s'avancera vers O parallèlement à lui-même.
Un observateur placé en C verrait par conséquent le courant horizontal A B s'avancer vers lui dans les qoatre positions que je viens de lui donner, et de même par conséquent dans toutes les positions intermédiaires, ce dont on peut s'assurer facilement (i).
(0 En gcfiërâlisant ces considérations, on parvient aise* ment à ce résultat :
Le courant AB iflant successivement situé sur les différens
Si le- courant mobile AB était assujetti i tourner antour d'un axe horizontal comme lui , il se placerait dans les n^^ I et 3 y de manière qu'il se trouvât dans un même plan avec cet axe et le courant E O , et qu'il fut situé ei^re EO et Taxe , quand sa direction serait celle qui est représentée n° i , et du côté de Taxe opposé à EO , quand il serait dirigé comme on le voit n^ i ^ dans les autres azimuihs , A B prendrait des positions qu'on pourrait facilenient calculer.
r^ : L'action qu'exerce le courant fixe E O sur des courans mobiles, soit verticaux , soit horizontaux , se trouve être absolument la même que celle qu'exerce le globe terrestre sûr de pareils courans ; par conséquent cette dernière peut être attribuée à des courans électriques dirigés de l'est à l'ouest sur le globe , mais d'une intensité beaucoup plus considérable vers l'équateur magnétique, de manière que l'on puisse remplacer le courant EO des fig. 9 et lo par on courant dirigé de l'est à l'ouest dans c^équateur, et qui produise les effets observés sur les courans mobiles situés dans Thémisphère septentrional de la surface de la terre*
points d'une circonférence décrite autour du point C, et ^toujours dirigé tangenliellement à ctlte circonférence , sera , par l'action d'un courant indéfini EO plus éloigné du centre C, porté vers ce centre toutes les fois qu'un observateur qui y serait placé verrait les deux courans se mouvoir autour de lui. en sens contraire, l'un de droite à gauche, et l'autre de gauche à droite , et il tendra , par la même action , à s'éloigner de ce centre , toutes les fois que l'observateur placé en C les verrait au contraire $e mouvoir autour de lui dans le même sens. Amf.
La supposition du courfliatâiri^^siir le globe de Testi Tobest à 1 equateur mRgn^uqtie expliquant les deux faits généraux^ rend raison par conséquent de tous les faits pa^ tî<:aliers. Il en est un crpendant que noua croyons d<' voir expliquer dîreclenient, c'est celuf de la rotation continue ^ ^^atitônr^qu'oii obscrvc'-dièi^n point fixe^dUwi/courant, soit horitontai, soit un peu incline; rotaiion semblable i celle d'une aiguille de montre autour de son axe. Soit AB (fig. il) un fil horizontal , placé d'abord parallèlement à EO, et dont le courant aille de A en B- dans la ir>ême diieciion que celui de EO 5 ARatHîé se place dans sa seconde position AB', on son courant est descendant; poussé alors vers E, commiî on l'a vu , il se place en A B parallèlemrnt à EO ; là le courant étant dirigé dans ud cens contraire h celui de EO, il est repoussé et se place rn AB'"; dan^ cette position , le courant se trouve as* rendant, il est poussé vers O et il vient se replace!* en AB, d'où on Vi supposé partir, et il continue ainsi dé suite à tourner autour du point fixe A , en sens contraire (delà dijbeition du courant EO, quand le courant mdbilé A B va en s'éloignant du point A , autour duquel il tourne* jSon mouvement continu de rotation aurait lieu dans le s?ns de la direction du courant EO, si le courant qui parcourt la ligne A B allait, au contraire , en s'approchanl du point A.
Pendant son séjour à Genève, M. Ampère , ayant eu l'occasion de faire quelques expériences nouvelles , a désiré que j'en consignasse deux principales et importantes à la suite de ce Mémoire.
