CHAPITRE ÏV

Induction d'un courant par un courant. Nous avons vil que l'action dp l'élert licite peut dévclop[>er la puissance maitriéiique ot que les courants électriques convenablement disposés ] ,n J ,liiis. ! ii( les mêmes effets que les ninmufs- nous allons démontrer dans ce chapitre que l'inverse a Heu également , et qu'avec- des aimants ou peut développer la puissance électrique dans les métaux; ces effets viendront donc à l'appui de celle opinion , que les actions ma-picliques et électriques sont dues aux différents effets d'un même agent physique. Cette branche importante de la science que nous allons exposer a été créée par M. Faraday.

Voici le phénomène de l'induction d'un courant par un courant

d'une pile, le second avee les exlréinilés d'un multiplicateur M, alin déjuger, d'api'ès les déviations de l'aiguille, du mouvement électrique qui a lieu dans le fil, on observe les effet:, suivante :

A l'instant oii l'on élablit le courant électrique dans le 11! Alt, l'aiguille du multiplicateur communiquant avec. CD éprouve une déviation en vertu d'un courant dirigé dans le même sens. Après quelques oscillations, elle revient dans sa position d'équilibre ; alors, tant que le courant constant circule dans AU, l'aiguille reste au léio. Aussitôt que la communication entre AB et la pile est inler-

dans sa plus glande simplicité :

Si l'on place parallèle ment cl près l'un de l'autre, sur un support isolant] deux fils conducteurs Ait, Cl), le premier communiquant avec les pôles

Ï08 ÉLECTHO-DYNÀMIQUI

rompue , l'aiguille du galvanomètre est déviée de nouveau , mais en sens contraire.

M. Faraday a appelé induction électro-dynamique le pouvoir que possèdent les courants électriques d'exciter ainsi dans le corps conducteur qui est prés d'eux l'état particulier que l'on vient de décrire. Le courant Ali s'appelle courant inducteur, et celui que l'on observe dans le fil CD, courant induit. En examinant te sens du courant induit, on trouve que ce sens est le même que celui du courant inducteur quand on rompt le circuit de la pile avec AU; il est du sens contraire quand le courant commence à passer dans AU.

On peut donc résumer ainsi l'effet observé : un courant inducteur peut développer un courant électrique induit dans un fil voisin , quand il commence ou quand il Unit ; quand il commence, le courant induit est de sens miilrairt.' (m iiégatir, et quand il finit, il est de même sens que le courant inducteur ou positif. 11 y a un moyen de se représenter l'effet produit; il consista a considérer

l'étal naturel du lil induit CJi comme priivcuanl de la neutralisation continuelle de deux courants électriques contraires: or, quand un courant AB vient à agir sur ces courants, il attire le courant induit parallèle de même sens; son action est donc dissimulée, et le courant induit in verse peut inaiiilcsler son action; au moment où l'électricité cesse de passer dans le lil AB, le courant de même sens se manifeste alors, et l'équilibre te rétablit. Cet effet d'induction, n'ayant qu'une durée instantanée, a donc plus d'analogie avec le courant produit par la décharge d'une bouteille de Leyde qu'avec celui que l'on obtient avec la pile vollaïque.

On a supposé les deux fils dans des positions fixes; mais si, le courant circulant nintiniicllenient dans AU, ee lil s'approche de CI), pendant tout le temps que le mouvement d'approche a lieu, l'aiguille du multiplicateur est déviée dans un sens tel que le courant d'induction est inverse; quand le fil Ail est fixe, l'aiguille revient au zéro , et ensuite , dès qu'il s'éloigne de Cl) , le multiplicateur indique un courant induit de même sens que celui qui circule dans Al!. Dans ce cas, le courant qui s'approche du conducteur agissant de plus en plus près exerce la même actif m qu'un courant qui commence dans AB supposé fixe; quand il s'éloigne, il produit un effet invei'se.

Dans l'expérience précédente, les deux fds sont rectilîgnes et parallèles; niais, en opérant ainsi, les courants induits seraient trop

El ÉLECTBO-JkUGHÉTTSMH. SOS

faibles pour qu'on pût les étudier convenablement; on emploie alors la disposition suivante : on enroule en hélice, sur un cylindre en bois, deux fils de cuivre entourés île soie , afin de les isoler. Les deux bouts du premier sont en rclntion avec une pile, et ceux du second avec le multiplicateur : il est évident qu'à l'aide de cette disposition on a deux fils parallèles et isolés d'une grande longueur ; si on fait alors passer le courant inducteur dans l'un, on peut observer les effets du courant induit dans l'autre, et l'on trouve les mêmes effets que ceux que nous venons d'indiquer.

Si l'on substitue au multiplicateur destine à accuser le courant induit, une petite hélice creuse, dans l'intérieur de laquelle on introduit une aiguille en acier, celle-ci se trouve aimantée à l'instant Où l'on établit le contact, pourvu toutefois qu'on la relire avant d'interrompre l'action rie la pile; carie courant en sens contraire qui se produit détruirait alors l'aimai) talion.

