ET DIS L ÉLECTRICITÉ

cune action sar lui , dans toutes les positions qu'on voudra lui donner. Avec ces précautions et celle de mettre un peu de mercure sur les plaques qui servent de support, pourmieuK établir la communication parles tourillons d acier , on observe que , quelle que soit la position qu'on dmine au conducteur » il ne reste en repos que dans la situation où son plan est perpendiculaire à la direction . connue de l'aiguille d'inclinaison » et que de plus le courant est dirigé de l'est à l'ouest » dans la partie BG , où nous supposons que le courant va de B en G , qui se . trouve 9 quand l'appareil s'arrête en équilibre , au midi de l'axe FO. et au-dessous du plan horizontal , qui passe par cet axe. Dans toute autre position le conducteur se met en mouvement pour se rapprocher de cette situation , et venir enfin s'y fixer après quelques oscillations.

En se rappelant la manière d'agir des courans électriques parallèles , on voit que cet effet se trouve expliqué par la même supposition des courans électriques dirigés de l'est à l'ouest dans. le globe de la terre , perpendiculairement au méridien magnétique ^ en admettant de plus que ces courans sont en général situés vers le midi du lieu où se fait l'expérience , car alors ils doivent attirer vers eux la partie ÈG » dans laquelle le courant est aussi ^e l'est à l'ouest , repousser DE , où il a une direction contraire , et par conséquent incliner le conducteur comme nous venons de dire qu'il s'incline réellement.

On peut graver facilement dans sa mémoire ces deux effets de l'action ia globe terrestre sur les courans électriques, en remarquant que le plan du conducteur mobile est dirigé dans les deux cas , de manière à prendre la ^même position qu'un plan perpendiculaire à la ligne qui joint les deux pôles de l'aiguiUe aimantée.

Action muêuellô des courans éUctAques et des mmanSn

so. Si l'on dispose un fil conducteur parallèlement à Action duu

une aiguille aimantée ordinaire , c'est-à-dire horizontale- u^ue^suî^rai-

ment et dans la direction du méridien magnétique ; le f^. .® "'"''^ courant allant du sud au nord on observe les phénomènes «uivans :

l^ Quand le fil est au-dessus de l'aiguille , le pôle.aus*

1^0 I>1i HAGNiTiSXE

irai de Celle-ci ' est dérangé de la position que lui don* naît le globe et jeté rers Touett ; a* bî le (il est an-deaistftia de l'aiguille ce même pôle est jeté vers Test $. 5* si le fil eatà la diême hauteur que l'aiguille et It l'esté la déèK** naisôD ne change pas , mais l'aiguille s'racliné dans xm plan Tertical , le pâle austral étant alors relet é t ^*hfli étant à la même hauteur que l'aiguille , maia à l'ouest y l'aiguille s'incline encore , mais le p&le austral est abaissé. Lorsque le coliranl est dirigé du nord au sud ; toutes les déviations de l'aiguille onrt lied en sens osmfmre' de celles que nous Tenons d'indiquer.

On dmt la découverte de ces fait» à M. GErsted qui les a publiés en 182a. Son mémoire^ imprimé dam les* An^ naies de eUmie et de physique ( tomèr XtY, pag. 4^7 )^ contient aussi quelques au-tres observations , dont nous perlerons dans la' suite. Nous derons faire coonattre auparavant les résultats du travail de M. Ampëre sur ce genre d'action ; fmrce que ce trayail fait immédiatement après la découverte de M^ Œrsled , dégage les faits ob-^ serves par ce derner des crrcomlanees qui eU comptU quaient 1«6 lois , «pi'îl les généralise et les ramène à lli Âéorie que nous Tenons d'exposer.

