CHAPITRE IV

et en son milieu, de manière que cliaque fois la longueur correq[>onde à là direction de Taiguille d'inclinaison; on augmente beauex)up Tintensité de Teffet en introduisant dans l'hélice un barreau de fer doux qui^ à chaque mouvement de rotation de celle-ci, s'aimante momentanément sous Tinfluence de la terre.

MM. Palmieri et Linari (49) sont parvenus à former une pile qui fonctionne sous l'influence terrestre, et qu'ils ont appelée magnétoélectro-tellurique^ laquelle imprime des déviations beaucoup plus f(»rtes que celles que Ton obtient dans Fexpérierïce précédente.

Il résulte de ces effets qu'un corps conducteur ne peut se mouvoir à la surface du globe sans qu^il se produise dans sa masse des courants dinduction.

Effets divers relatifs à Vinduction, Lors de la production des courants induits^ la présence de corps conducteurs qui sont également parcourus par des courants induits, lesquels peuvent réagir sur ceux que Ton étudie , change les conditions de la formation de ces derniers. Savary, dans ses recherches sur l'aimantation par les décharges électriques (voir page 78), avait observé déjà l'influence des enveloppes conductrices; MM. Henry et Abria ont étudié quels étaient les effets produits, et M. Riess a montré que réchauffement d'an fil conducteur parcouru par une décharge était modifié par la présence d'un conducteur voisin.

M. Dove a fait une étude particulière de ce sujet (50) et est arrivé à des résultats très-intéressants ; en employant les courants électriques et les décharges pour produire l'induction, il a obtenu des résultats concordants. Il a d'abord distingué, comme M.Henry, la durée du courant^ de son intensité, car si les indications galvanométriques et les effets chimiques sont proportionnels entre eux et à la quantité d'électricité mise en jeu, l'effet physiologique comme l'effet calorifique ne le sont plus; l'effet physiologique, en particulier, ne dépend que de la rapidité de la neutralisation des électricités, car les secousses de la bouteille de Leyde prouvent qu'une très-petite quantité d'électricité qui se meut très-rapidement donne une commotion très-vive, alors que la même quantité d'électricité qui est neutralisée plus lentement ne produit aucun effet.

M. Bachhoffner et Sturgeon avaient trouvé qu'en plaçant au milieu d'hélices magnétisantes des faisceaux de fils de fer, Fextra-courant induit dans le circuit par l'aimantation et la désaimantation du fer produisait des secousses plus fortes que des cyRudres de fer massifs. M. Dove a montré que cet effet tenait à ce que les cylin-

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dres massifs agissaient comme noyaux magnétiques et comme corps conducteurs ; il se produisait alors, autour des cylindres^ des courants induits qui retardaient Tinduction , c^est-à-dire qui augmentaient la durée des décharges induites : de là^ diminution d'effet physiologique^ et augmentation quand on évitait la circulation des courants lors de la substitution des faisceaux de fils de fer isolés aux cylindres continus de fer.

M. Dove a également prouvé que les enveloppes conductrices en cuivre ou autres substances agissent de méme^ et que ces enveloppes n'affaiblissent pas le pouvoir d'induction^ mais retardent seulement celle-ci en augmentant la durée du passage de Télectricité. Ce même physicien a fait également remarquer, d'après cela, • qu'un faisceau de fils de fer aimanté s'approche le plus possible de la réalisation du solénoïde d'Ampère, qui toutefois ne représente pas un aimant ordihaire, puisque celui-ci est pourvu d'une enveloppe conductrice continue qui n'existe pas dans le cylindre électro-dynamique.