On peut démontrer evpéi'iiih-iiiiih'iui'ijl les principaux phénomènes de l'induction électro -dynamique, au moyen de deux spirales [ilanes fixées verticalement et parallèlement entre elles sur des planches en bois, ainsi que l'a fait M.Matteucci. L'une des spirales, a par exemple est mise en relation avec une pile de Bunzen de 8 il III éléments, et l'autre 6 avec un galvanomètre à fil court ou une troisième spirale, etc. La figure .J98 bis indique plusieurs spirales

disposées de façon à pouvoir étudier avec le même appareil h?seiïels d'induction de différents ordres dont on parlera plus loin. Quand on approche l'une des spirales de l'autre, un courant négatif se développe ; en les éloignant il se produit un courant positif. L'aiguille du galvanomètre est à peine déviée si les deux spirales s'approchent

T. ITT. 14

Soit MN un cylindre creux eu bois on en carton , autour duquel est enroulé un long fil de cuivre recouvert de soie de façon à former une hélice. Les deux bouts C et D de cotte hélice sont mis en relation aven un multiplicateur. Si l'on approche d'une dos exinimités de l'hélice le polo A d'un aimant ordinaire, au moment où l'aimant s'approche, l'aiguille du multiplicateur se dévie; quand l'aimant est fixe, il n'y a aucun effet, et, quand on retire l'aimant il se manifeste dans te fil CD un courant d'induction en sens inverse du premier.

Les effets sont encore plus marqués si , dans l'intérieur d'une bobine creuse MN , on introduit un cylindre en fer doux , c'esl-a-dire si l'on emploie un électro-aimant rectiligne. Au moment où l'on approche le pôle d'un barreau aimanté d'un des bouts du fer doux, on observe un courant induit qui cesso bientôt; en retirant l'aimant, un courant en sens inverse se produit (un électro-aimant courbe donnerait également les mêmes effets]. Si l'on examine le sens do ces courants induits, l'on trouve que lorsqu'on approche l'aimant, ils sont en sens inverse de ceux qui, traversant l'hélice, aimanteraient le fer doux dans le mémo sens; quand on l'éloigné. \\; sont dirigés en sens contraire.

Il est nécessaire, dans le déplacement relatif d'un lil conducteur et de l'aimant, que le fil no se déplace pas dans la direction de la longueur suivant le plan de l'axe magnétique de l'aimant. Ainsi, dans ces expériences , comme en se servant simplement des courants électriques, l'effet d'induction est inverse quand l'aimantation se produit, et de même sens quand elle cesse. Ces résultats sont extrêmement remarquables, et viennent à l'appui de l'hypothèse d'Ampère, qui attribue les actions magnétiques à des courant a électriques; effectivement, a l'aide des actions magnétiques on peut provoquer des courants électriques dans les fils conducteurs, de même qu'à l'aide des courants électriques on peut aimanter le fer el l'acier.

M. Faraday, dans ses premières recherches, a également employé la disposition suivante : sur un cylindre creux en bois, semblable ù celui do la figure 190, ou enroule deux hélices isolées; l'une est destinée à être traversée pur un courant électrique, l'autre à être mise en communication avec les deux extrémités d'un multiplicateur. Quand on fait passer un courant dans le premier fil , on n'observe dans le second que des effets d'induction faibles qui ont été indiqués plus haut. Mais, si au milieu du cylindre creux

SIS ÉLECTBO-D V N » M Hj UE

on place un cylindre en fer, alors, au moment où le courant commence ou lorsqu'il finît dans le premier fil, on a des effets d'induction énergiques dans le second fil et dans le sens indiqué plus haut. Dans ce cas encore , l'aimantation et la désaimantation du cylindre en fer sont les causes des courants induits.

On peut énoncer ainsi , d'après M. Lenz, l'effet général d'induction dans les différentes circonstances qui peuvent se présenter: Lorsqu'un courant est induit parle 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 do telle façon que sa réaction électro-dynamique sur le courant ou sur l'aimant tend a produire un mouvement contraire au mouvement

Induction d'un courant dans tejit par lequel passe le courant inducteur; extra-courant. Il a été question précédemment de l'induction produite par les courants et les aimants dans des conducteurs voisins , mais l'expérience a montré que le phénomène d'induction pouvait avoir lieu dans le conducteur même traverse par un courant inducteur. On nomme cette forme d'induction, induction d'un courant sur lui-même, et le courant induit a été nommé extra-conrant.

Si l'on réunit les deux pôles d'une pile a l'aide d'un long fil de cuivre roulé en hélice, et même, pour augmenter les effets, en plaçant au milieu de l'hélice un cylindre en fer doux , on observe , au moment de la rupture du circuit, nu point nù il est rompu, une étincelle brillante; si l'on tient en mémo temps avec chaque main une des extrémités des fils que l'on sépare, on reçoit une commotion. I.'étini elli' l it pins brillante si le circuit est rompu en retirant un 111 métallique d'un bain de mercure.