Le^^^orani ^ i . Ba&s l'expérieuce de M« OErsterf cm peut rem STpiie'agit ° plttcef lé couraut du fil conducteur par' celuî qui a lieu du'ïr^miuc- dans la pile même» en ayant soin de la disposet de

tfeur.

telle sorte que le courant y ait la même directioii qu'il avait précédemment dans le fil , et |f l'on blaee deux aiguilles l'une sur la pile CZ, fis. 1 , l'autne sur le fil ZAC^ aii-dessus de la partie A paraUhèle à la mie ( la pile él cette partie du fil étant dirigées suriant le méridien ma^ gnétique ) on voit 'les deux aiguilles éprouver des dévia^ ' tiens opposées 9 quand on établit le circuit , parce qM le courant est dirigé en sens contraire au-dessous des deux aiguilles^ Gettcf expérience est anakgue à celle que nous aTons décrite (art. 1 1 ), où pour aeir sur un conducteur mobile en a pareillement rempbcé le courant d'un fil conducteur par celui de la pile. pro'^së^rM! fifi* Lorsqu'une aiguille est ainsi déTÎée pur Faction dtt

Ampère.

' C'est, comme on lait, l'extrémité de l'aiguille qvi se dirige vers le nord du i^obe. ^

£7 DE L EIECTKIGITE. 1^1

courant électrique de la direction qu'elle prend natui^el^ lement , il âiut concevoir que la force directrice du globe •e compose avec ta force qui résulte de l'action du couratit électrique , en sorte que dans la position où elle se fixe sous l'influence du fil conducteur , il y a équilibre entre l'action di^ globe pour ramener l'aiguille au méridten magnétique et celle qu'exerce ce fil pour l'en é(5àr^ ter ; à mesure que la pile s'affaiblit cette déviation diminue. Une aiguille aimantée placée sur la pile , que l'on aurait soin de mettre dans la direction du méridien magnétique 9 devietidrait donc un moyen de connaître à chaque instaùt la force du courant dans cette pile , ce serait par conséquent un galvanomètre dont les indications se rapporteraient au courant lui-même, et d'au tant plus utile que c'est dans cet état de la pile , quand le circuit est fermé , et que les électroscopes ordinaires ne peuvent donner aucune indication , que se manifestent les phénomènes chimiques et physioldgrqoes , ainsi que les phénomènes de lumière et de chaleur.

93. Remarquons maintenant que , dans les expériences de M. QErsted, les difi^ns effets que produit le courant électrique quand il est au-dessus ou au-dessous , à l'est on à l'ouest de l'aiguille ^ peuvent être ramenés à un seul fait si on les rapporte à la cauhC dont ils dépendent» €*est-h-^re à la position du courant par rapport à l'aiguille. Pour se faire une idée nette de cette position et définir la direction du courant relativement à l'aieifille » concevons un observateur placé dans le courant ae matiière que la dtretlfon de ses pieds à sa tête soit celte du courant , et que sa face soit tournée vers l'aiguille ; on voit alors que dans toutes les expériences rapportées ci-dessus le pôle austral de l'aiguille aimantée est porté à iâ gauche de l'dliservateur ainsi placé. En effets dans la première le cooralit étant au-dessus de Taiguille » l'observateur, leà pieds au sud , la tête au nord , et regardant Taiguille, a sa

Îauche à l'ouest » côté vers lequel est jeté le pôle austral ; ans la seconde le fil étant au-dessous , le même observateur 9 la &ce toujours tournée vers l'aiguille , a sa gauche vers l'est , et c'est en effet vers l'est que marche le même pôle; dans la troisième le courant étant à l'est de l'aiguille I observateur regardant Taiguille qui est à la même hau«