\jà première est une confirmation des vues théoriques
t 285 ) ^ de M. Ampère^ qui , par une suite de sa formule^ avait été conduit à conclure que deux portions de courant dirigées dans le même sens le long de la même droite \, doivent se repousser, ou que toutes les portions d'un même courant doivent se repousser les unes les autreau
En effet, sur un plat ABjCD^fig. 12) , séparé en deux compartimens égaux par la cloison AC^ et remplis cha^ cun de mercure , ou place un fil de laiton recouvert de soie , dont les branches qr^pn peuvent flotter sur le mer« cure parallèlement à la cloison AC. Les extrémités nues rs ^nm plongent dans le mercure. En mettant les pôles dans les capsules E et F , on établit deux courans indépendans Tun de Tautre , dont chiicun a pour conducteur une partie de mercure et une partie solide : quelle que spit la direction du eourant, on voit toujours les deux iils rq elpn marcher parallèlement à la cloison AÇ dm côté opposé à celui où il arrive-, ce qui indique ime ré<* pulsion pour chaque fil entre le oourant établi dans lé mercure et son prolongement dans le fillui-mème. Suivant le sens du courant ^ le moiuvement du fil de laiton est plus ou moins facile, parce que, dans un cas, Tactioa exercée par ie globe sur la portion hpriaontUe qp s'ajoute à 1 eflet obtenu , et que dans Vautre , au contraire^ elle le diminue et doit en être retranchée.
La seconde expérience consisté dans rinfinence qu'é«« prouve une lame de cuivre pliée en cercle de la part d'une ceinture de forts courans électriques au milieu desquels elle est suspendue , et qui l'entourent sans la tpuchert Cette influence , que M. Ampère avait d'abord crue nulle , a été , à Genève , constatée par lui-même d'une manière très-précise* En présentant à un côté de.cette Um9 UA
aimant en fer à cheval, très-fort, on Va vu tantôt sV vaucer entre les denz branches de Faimant, tantôt an contraire en être repoussé, suivant le sens du courant, dans les conducteurs environnans. Celte expérience importante montre donc que les corps qui ne sont pas sus* ceptibles, au moyen de l'influence des couraus électriques, d acquérir une aimantation permanente, comme le sont le fer et Facier, peuvent du moins acquérir une sorte d'aimantation passagère pendant qu'ils sont sotii celte influence (i).
1r )^*-!ii\« ..^' .
L*ingénieux appareil de l'auteur de ce Mémoire^ et le moyen qu'il a employé pour se procurer un conducteur mobile, rectiligne dans presque toute sa longueur, et. propre à observer l'action que la terre exerce sur liri| m^a suggéré l'idée de deux autres conducteurs, sur lesquels, au contraire, cette action est nullie, et qui peuvent tourner tous les deux autour. d'un axe vertical par l'action d'un conducteur fixe rectiligne plusieurs fois redoublé , pour vérifier les conséquences de ma théorie, dont il est question à la fin du Mémoire de M. de La Rive fils..
Dans l'un de ces conducteurs, ia partie sur laquelle agit principalement le conducteur fixe rectiligne, reste
Xi) L'instrument dont je me suis servi pour cette expérience est le même que j'avais employé lorsque je l'essayai au mois de juillet 1820; il a été décrit et figuré dans le Journal de Phystipte, et dans ce recueil page 170 ^ il y est représenté pi. 6| fig. 17. Avr.
dans tout son mouvement parallèle à Taxe vertical , en décrivant autour de lui la surface d'un cylindre droit ; dans Tautre, la même partie est horizontale , et décrit par conséquent la surface d'un cercle dont le plan est perpendiculaire i cet axe. Ces deux conducteurs sont représentés ici (pi. 9, fig. i3 et i4)) leurs extrémités sont terminées par des pointes de platine / et (^, destinées à plonger dans le mercure que contiennent deux canaux circulaires de même rayon (i) , disposés comme les canaux ABCD , abcd (ûg. i) de Tappareil de M. de La Rive fils, à cela près, que le canal supérieur abcd^ an lieii d*ètre creusé dans un plateau circulaire porté sur un pied SO qui en occupe inférieurement le centre, Tes^ dans une couronne aitacbée par sa circonférence extérieure à une potence^ ce qui laisse entièrement libre Tespace vide qui se trouve auiom* de ce centre. *
Un pied vertical , correspondant aux centres des deux eanaux , se termine par une coupe un peu moins élevée que le milieu de T intervalle qui sépare ces deux canauX< Cette coupe est garnie à son fond d'un petit plan de verre sur lequel reposent les pointes k (fig. i3 et i4)des deuxconducteurs mobiles; ce plan de verre rend presque nul le frottement de la pointe, et il n'empêche pas de la faire communiquer quand on le veut avec - la coupe , en mettant dans .celle-ci une quantité suffisante de mercure. On
(i) J'ai remarqué que plus ces canaux sont larges, plus l'appareil est mobile , parce que le frottement du mercure contre les bords des canaux en a d'autant moins d'effet sur son mouvement. Il tàoX aussi avoir soin que le mercuré'soît trës-f pur»
a soin de souder une autre coupe au bas du pied -qui la supporte, pour y faire passer, dans ce cas, le courant électrique.