On n'obtient aucun effet de ce genre quand on supprime du circuit le long fd de cuivre ou l'hélice; l'effet produit tient donc à In présence d'un courant induit au moment de la rupture- du circuit. Il est t'aiiU: de montrer, au moyen de la disposition suivante, l'existence de ce courant (faraday) :

A est la pile qui fournit l'électricité; Ulï', l'hélice ou le long fil

ET ÉLECTKO-MAGaÉnSKE. 213

qui est introduit dans le circuit; ni, lu point oii l'on rompt lu communication avec la pile; a et b, deux appendices destinés à accuser 11 présence de l'ex Ira-courant; ils peuvent L'Ire mis en rapport avec m) multiplicateur, ou servir à soatenir les deux extrémités d'un pelit fil de platine, ou bien encore à communiquer avec des conducteur* tenus i\ la main. Si ou rompt la communication du fit avec 1;i pile en m, l 'extra-courant développé dans le lit Kit' passe eu partie dans le corps qui sépare les deux appendices ab. On trouve alors qu'un til do platine est rougi et fondu, l'eau décomposée, et l'aiguille aimantée d'un galvanomètre déviée; une étincelle peut même se produire , et l'on peut recevoir une commotion. L'effet, n'ayant lieu qu'an moment de la rupture, n'est pas dti au courant inducteur, mais bien au courant induit.

L'énergie de ce courant est beaucoup augmentée, avons-nous dit, quand le fil BD' est enroulé en hélice autour d'un morceau de fer doux ; du reste sa direction indique que le phénomène renlro dans les courants induits d'après les rèf-les précédentes, car il se produit au moment où le circuit est interrompu , et il doit élre dirigé pur conséquent dans le même sens que le courant inducteur. Quant nu premier courant induit, ou cxlra-cnurant de sens contraire à celui de la pile, il ne peut être perçu, puisqu'il circule dans le circuit, et qu'il ne peut se développer qu'au moment où le couvant inducteur est établi; il doit seulement diminuer un peu, dans les

premiers instants, l'intensité du courant inducteur.

M. [lelarivc a fait usage de l'extra-courant pour augmenter la tension électrique d'un couple; Il a construit à cet effet l'appareil qu'il a nommé condensateur électro-chimique , et qui est représenté cicontre :

Le courant d'un couple à force constante c, qui doit traverser une solution placée dans un voltamètre , produit un courant d'in-

ÉLfLTRO-DÏNAMIQUE

dur lion qu'on dirige à travers le couple actif lui-même, dans un sens tel que son effet soit tic nature a oxyder le zinc et à désoxyder le sulfate do cuivre on l'acide nitrique. Voici les diverses parties de l'appareil : FF est un cylindre de fer doux placé dans l'intérieur d'un cylindre en bois, autour duquel est enroulé un gros fil de métal entouré de soie; ce fil, étant traversé par le courant, nimnnle le morceau de fer. Aussitôt après, une pelite tige de cuivre mobile W, munie d'un appendice de fer a attiré par l'aimant, se soulève de manière à interrompre le circuit; il se produit alors dans le fil un courant d'induction qui traverse le couple, et qui , réuni avec- celui du couple qu'il a ainsi renforcé, traverse le voltamètre qui n'a pas cessé de faire partie du circuit, et décompose l'eau. Dès l'instant que le fer doux n'est plus oincintc, la line de cuivre retombe, le circuit métallique est de nouveau fermé, les fers s'aimantent, et le même effet se reproduit. Au moyen de cette annexe, un couple de Grave, qui ne décompose l'eau que très- légèrement, ou un couple Daniel! qui ne la décompose pas, devient capable d'opérer la décomposition avec énergie, en donnant 10 ou 15 centimètres cubes de gai par minute.

Pour que cet appareil fonctionne bien, il est nécessaire que le fil de métal recouvert de soie qui entoure le cylindre de fer doux soit d'un gros diamètre et d'une longueur médiocre. Dans celui de M. Dclarive, il y a trois fils de cuivre de I millimètre de diamètre, faisant chacun 100 tours, lesquels sont réunis par leurs extrémités correspondantes, de manière à représenter un seul fil de J milliuirtres de diamètre.

Effet» produits par les aimants sur les eorps conducteurs plates à distance. Lorsque des masses métalliques lie cuivre, d'argent, d'or, sont placées à peu de distance des piMes d'un fort électroâîmanl à faces horizontale! | voir page 86), et que ces masses sont suspendues à IVxtrémité du fléau d'une balance afin d'étudier les effets d'attraction et de répulsion excités sur eux , on peut obtenir des effets d'induction dans les circonstances dont il va être question. Ces effets donnent lieu à des attractions ou a des répulsions comme les courants électriques ordinaires, ce qui montre que les courants induits sont soumis aux mêmes lois d'attraction et do répulsion que les courants ordinaires.

(luand le courant commence à passer dans l'élcctro- aimant, et que l'aimant agit, il se manifeste une répulsion assez énergique

sur les sphères ou fr^mi'iits mékilliqurs suspendus près des aimants. Cette répulsion cesse liienlôt pour ne laisser subsisler (pie celle résultant de l'iietien spéciale nue l'aimant exerce sur les molécules du métal supposé fixe; elle est duo à des courants induits qui se manifestent dans la masse métallique, et qui ont une direction contraire ù eeu\ qui circulent autour du fer doux. Lorsque l'action magnétique cesse, par un effet du même genre mais inverse, il se manifeste une attraction assez forte sur la masse métallique suspendue, qui cesse bientôt après ; elle est également due à des courants induits dirigés dans le même sens que le courant électrique du circuit voltaiquo. Ces efrels, dépendant de la eonducbbilité du métal , s'observent facilement avec les métaux bons conducteurs, argent, cuivre, or; mais ils sont très-faibles avec les