IQ2 DU MAGNÉTISME

teur que lui , a la droite en bas, la gauche en haut» et le pôle austral est relevé ; dans la 4^ expérience c'est la gauche de l'observateur qui est en bas, et le pôle austral de Taiguille est abaissé ; enfio, si l'on change le sens du courant on changera la situation de l'observateur , et la direction de ses pieds à sa tête étant contraire , la position de sa gauche sera contraire aussi , et on obtiendra, en suivant la même règle que tout à l'heure, des déviations en sens contraire , ainsi que les donne l'expérience. La position de l'observateur dans le courant , la face tournée vers l'aiguille et la direction de ses pieds à sa tête la même que celle du courant, étant ainsi complètement déterminée , et servant à définir exactement toutes les circonstances de la situation d'un, courant électrique par rapport à un aimant, indépendamment de leur position absolue dans l'espace , on peut , pour abréger, quand il s'agit de cette situation relative , appeler la fauche et la droite du courant , la gauche et la droite de observateur placé comme nous venons de le dire; et d'après cette convention nous énoncerons la règle à laquelle se ramènent les expériences de M. OËrsted , en disant que le pôle austral de l'aiguille soumise à l'action du courant électrique est toujours jeté vers la gauche de ce courant. Nous trouverons bientôt la raison de ce fait en le ramenant au fait très-simple de la direction que deux courans électriques tendent mutuellement à se donner quafid ils agissent l'un sur l'autre. ^ëîîroiISÎHa 24« H serait impossible de déterminer exactement ^?lc- ^^^^ quelle situation un courant électrique tend à amener me à Faiguille aimantée sur laquelle il agit , si l'on n'isolait zimn^^iovA' pas cette action de celle qu'exerce le globe , pour obsertiôndîîa*'^* ver Ics efTcts du conducteur seul. C'est à quoi l'on parterre, vient en suspendant une aiguille semblable à l'aiguille d'inclinaison , de manière que le globe n'ait aucune action

Iiour la diriger. Telle est, par exemple, Taiguille d% 'instrument représenté fig. 1 3 ,

direction le countDl trique donne une aiguille

LT DE L'ÉLBCTRICITÉ.

Fig.,i5.

ig3

qui pennet de donner ft l'axe CD qui porte l'aiguille AB toutes tes directions possibles , au moyen des deux vis de rappel E,F, dont 1 une sert à te faire tourner autour d'un axe vertical, et l'autre à l'incliner fa volonté; un «ercle LMN attaché aux deux règles de cuivre qui poi^ tent cet axe , et divisé en degrés , sert à mesurer la déviation qu'éprouve l'aiguille par l'action du fît cooduci3

^qA du magnétisme

teur; les supports GH et IK, d'une substance isolante, telle que Tivoire , sont destinés à fixer ce fil au»dessus de

' Taiguille à la distance qu'on veut , en le faisant passer dans des trous qui y sont pratiqués de distance en distance. Lorsqu'on met l'axe CD dans la direction que prend l'aiguille d'inclinaison dans le lieu où l'on se trouve»r aiguille de l'instrument ne peut se mouvoir que dans un plan perpendiculaire à la direction que le globe tend à lui donner , et par conséauent il n'a plus aucune action pour la diriger, il est d'ailleurs aisé de s'assurer que l'on a rempli cette condition , en voyant si l'aiguille reste immobile quelle que soit la position qu'on lui donne.

Avec cet appareil on reconnaît facilement que le courant électrique » quand* il agit seul , . amène l'aiguille aimantée dans la position où la ligne qui joint les polea de cette aiguille est perpendiculaire à la direction du courant , et où son pôle austral est à la gauche du courant. C'est la position où l'on voit constamment se fixer l'aiguille. Elle la dépasse d'abord en vertu de la vitesse acquise , puis y revient, la dépasse encore et s'y arrête enun après un nombre d'oscillations d'autant plus grand que l'aiguille est plus mobile ; cette loi s'observe toujours , quelle que soit au commencement de l'expérience sa direction et celle du courant. Le pôle austral de rai<''uille fait d'autant plus de chemin pour arriver à la position indiquée qu'il en est primitivement plus éloigné, en sorte même que si l'on dispose le conducteur de manière qu'il soit perpendiculaire à la direction de l'aiguille,

' mais que le pôle austral soit à droite du courant , ce pôle parcourra une demi-circonférence pour venir se placer à gauche du courant , l'aiguille étant comme dans sa position primitive à angles droits avec la direction du conducteur* 85. On peut faire la.4D[iênie expérience au moyen d'ua appareil plus simple ,%. 1 4,.