On a vu, dans l'addition relative h ma théorie, jointe au Mémoire précédent pao M. de La Rive fils , que, d*après cette théorie comme diaprés aes expériences, il faut , pour que les actions exercées par la terre sur les deux portions d un conducteur mobile tournant au* tour d'un axe vertical se fassent équilibre quand elles sont égales et à égalés distances de cet axe, que dans le cas où ces portions sont horizontales, le courant en parcourt une en s'approchant de Taxe et Fantre en s^en éloignant, et que dans le cai où elles sont verticales, le courant aille en montant dans Tune et en descendant dans l'autre , lorsqu'elles sont du même c6té de Taxe, eC en montant ou en descendant dans toutes les deux, lorsqu'elles sont placées de deux côtés opposés de cet axe; il €St aisé de conclure de la que dans le premier de ces con* ducteurs , où le Cl de cuivre est plié suivant la ligne brisée Inopqrstuvf (Cg. i3), raciion exercée par la terre eera nulle quand les trois portions In^qr^ u^^ étant à la même distance de l'axe , la première sera égale â la somme des deux autres ; et que dans l'antre conducteur , oiî le même fil est plié suivant /m>i/7</r5tii(^(fig. 14)9 ilyannt encore équilibre , pourvu que les deux portions Im , uv, et les deux portions np y ^ r, soient ^ales^e^ à égales distances de l'axe. Ces conditions d'équilibre sont relatives i l'action directrice de la terre sur les portions verticales. Quant à son action sur les portions horizontales pour faire tourner le conducteur mobile toujours dans le même fens; elle est évidemment nulle toutes les fois que U
somme de celles de ces portions où le courant va en s^ipproçhaut de Taxe , est ég^ale à la somme des poriions hori-* zpntales où il va en s'en éloignant, cV*st-à*dire, toutes les fois que les deux extrémités l, sf (Sg. lii et i4) sont dans une même verticale, ce qui a lieu dans les deus conducteurs mobiles que nous décriveris ici.
Le conducteur fixe reciiligne, placé daiis une direction perpendiculaire au rayon du cercle décrit par le point j, et un peu en dehors de ce cercle , n'agira sensi<* blemeut que sur la partie verticale In (Gg. i3) du pre* mier conducteur, lorsqu'on emploiera xe conducteur, et, quand on se servira du second, 'que sur sa partie horisoniale mn (fig. il\)^k cause de la petitesse de la portioa lin dans ce dernier cas, et de la grande distance du conducteur fixe aux autres parties des conducteurs mo« biles dans les deux cas. On peut remarquer que le cou** rant allant toujours en montant dans Tune des extrémités du conducteur mobile, et eu descendant dans ■rautre,et^ ces deux extrémités étant verticales et situées du mêfua c6téde l'axe, on ne troublerait pas Téquilibre entre les actions exercées par la terre, en les di^ninuant toutes deux dune même quantité , en sorte que l'équilibre sub« sisie , quelles que soient les longueurs des portions det pointes de platine Z et i^ qu^on plonge dans le mercure y pourvu que ces longueurs soient égjales*
Il faut avoir soin de joindre aux conducteurs mobiles des Gontre*poids %v (fig. i3 et 1,4) suâpendus à des tigfes yerticales ^w, tant pour donner aux conducieuns: i»a« biles une stabilité sti^saiHe suf les pointes k^ cpie pou|t^ obvier i, Tinég^Iilié dos poids des parties dre ces conducteui^ <|^<9tiV(iuvQn|àdiQi49 «t àgftU<:Jbteditpoinil4esus{>eii|io»^
cette inégalité est très-petite dans le condnctetir mobile de la fig. 1 3, mais elle est très-grandedans celui de la fi^. 1 4- C'est pourquoi le contre-poids du conducteur de la 6g. i3 est plus rapproché de Taxe que celui du conducteur de la fig. 1 4 ) ce dernier est toujours assez lourd pour que le con* ducteursoit stable, mais le premier a besoin, pour Tèirei que son contre-poids ne se trouve qu'à une petite dislance de Taxe. Je destiné ces conducteurs à constater par Texpérienceles actions que doit exercer sur eux, d'après les lois des phénomènes électro-dynamiques que j'ai déterminées en 1820 , un conducteur fixe recti ligne plusieurs fois redoublé. On a vu, dans le Mémoire précédent, qu'elles consistent en une action directrice sur la partie verticale In du conducteur mobile de la figure i3, qni tend à l'amener dans une position déterminée, et en ane action révolutive sur la partie horizontale m/i du conducteur mobile de la figure 14, dont Teflet est de le faire tourner toujours dans le même sens. Je me propose aussi d'observer , au moyen de ces deux conducteurs mobiles , l'action répulsive que le courant électrique du mercure du canal inférieur de l'appareil doit exercer sur eux , en faisant arriver le courant dans ce canal par un autre canal rectiligne également plein de mercure, et dirigé , suivant la tangente à la circonférence du premier canal , au point de jonction des deux canaux.