Les expériences suivantes sont également très-propres à mettre en évidence ces phénomènes : on forme un petit cube de plusieurs laines Irès-minccs en cuivre, isolées entre elles un moyon d'une couebe de vernis. On suspend ce cube à un 111 do cocon entre les pôles d'un fort électro-aimant, en plaçant les lames horizontales; eu fermant le circuit, le cube no parait éprouver aucune aelion de la part de l'aimant : dans ce cas, les courants induits se produisent dans un plan normal il la ligue polaire, et ils sont très-faibles. Il n'en est plus de même si les lames sont verticales: Dansco cas, il n'y a qu'une seule condition OÙ le culie n'éprouve aucune action , c'est lorsque les lames sont dirigées parallèlement à la ligne polaire; hora de celte position , le cube est repoussé des pôles aussitôt la fermeture du circuit, et s'arrête brusquement en faisant avec ses faces et la ligne polaire un angle do 45 degrés. Si l'on ouvre le circuit, le cube se retourne violemment pour ramener les lames en face des pôles.

Dans ces ci ['constances, les courants induits dans la masse des métaux sont attirés ou repoussés, et communiquent ccsaclioua à la niasse métallique , ainsi qu'un \'.\ vu ; mais, les métaux ne variant (wis de position, c'est lorsque l'action magnétique commence ou finit que l'on observe le phénomène. On peut observer des effets analogues en laissant l'action magnétique permanente, et en rendant mobiles les masses métalliques soumises à l'induction, afin que certaines parties, s'éloignant ou s'approcliant des centres magnétiques, puissent rendre sensibles les effets d'induclion. Nous citerons à ce sujet l'expérience suivante de M. Faraday, qui manifeste

É LECTHO-DY N A M 1 Q UE

FIg.

avec netteté le phénomène dont il est question. On suspend à un fil de soie un petit ciilie q, ou une sphère en cuivre rouge ou en argent; on le place ainsi suspeuduentre les pôles Aet Itd'uu fort électro-aimant, puis on fait tourner ce cube

eu tordant le fil de soie avec la main. Si l'électro-aimant n'est pas aimanté, le cube tourne rapidement dans un sens on dans l'autre par l'action de la torsion du 111 - mais aussitôt que l 'électro-aimant est aimanté, la masse métallique cesse de tourner et présente l'aspect d'une masse qui se ment dans un milieu résistant. Si on interrompt do nouveau le courant , le cube recommence à tourner. Cet effet est du à des courants par induction produits dans les parties de la masse métallique qui , s'éloignant et se rapprochant des pflles, donnent lieu il des actions du genre de celles que nous avons décrites, page 91 1.

On peut lo prouver en prenant un anneau brisé en cuivre rouge 1', dont les extrémités m, n, ne se rejoignent pas, mais que l'on peut réunir à l'aide d'un fd métallique additionnel. Cet anneau est suspendu par un des points de sa circonférence à un fil de soie , de façon que, dans une position fixe, le plan de ses faces soit vertical; on l'amène alors ii la place du cuba de cuivre entre les deux pôles d'un fort électro- aimant dont l'axe polaire est horizontal, et on le met en mouvement en tordant le fil de saie. Si les deux parties exirémes m et n de l'anneau sont séparées, lo mouvement de rotal'um s'effectue librement, tandis que si on les joint par un fil métallique, aussitôt les courants par induction peuvent circuler, et l'anneau s'arrête. Une hélice plate en fil de cuivre, don! les circonvolutions sont isolées, produirait le même effet , ainsi que le cube formé de lames de cuivre verticales, cité plus haut.-(E. lîccquerel.]

Les courants par induction qui se manifestent dans eelte circonslance, peuvent donner lieu à une élévation de température, puisque la circulation de l'électricité dans les corps entraîne toujours un (If^Cimient de chaleur. Plusieurs physiciens ont observé ce phénomène, et entre autres M. Joule, qui en a fait usage pour déterminer l'équivalent mécanique de la chaleur ; il a placé le conducteur formant un circuit fermé autour d'une pièce de fer dans un tube plein d'eau, et a mis le tout en mouvement entre les branches d'un électro-aimant; un thermomèlrc placé dans l'intérieur du tube a indiqué une élévation de température due à la circulation des courants

d'induction développés dans le conducteur mobile lors de son mouvement entre les pôles de l'aimant.

M. Foucault a demi ère nient mis ce mémo fait en évidence en employant une disposition analogue à celle donl M. Faraday a fait usage, pour démontrer la production des courants par induction et comme on l'indiquera figure -207, mais en se plaçant dans des conditions convenables pour que l'élévation du température soit fort npl'j'éi'tLible. Il a employé un puissant électro-aimant entre lus brandies duquel un disque en cuivre rouge de (i centimètres de diamètre environ, ut de plusiours millimètres <!Vp;iiwcin, pouvait être mis en mouvement, de façon à ce que les faces polaires soient trèsrapprochées de la moitié environ des deux Faces du disque, mais sans que la mobilité de celui-ci soit gênée en rien. Si on met alors ce disque en rotation à l'aide d'un système de roues dentées et d'une manivelle, et que l'on «miaule l'élecini-aimanl, on éprouve à cet instant une résistance ii mouvoir la manivelle qui indique que l'effet signalé plus liant dans l'expérience de M. Faraday se produit, et que le disque mobile tend à s'arrêter; mais alors, en continuant à faire tourner le disque malgré cette résistance, on trouve après plusieurs minutes que sa température s'élève au moins de -10 degrés au-dessus de la température ambiante. Les courants par induction développés dans le disque mobile, et qui , d'après oc que nous dirons a la fin de ce livre, sont distribués fort irrégulièrement, sont causes du l'effet produit.