ET DE l'Électricité.

dans lequel les deux aiguilles SN , S^N' sont attachées au même pitot » et ont leurs pôles en sens contraires , de manière que la force directrice du globe sur Tune est détruite par l'action contraire qu'il exerce sur l'autre. On s'assure au commencement de l'expérience qu'elles restent immobiles' dans toutes les directions qu'on leur donne. Le pivot qui les porte peut se placer dans l'une des coupes de l'appareil tig. 5 , qui sert alors seulement de support. Lorsque le m conducteur est au-dessous de l'aiguille SN ou au-dessus de l'aiguille S'N^ il est nécessaire que les deux aiguilles soient suiEsamment éloi-

f;nées l'une de l'autre , pour que les fils conducteurs que 'on fait agir sur Tune n'agissent pas trop fortement en sens contraire sur l'autre. Le courant étant disposé borixontalementy on voit, dans cette expérience comme dans la précédente , l'aiguille la plus voisine du fil coaducteur se fixer dans la direction perpendiculaire à ce fil , son pôle austral se plaçant toujours à gauche du courant. Lorsqu'au contraire le conducteur est placé entre les deux aiguilles , il agit dans le même sens sur toutes les deux , et son action est d'autant plus énergique qu'elles sont plus rapprochées l'une de l'autre.

s6. Réciproquement y si l'on fait asir un aimant sur .Action d'à»

ri' O aimaatsuran

un conducteur mobile, on trouve que la position où ce conducteur moconducteur se fixe , après avoir oscillé autour d'elle, est ^ ^' telle que sa direction fait un angle droit avec la ligne des pôles de l'aimant , et que le pôle austral se trouve toujours à gauche du courant. Il est évident d'ailleurs qu'il faut employer ici un conducteur , sur lequel le globe n'ait aucune action directrice comme, celui que nous avons décrit (art. 9. ) On placera l'aimant de manière que son milieu soit au-dessous du milieu de la partie fg, fig. 5',

Fig. 5.

|C)@ nu MAGIfÉTISMÉ

du conducteur mobile , et quatid le conducteur se sera fixé , on observera toujours que la ligne fg Mi un angle droit avec la ligne des pôles de Taimant , et que lé pôle austral de ce derniei* est à gauche du Courant. 8urî?Suwde ^1* Po^^ remonter à la cause de ces phénomènes , méDM*^"*' dont ndus avons mainteiiant la loi , remarquons qiie l'aiguille aimantée est dirigée par le globe ^ comme elle le serait par des courans électriques ; situés dans la terre et dirigés de l'est à l'ouest perpendiculairement an méridien magnétique; car ces courans » étant sous l'aiguille , diri- ^raient y d'apirès ce que nous venons de dire ; 9on pôle au^tral vers le nord , comme la terre le dirige en effet. ISqus avons déjà été conduits (art. 18 et 19) à assimiler l'action du globe sur les conducteurs mobiles à celie des pareils courans. Ainsi quelle que sôit Ib nature de cette dernière action r on ne peut douter qu'elle ne soit identique à celle qui dirige les aimans; et nous allons faire voir, par tout ce qui suit» qu'elle né diffère point de 4'action que deux courans électriques exercent l'un sur l'aiitre, et dont nous pons précédemment étudié les effets. On aurait pu évidemment déterminer à priori , comment le globe doit diriger les aiioiafas , si 1 on eût connu seulement l'action du globe sur les conducteurs mobiles et celle des Conducteurs sur les aimans. Car sachant que l'effet produit par le globe sur un conducteur mobile « est le même que celui d'un Courant de l'est à l'ouest situé dans la ter^ » on agirait vu de suite qu'un pareil courant doit diriger, du hof d au sud^ l'aiguille qui est audessus de lui , et que le pôle de l'aigailiia qui ^ dans tbutes les (expériences^ se met à gauche au courant 4 est brè^ çisément c^lui qui doit être tourné vers lé nord par l'ac-' tion du gl<>be^

Remarquons aussi que les aimans dirigent un courant mobile exactement comme, le fait le globe lui - même. En effet nous avons vu (art. 18)* que dans la position où se fixe le courant mobile sur lequel agit le globe terrestre , le pôle austral de la terre est à gauche d'un observateur placé dans la direction de ce courant , et qui regarderait la terre , puisque cette position est celle oii le courant est perpendiculaire au méridien magnétique » et dirigé de l'est k l'ouest. La position qu'il prend alors

ET DE L'élECXRIGiTÉ. igj

•at.do^c.pi^ciâémeQt celle que. lui ^oimei^^it ua aimaiil Aq^I l^s piolqs 4j^ fnêine nom seraient situés «ojerne ceaiî, < de la terre.