Dans les expériences relatives à l'action- du conducteur fixe rectiligne, on peut , après avoir enlevé ce conducteur et fait écouler le mercure du Icanal supérieur , mettre en communication avec la pile , de la manière indiquée plus haut, le pied sur lequel tournent les condocteun
( agt ) .
mobiles; cette communication ayant lieu alors ]par k pointe k d'une pai t , et par le canal inférieur de Tau** tre , le courant ne parcourt plus que la moitié inférieure des conducteurs mobiles, la terre agit sur ellci et Fob voit sur*>le-champ que son action est précisément celle qui résulterait du conducteur fixe rectiligne dans le cas où il serait placé au sud de Tappareil , dans une direction perpendiculaire au méridien magnétique^ et allant de Test à Touest*
Depuis que ceci est écrit, j*ai fait avec ces conduc^ teurs les expériences auxquelles je les avais destinés; les résultats ont été ceux que j'attendais d'après la théorie : mais la résistance du mercure rend ces expériences assez difficiles , il faut recouvrir la surface du mercure d'eau acidulée , frapper sur l'appareil quand on voit le conducteur mobile s'arrêter, et employer une très-forte pile. L'intensité du courajil élerttique produit par celle dont je me servais ayant fondu ou brûlé les pointes en platine 1x^9 je n'ai réussi comme je le désirais qu'en les remplaçant par des lames minces du même métal , dont les plans étaient perpendiculaires à celui du conducteur mobile auquel ces lamçs étaient adaptées , pour qu'elles n'éprouvassent pas une trop grande résistance de la part du mercure. Les conducteurs à couronnes métalllque^ plongées dans de l'eau acidulée élant préférables k tous égards à ceux où l'on emploie le mercure , je me propose de faire constri^ire un appareil représenté dans la planche lo , figure i \ dont les deux couronnes ABC^ a&c^sont un espar deux baguettes de bois verni Ee^Ff,et dont les deux vases de cuivre GHI, g^i» où elles plongent, communiquent entre eux par le tube de cuivra
(«9») KL, et , quand on le yeut , avec la pile par la coupe O f dans Tespace vide qui se trouve autour du centre de ces" deux vases, sont deux vases semblables, mais beaucoup plus petits et pleins de mercpre MN, mn, dout les borda •ont de niveau avec les leurs. Ces derniers peuvent , à volonté , être mis en communication avec k ptie par tea coupes P, Q, les coupes R, S, servant à la faire communiquer avec deux autres vases Z W^ z w, également pleins de mercure y et les trois tubes KL, ST, UV étant sé« parés les uns des autres et delà tige XY par des enve* loppes de soie vernie (i).
(i) n est aisé de voir d*aprës la disposition des fils de cnîrreNDy nd^ et dklpq^ dont le dernier est maintenu par deux branches de matière isolante r/, ksq ^ et qui plongent dans le mercure des petits vsses MN, mn^Z }f^^ zw^ par les lames'de platine u,m, :?,/, placée k égale distance de l'axe s^y que si l'on plonge les rhëophores dans le mercure des conpes O^Qf on aura dans nd un courant horisontal soumis a l'action de la terre , qu'en les plongeant dans celm des coupes PtQ f le même coqrant sera soustrait à cette ae« lion , parce que la terre en exercera une égale et opposée sur le courant qui s'établira alors dans NDj que les communia cations avec la pile étant établies par les coupes P, R^ le couvrant vertical dk sera soumis à l'actiqn de la terre et cessera de l'être quand on fera plonger les rbéopbores dans les conpes Pf S. Il est presqu'in utile d'ajouter que quand on sons* trait , comme je viens de le dire , les courans nd^dky k l'action de la terre , c'est pour faire agir sur eux un conducteur rectiligne, horizontal et plusieurs fois redoublé, situé au oi* veau des bords du vase ghi^ et tr^près de ces bords.