Ilàëotrope. Dans les recherches sur l'induction et môme pour les machines l'IcHi'u-iii^iu'ftiques, on fait usage d'un système de roues dentées, qui donnent successivement une série de courants induits directs ou inverses, et l'appareil qui en résulte porte le nom de rhéoirope. Nous indiquerons la disposition proposée par MM. Masson et Ifreguet comme assez commode : cet appareil est fig, ira. composé de cinq roues dont les

dents sont alternativement de laiton et de bois; ces roues sont traversées par un axe en fer isolé partout à l'aide de boites en verre.

La première roue AU sert uniquement à interrompre le courant principal. Les quatre autres roues sont disposées de manière qu'une dent de cuivre, dans les roues extrêmes, soit vis-à-vis une

(lent du bois dans les roues du milieu. Dus lames île cuivro d'il', C"b", etc., frottent sur les roues fit établissent Icscommunualiims,

de. même (|tie îles petits ressorts ?i, «', n". qui passent sur des collets en cuivre laissés dans les roues. Les lames de cuivre l)C, etc., touchant alternativement h -s ik-nts de enivre et de buis, il r.*t facile île Saisit comment on obtiendra toujours dans le mémo sens, en xij, les deux courants allernBtifs d'induction :

Supposons que le courant d'induction, nu moment oii on établis les communications, prenne la direction Mu", il viendra dans la lame de cuivre ap, de là [lassera par 11, dans la roue dont la dent île cuivre louche la lame B" C", puis dans l'écrou métallique F' H" qui serre les lames, et ensuite, traversant xij, il suivra HF, Cl)',

Au moment où l'on interrompra les communications, le courant, partant de N, suivra la route suivante ; Na'p'j n"C",H'F,*y, HF, C. K'M. Si l'on ne veut avoir qu'un seul courant, il suffira d'interrompre les communications en enlevant Us laines IST.C" et B"'C"'.

On pourrait n'employer que deux roues, mais alors on aurait des courants dirigés alternativement en sens inverse.

Loin et effets ilivsn des courants induit*. M. Marié a commencé une série do recherches expérimentales dans le but de déterminer les intensités comparatives des courants induits inverses et directs (extra-courants), et du courant Initial dans lu fils mémo, et cela dans le but d'arriver à se rendre compte du travail des moteurs électriques, ainsi que nous le dirons dans le livre Xli de cet ouvrage. Il a lait passer une succession de courants induits (200 à fiOO par seconde) dans le til du galvanomètre, au moyeu d'un interrupteur semblable a celui dont M. l'ouillet avait déjà fait usage. Il a reconnu, conimo ce dernier l'avait déjà trouvé, que l'intensité du courant interrompu est à celle du courant continu dans le rapport d'une dent métallique de rinli'mipletir à l'intervalle qui sépare deux dénis successives; mais il est néeessaire que les interruptions EH 1 soient pa- accompagnée- ri étincelles.

11 a ensuite introduit dans le circuit des résistances variables, c'est-à-dire des longueurs variables de (ils métalliques, et a déterminé les intensités des courants oblcims dans les diverses circonstances de fermeture et d'ouverture du circuit. Il est arrivé ainsi aux conséquence» suivantes :

V L'établissement du courant électrique dans le lil ne se fait pas nslantanément sans éprouver une certaine résistance; cette résis-

It'M.

BT ELECTBO-HAGNÉTISME.

tance conduit a un coefficient d'inertie qui a été trouvé constant pour les différents métaux.

2" L'intensité des courants induits inverses ou directs est nno fonction exponentiel k' de la force électro-motrice do la pile , de la résistance du circuit traversé par le courant et du temps compté . à partir de l'instant de la fermeture on de l'ouverture du circuit.

3° Le courant induit inverse a pour intensité limite, au moment de la fermeture du circuit, l'intensilé mémo du courant inducteur, c'est-à-dire que le courant final a pour limite 0. Il n'y a pas d'étincelle à la fermeture.

4° Le courant induit direct ou de retour, à l'instant de l'ouverture du circuit, a une résistance uklitinunclle à franchir, qui est l'intervalle séparant les deux exlrémites du circuit rompu; il peut y avoir étincelle produite.

R* Le temps nécessaire à l'établissement complet d'un courant dans un circuit d'une résistanco déterminée est sensiblement proportionnel a celle résistance, et en raison inverse de la force électro-motrice de la pile.