Lors de la production d'un courant induit, il se manifeste des effets statiques très-prononcés qui dépendent de la tension du courant, de la rapidité du passage de l'électricité , de la longueur et de l'isolement du fil conducteur. Ce fait important, signalé par M. Faraday, a été parfaitement établi par MM. Masson et Breguet (51), au moyen d'un long fil isolé, enroulé autour d'une bobine, et constituant une hélice; en aimantant l'hélice à Taide d'un faible courant électrique, le courant induit qui se produit au moment où le courant est fermé, mais mieux au moment où il est ouvert, c'est-à-dire dans ce dernier cas l'extra-courant direct, peut charger un condensateur, donner des secousses et produire des étincelles dans le vide dé la machine pneumatique. Si l'on fait toucher les deux extrémités du fil de la bobine avec les deux tiges métalliques d'un œuf électrique, et que l'expérience ait lieu dans l'obscurité, la boule qui touche à l'extrémité qui donne l'électricité positive est le point de départ d'une gerbe lumineuse, rouge-violacée; la boule négative est entourée d'une auréole lumineuse bleuâtre. MM. Masson et Breguet ont émis l'opinion qu'on pourrait augmenter ces effets, et arriver à construire des appareils qui remplaceraient, dans certains cas, les machines ordinaires pour la production de l'électricité statique : nous verrons plus loin qu'il existe un appareil d'iilduction qui a permis d'atteindre ce but.

D'autres physiciens se sont aussi occupés des effets d'induction;

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parmi eux nous pouvons citer MM. Lenz^Weber^ Neuman^ Delarive^ Matteucci^ Poggendorf, Wartman, Marié, Felici, qui ont étudié les effets généraux que manifestent les courants induits et les condi* tions nécessaires à leur développement. M. Lenz (51') a établi la loi suivante : a Lorsqu'un courant est induit par le mouvement relatif d'un conducteur et d'un courant ou d'un aimant, l'action inductrice tend à développer dans chaque élément du conducteur un courant dirigé de telle façon que sa réaction électro-dynamique sur le courant ou sur l'aimant tende à produire un mouvement contraire au mouvement réel. » Nous ajouterons encore que M. Lallemand (52) a démontré que les courants instantanés induits s'attirent et se repoussent les uns les autres comme les courants continus et suivant les mêmes lois.

M. Faraday a observé le premier que les courants induits qui se manifestent dans les corps conducteurs soumis à l'influence de forts aimants, pouvaient donner lieu à des effets particuliers : on suspendant à un fil de soie un petit cube ou bien une sphère en cui* vre rouge ou en argent, et le plaçant entre les pôles d'un fort électro-aimant, si on tord à la main le fil do soie, et quel'électro-aimant ne itoit pas aimanté, la masse métallique reçoit un mouvement de rotation ; mais, aussitôt que Télectro-aimant est aimanté, la masse métallique cesse de tourner ou semble se mouvoir dans un milieu résistant. Cet effet est dû à des courants induits qui circulent dans la masse métallique à l'instant où elle se met en mouvement entre les pôles magnétiques. Les métaux mauvais conducteurs de l'électricité ne présentent pas d'effets appréciables.

Les courants électriques qui se manifestent dans des conditions analogues peuvent donner lieu à une élévation de température : Aussi M. Joule (52') a-t-il fait usage de courants induits développés pour déterminer la quantité de travail mécanique qu'il était nécessaire de communiquer à un conducteur mobile pour produire une quantité de chaleur déterminée, quantité de travail que Pon a appelée équivalent mécanique de la chaleur. Nous «devons faire remarquer, ainsi qu'on le verra dans le chapitre suivant, que M. Van Breda avait observé que l'aimantation dans le fer était accompagnée d'un effet calorifique, quoique faible. M. Foucault (52*) a montré également qu'en faisant tourner un disque de cuivre rouge entre les faces polaires d'un électro-aimant, la température de ce disque s'élève en raison des courants induits qui circulent dans la masse conductrice.

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Appareils dHnduction. Depuis les recherclies de M. Faraday, on a cherché à construire des appareils dans lesquels on pût produire des courants par induction dirigés dans le même sens ou en sens contraire, et cela à Taide d'aimants naturels ou d'électroaimants. Suivant que les premiers ou les seconds ont été employés, les appareils construits ont reçu le nom d^appareils magnéto-électriques ou d'appareils électro-magnétiques : avec les premiers, on produit donc de Télectricité sous l'influence des aimants seuls.

Le premier appareil déduction magnéto- électriques résulte des dispositions employées par M. Faraday dans ses premières expériences ; il consiste en un disque de cuivre qui tourne entre les branches d^un électro-aimant ; en fixant l'extrémité d'un fil conducteur au centre du disque, l'autre frottant sur la circonférence, on obtient au moyen de la rotation un courant continu dans le fil.