28. D'après l'analogie incontestable des pôles de même nom, soit de la terre, aoit des aimans , et puisque nous avons vu que nous pouvions assimiler TeiFet produit par le globe » soit sur un conducteur mobile , soit sur un aimant, à celui d'un courant électrique dirigé de l'est à l'ouest, nous devons pouvoir rendre raison de tous les phénomènes que présentent les aimans , en imaginant dans ceux-ci une disposition analogue à celle que, dans le globe, nous avons reconnu pouvoir produire les p)}j$^MR^9fls ^^v^ ; m ^^ ^fi^ * ^î ^q^s meUoa^» par & p6n^, le^ pôle <3u^tfal d'im ajma^^ à la place du- pdle 9^tf*aj( du globe.» et son pôle boréal ^ )a plafô^ du pôle Lq^L àxjt glope « nous wvons reç^ipualtre aqtemr de. Faxe dp sefc f^ajfj; m^ çQur^nl^ él^vîqu© dirige d« l'^fiEl

• • « ^ .". ' Éx î

♦ • *Tr» '< « '• •

snr la «nrface db. rdmant AB ^ une infinité de conrans ^bctàriqwes situés tout autour dans des pkns perpendjciilaire» Ik Taxe, et dans la diceetiôn que marquent lés flèches; eaaffai', en ccmeevant le pôle boréal B de cet aimant k laplafia du pêieiMncéal de la terre , et lé p^é aus- Imt A à la plaee du p6}e de même nom de la terre , on Toit que , pour un point P quelconque pris sur l'aimant, N 8eiaiiJe.iiQrd , S le sud, E l'est et 0 l'ouest, la direction des couran» à la surface serait donc EO » comme le rQpvésentaol toutes Jas ilèehes.

Mais ce n'eat pas seulement sur la sorfoce de l'aimant, c'est (Biuasi dans soq intérieur qu'on doit , pour fendre

igâ DU HAGNl&TISHE -

raison de tous les phénomènes, admettre des courans électriques. En isolant par la pensée une tranche abcd

fig- 16»

• Fi g. 16.

infiniment mince et comprise entre deux plans perpen-* diculaires à Taxe l'aimant AB , on comprendra plus laci-lement la disposition des courans dans l'intérieur de Paimant. Supposons donc qu'il existe, diansie contour abcd de cette tranche, le même état électrique qui a lieu dans utié pile dont les deux pôles sont en communication , comme , par exemple , si toutes les molécules de a en b, de b en c, etc. , s enlevaient l'une à l'autre l'électricité

fiositive de manière à la transporter suivant abcda , et 'électricité négative en sens contraire , . exactement comme la chose a lieu dans une pile circulaire, dont les deux pôles se rejoignent, ou dans une pile ordinaire dont les deux pôles sont en communication par un fil métallique ; cette disposition produirait un des courans qui se trouvent sur la surface de l'aimant On concevra immédiatement au-dessous' et entre les mêmes plans une autre série de molécules alb'dd! formant un circuit fermé eonude les précédentes» ef dans cette série un courant dirigé dans le même sens que le premier, et ainsi der suite jusqu'au centre de la section de l'aimant. Tous ces courans dirigés dans le même sens uniront leurs actions » et l'aimant entier AB sera composé d'une infinité de tranches pareilles qui en%seront pour ainsi dire les élémens.

sg. Les courans électriques d'un aimant étant disposés autour de son axe dans des courbes fermées » lorsqu'ils agissent sur d'autres courans situés à côté de cet aimant» ce n'est jamais qu'en vertu de la difi*érence des actions de la partie de l'aimant voisine des pointa sur lesquels