Les propriétés des courants induits produits dans des gros tils ou des fils longs peuvent être mises en évidence au moyen des expériences suivantes ; on prend une bobine composée de six spirales superposées, formées chacune d'une mémo longueur de fil de cuivre cl enroulées dans le même sens. On peut disposer les doux bonis

do chacune des spirales île deux muniiVi's différentes : la première

consiste à réunir successivement les bouts do mémo coté, afin d'avoir un fii six fois plus épais ; la seconde à unir la fin de la spirale avec le commencement de l'autre, d'uii résulte une spirale six fuis plus longue. Un fait usage ensuite de deux multiplicateurs pour mesurer les courants induits produits , quand on introduit un barreau aimanté dans l'intérieur de la bobine. Un multiplicateur est formé d'une lame ou d'un gros fil de cuivre , afin d'avoir une faible résistance ; l'autre est a 111 long. Avec le premier on trouve que les intensités des courants induits sont proportionnels au nombre des spirales réunies par leurs homologues; avec le second, que les courants sont à peu près les mêmes, quel que soit le nombre des spirales réunies ainsi.

On voit par la que pour obtenir la secousse musculaire et les effets lumineux , il faut employer une spirale d'un fil mince et d'un grand nombre de tours, tandis que pour l'action électrolytique, réchauffement des fila métalliques et l'aimantation , on fait usage

d'une spirale 6 fil plus épais et d'un nombre de tours moins grand.

Avec les eouranls induits, on produit les attractions et les répulsions do ces courants, non-seulement avec les dispositions indiquées page 21a, mais encore en faisant usage d'appareils dont l'un des circuits a un mode de suspension analogue à celui donné par M. Ampère pour 1rs expériences elcctro-dyti;finiques. M. Miitleucci, ainsi que M. Lallemnnd , ont prouvé ainsi que les doux courants induits ont la même intensité.

Lorsqu'on reçoit dans un voltamètre rempli d'eau acidulée successivement 1rs deux courants induits , ou recueille à chacune des électrodes un jjk'-Iliii^c d'oxygène et d' hydrogène. Les quantités obtenues dans Ils deux cloches ne sont pus égaies ; cette différence tient aux phénomènes d'oxydation et de désoxydation des électrodes de platine et à la recomposition des gaz de l'eau; en substituant à l'eau acidulée une solution saturée de sulfate de cuivre, on trouve que les deux courants induits sont égaux.

M. Henry a démontré que la secousse produite par le courant induit à l'instant où l'on referme le circuit, est a peine sensible, tandis qu'au moment où il est interrompu, la secousse est très-forte. Si l'on augmente le nombre des couples de la pile, ou que l'on diminue la résistance du circuit inducteur, on augmente la secousse obtenue par le courant négatif , de manière ù la rendre égale à celle que l'on obtient à l'instant où l'action inductrice cesse.

Avec deux spirales formées d'un gros fil de cuivre, les deux courants induits produisent une aimantation dont le sens indique une pins grande intensité pour les courants directs, obtenus lors do la rupture du courant.

Avec une double roue d'interruption, on obtient une étincelle tresbrilianle due à la série des courants induits directs, en plaçant la roue du circuit induit de manière que l'interruption ait lieu après celle du circuit inducteur. On voit alors l'étincelle du courant direct briller avec d'autant plus d'éclat que la rotation est plus rapide. On aperçoit même encore très-distinctement l'étincelle en tournant lentement la double roue, quand l'intervalle de temps qui sépare l'interruption des deux circuits est de ^ à J seconde. Les effets observés paraissent être dus au temps que met le fer de l'électroaimant à prendre ou à perdre son magnétisme.

Du reste , nous verrons plus loin comment avec les appareils électro-magnétiques on obtient dos effets de chaleur et de lumière.

On met également eu évidente les effets caloriliques des courants

ET ÉLSCTR0-HAGNÉTIS1IE. 331

induits, en entourant la soudure d'un couple thermo-électrique d'antimoine et de bismuth avec une spirale de lil de platine trèsmince, en rapport avec la spirale induite. On applique une couche de vernis sur la soudure afin d'empêcher tout contact métallique avec la spirale, puis on ferme le circuit avec un bon galvanomètre à fil court : il suffit d'avoir fait un certain nombre de tours avec la roue d'interruption pour produire un courant thermo-électrique.

Lorsqu'on emploie une spirale plate composée d'un ruban métallique recouvert de soie , ainsi que l'a fait d'abord M. Henry, on trouve qu'un courant très-faible , incapable de (irnihiiro la moindre étincelle par lui-même, en donne une très-brillante au moment où l'on rompt le circuit; cet effet est di'i au courant induit dans la spirale mémo que traverse le courant inducteur.

La forme des spirales que l'on peut employer concurremment avec les hélices a déjà été représentée, fig. l'.IKhis, p. 5113; on verra d'autres dispositions, page -221, fi};. 2<i*i. M. Henry a reconnu, rians la comparaison des effets obtenus, que la quantité d'électricité est réellement moindre dans une hélice que dans une spirale plaie de même poids. Cet effet provient probablement de la plus grande résistance qui' présente le lil le plus long. Il parait résulter de là que, pour produire les effels physiologiques les plus énergiques, il ne faut qu'une petite quantité d'électricité, niais se mouvant très-rapidement.