Cet appareil n'était pas usuel; M. Pixii fils (53), en 1832, est le premier artiste qui ait construit un appareil magnéto-électrique de quelque puissance, en disposant un électro- aimant ï\\q, et en imprimant un mouvement très-rapide à un aimant situé au-dessus, de façon que ses pôles pussent passer très-près des extrémités de la bobine; un commutateur, placé sur Taxe de rotation, permettait de changer le sens du courant transmis, et par conséquent de lui donner toujours la même direction, puisque des courants alternativement inverses étaient développés par l'induction de l'aimant dans le fil de la bobine.

Cette machine, un peu volumineuse, a été bientôt remplacée par l'appareil plus portatif fait par Saxton, dans lequel, l'aimant étant fixe, la bobine était mobile autour d'un axe parallèle aux branches de la bobine et passant en son milieu. Cet appareil a été modifie et perfectionné par Clarke, et est employé maintenant dans les différentes expériences que Pon fait avec les courants dus à l'induction magnétique.

Dans ces dernières années , on a construit en France et en Angleterre de grands appareils, dans le but d'avoir une quantité d'électricité un peu forte, et de l'utiliser pour les besoins de l'industrie; les principes sur lesquels ils sont fondés étant les mêmes que ceux sur lesquels sont disposés les précédents, nous n'en parlerons pas. Quant aux appareils d'induction destinés à des usages médicaux pour donner des commotions, etc., ils sont de.petite dimension, et n'ont besoin que de produire des courants induits de courte durée et se succédant rapidement.

CHÂPITHE IV. . 93

M. Page (54) a imaginé une disposition quia été mise à profit par différents constructeurs, et qui consiste en ce que Tappareil, au lieu d'être construit comme celui de Glarke^ a son aimant permanent fixe, ainsi que la bobine qui entoure les branches ; la partie mobile est Tarmature en fer doux de Faimant qui ^ étant mise en mouvement devant les branches de ce dernier, fait varier la distribution du magnétisme, et donne lieu à des courants induits dans la bobine.

Les appareils électro-magnétiques sont en général plus énergiques que les appareils magnéto-électriques, car le fer recevant son aimantation d'un courant électrique, acquiert une plus grande puissance magnétique qu'un barreau d'acier aiman té d^une manière permanente. Dans ces appareils, il faut changer le sens du courant, ou du moins l'interrompre, et cette opération peut être faite à la main avec une manivelle, comme pour les appareils magnéto-électriques dont nous venons de parler, ou bien au moyen d'un mouvement imprimé par une machine, ou bien encore par le jeu de l'appareil lui-même. Si le mouvement mécanique transmis par une manivelle donne lieu au passage intermittent du courant, les effets d'induction sont aussi faciles à comprendre que ceux dont il a été question plus haut ; mais si le rhéotome est un appareil automatique , on peut lui donner diverses dispositions. On en a adopté deux principales : 1^ première, imaginée par M. Ritchie, et qui porte le nom de tourniquet; la seconde est le marteau ou trembleur : ce petit appareil parait avoir été employé pour la première fois par M.Neef (55); M. Delarive l'a utilisé dans la construction de son condensateur électro-chimique (56), et on l'a employé depuis dans plusieurs appareils d^induction électro-magnétique.

L'appareil auquel M. Delarive a donné le nom de condensateur électro-chimique esten réalité un appareil électro-magnétique dont la bobine ne porte qu'un seul til, et dans lequel circule d'une manière intermittente le courant d'un couple et les courants induits développés sous l'influence du barreau central en fer doux aimanté par intervalles au moyen du courant électrique du couple lui-même. Il est probable que l'augmentation d'effet observé quand on emploie cet appareil pour faire produire à un couple une action chimique déterminée, tient à ce que Textra-courant direct permet au couple d'agir à certains moments comme le ferait un couple d'une force électro- motrice plus grande ou d'une résistance moindre; en effet, le travail chimique intérieur du couple dont Taction développe