Influence dis milieux sur les effets d'induction. Davy a prouvé qu'on pouvait rendre magnétiques des aiguilles au moyen de décharges électriques a travers les corps conducteurs ou non conducteurs. L'action induetive paraît suivre lu même lui , quoiqu'on ait souvent des effets qui lui sont opposés.

Quand on produit les courants d'induction dans les hélices ou les spirales agissant l'une sur l'autre , on interpose habituellement entre elles une lame de verre; mais, en les séparant davantage l'un de l'autre, on peut obtenir encore des effets qui diminuent il mesure que leur distance augmente. On peut même produire ces effels un travers des murs d'une chambre ; ainsi , en plaçant une spirale plate contre le mur, tandis qu'une personne tient des conducteurs en cuivre en relation avec une hélice placée parallèlement de l'autre côté du mur, si l'on donne naissance à un courant en rompant le circuit galvanique de la spirale , la. personne reçoit une secousse. L'expérience réussit mieux au travers d'une porte ou d'une pièce de bois épaisse.

Habituellement on opère comme l'indique In figure 20i, F, F étant

Flg »*■

les conducteurs en cuivre que l'on tient fi la main. Les plaques telles que e sont interposées entre la spirale a cl l'hélice 6.

Les écrans formés de suhtanccs non conductrices, comme le verre, le bois, ne paraissent avoir aucune influence pour arrêter ou produire l'induction; niais les iuélau\ détruisent presque tout l 'effet. L'action îles métaux pour anéantir les effets d'induction est d'autant moindre que l'épaisseur des lames est plus petite.

1rs effets sont dus à des courants d'induction instantanés qui se développent dans les écrans, comme il est facile de le montrer : lin effet , une plaque circulaire en plomb rf, servant d'écran, ayant l'ail di-paraitre l'iiuluctinn duris l'hélice b, on a enlevé une languette de métal dans la direction d'un rayon : l'offet a été le même que si elle n'eût pas été interposée. Ainsi cette séparation a empêché les courants induits de circuler dans le disque de plomb; du reste, on démontre l'existence du eouranl dans le conducteur interposé fi, en mettant en communication la spirale électro-magnétique e, a l'aide de doux tils, avec deux points de cette plaque. Au moyen de cette disposition, une portion du courant passe dans la spirale cl aimante une aiguille en acier placée au milieu.

On peut encore démontrer que l'influence de l'interposition est due à l'action neutralisante du courant induit : on substitue à la place de c une spirale plate ; quand les deux bouts de celle-ci sont séparés, on reçoit des chocs comme si la spirale n'eut pas été interposée; mais si les deuv bouts sont réunis, afin de former un circuit métallique, il est impossible d'obtenir des chocs. La spirale neutralisante agit dans ce cas comme la plaque métallique, et peut-être même plus complètement (Henry).

M. Dove a également étudié l'influence des corps conducteurs placés près des circuits d'induction. Il s'est servi , pour reconnaître les effets produits, des déviations du sa 1 \ an o m être, de l'action chimique, et de l'effet physiologique. Il a remarqué d'abord que ces deux effets ne sont pas proportionnels l'un avec l'autre : l'effet sur le galvanomètre est proportionnel i\ l'intensité électrique et h la durée du passade de l'élcd licite; l'action physiologique ne dépend

El ÉI.F.CTIKl-MAliTféTlSNIK. Ï3Ï

que de la durée , et augmente avec la vitesse de neutralisai ion. Ainsi deui courants peuvent donner la même déviation au multiplicateur, et l'un une secousse et une étincelle plus vive que l'autre; ce dernier alors aura été produit par une quantité d'électricité qui s'est mue plus rapidement. Ces différences s'observent surtout quand on emploie les courants d'induction dans l'étude des phénomènes physiologiques, cl ainsi qu'on le verra plus loin.

Si l'on place au milieu des hélices îles machines magnéto-élec- Irique», des faisceaux de fil de fer, au lieu do cylindres massifs, les commotions sont plus vives dans le premier cas que dans le second. M. Dove, pour établir des comparaisons exactes cuire îles fils et des cylindres, s'est servi de devi* hélices exactement semblables, faites d'un gros fil de cuivre et parcourues successivement par le mémo courant électrique. Os hélices agissaient par induction sur une hélice superposée sue chacune d'elles. Ces nouvelles hélices, faites avec un Fd lin, communiquaient entre elles par une extrémité, de façon que la direction des courants d'induction dans chacune d'elles soil opposée. Les deux extrémités libres du système des hélices pouvaient être attachées à des poignées en cuivre, tenues dans la main, on bien être mises eu relation avec les tiis d'un multiplicateur. Dans l'un et l'outre cas, les deux premières étant vides, les courants induits se neutralisaient; mais, si l'on introduisait dans l'une une masse de fer ou des fils , il y avait un effet produit, dft il la différence des actions inductrices ; il était donc facile, en niellant dans l'une un cylindre de fer, de placer successivement dans l'autre des fils du fer jusqu'à ce que l'on rendit nul, soit l'effet gnlvanométrique, soit l'effet physiologique. Cet appareil est un inducteur différentiel.

Pour montrer la différence des effets obtenus lors île son emploi , nous dirons qu'avec un cylindre plein en fer forgé ,110 lils de fer ne suffisaient pas pour rétablir l'équilibre galvanométrique , tandis que Ij suffisaient pour rétablir par la sensation. Avec l'acier trempé, il fallait i8 dans le premier cas, et 1 dans le second; avec la fonte, 27 et 1 1. Ainsi , la foule grise est de toutes les espèces do fer celle qui se rapproche le plus des lils quant aux effets physiologiques.

Ces expériences montrent qu'en se servant d'un faisceau de fils, la durée de l'induction est moindre qu'avec un cylindre massif. Les tubes substitués au fer agissent comme des cylindres forgés, et annulent complètement l'effet des fils qu'on met dans leur intérieur; mais, s'ils sont fendus lou-itiidiiialcmenl afin d'éviter la eireulalion

314 ÉLBCTBO-DYÎSÀMIQIIE

des courants d'induction autour du cylindre, alors l'introduction d'un certain nombre de tiis de fer augmente l'effet physiologique, mais ne modifie en rien l'effet galvanomctrique. Des enveloppes conductrices, comme des lobes de laiton , agissent de la infime manière; s'ils sont fendus, l'affaiblissement et l'effet physiologique sont moindres. On i>eut du reste, en fermant le circuit du lobe fendu au moyen du fil d'un galvanomètre, constater l'existence du courant induit.

Ces cffels viennent à l'appui di' différents résultats déjà signalés, savoir, qu'en recouvrant les électro-aimants avec des enveloppes métalliques, on retard.- la vitesse d'aimantation et de désaimantation; ils peuvent s'expliquer par la présence de courants d'induction dans les masses métalliques, et ils rendent compte du moyen employé dans les appareils magnéto-électriques pour diminuer les

>hj«, --il .>i,if|...[.|uf,t s 1 .-., appnr' iK d un > jliridf nrl.i)l")!i~ Il faut remarquer que dans ces circonstances on ne change pas l'intensité ou l'énergie de l'action inductive, mais seulement sa durée. Celle-ci est sans influence sur le multiplicateur, mais modifia beaucoup l'effet physiologique. On augmente aussi les effets physiologiques, toutes choses égales d'ailleurs, en renversant la polarité du fer, quelle qu'elle soit, dans l'intérieur des hélices.

Courants d'induction de différents ordres. Nous venons de voir que l'interposition d'une plaque conductrice entre le courant primitif ou conducteur et le courant secondaire faisait naître dans celle-ci un courant secondaire qui détruit l'effet du courant primitif. On devait en conclure que, si le premier pouvait être écarté ou séparé de l'influence de Tau Ire, on pourrait avoir un courant induit dans un troisième conducteur; l'expérience confirme l'exactitude de cette conclusion. On trouve en effet que, lorsqu'un fil conducteur est traversé par un courant induit, il se développe dans un second fil conducteur un aulre courant induit instantané, qui a reçu le nom de courant induit du 2 1 ordre; le courant du 9f ordre peut a son lour en induire un du 3 e ordre, cl ainsi de suite.

On peut les étudier en disposant les hélices et les spirales comme l'a fait M. Henry, et ainsi que le représente la ligure 203. Le cou-

ET ÉLECTBO-lUGNÉTjSHE. 3!5

rant inducteur ou primitif passe dans a; il produit un courant par induction du 1" ordre dans 6, lequel, traversant c, donne un courant du 2' ordre dans d, etc. On peut, suivant le nombre des conducteurs, obtenir L'intensité et In direction des courants de i", 2*, 3' et A" ordre. Pour les étudier, on se sert en général d'une béliee électro-magnétique j; maison pourrait employer un galvanomètre ou un voltamètre.

M. Abria n complété ces recherches principalement en ce qui concerne l'influence de différentes circonstances sur l'intensité et le sens des courants induits. Voici, désigné par un signe, le sens des courants induits des différents ordres :

En fait, les courants étant tous instantanés, sauf le courant inducteur, il est difficile dedistinguer leur établissement de leur rupture.

Il résulte des recherches de M. Henry que les courants induits d'ordres supérieurs n'agissent que très-faiblement sur l'aiguille du galvanomètre, alors même que leur effet physiologique et leur puissance magnétisante sont très-énergiques. Cette différence l'a conduit il regarder ces courants comme formés de courants successifs de directions opposées, égaux en quantité, mais dillï'ronls en durée. Le courant induit du premier ordre donne par induction , dans un conducteur voisin , un courant inverse au moment où il commence, et un courant direct au moment oii il finit; ces deux courants se succédant très-rapidement et étant produits par des quantités égales dV'lec.tritili'- , leurs ridions sur l'aiguiile du galvanomètre se détruisent, mais leurs effets physiologiques s'ajoutent à peu près, car la secousse déterminée par le passage d'un courant instantané est sensiblement in dé peu dan le de sa direction. Quant au x propriétés magnétisantes, elles résultent de la différence de durée des deux courants successifs, et M. Henry a fait voir que les aiguilles d'acier doivent s'aimanter dans le sens du courant dont la durée est la plus courte , ou, ce qui revient au même, dont l'intensité est la plus grande.

Cette théorie a été confirmée par M. Abria: d'après ce physicien, en faisant passer dans le fil d'un galvanomètre les courants induits t. ni. U

ÏJt>' ÉLRCTBO-liVlïillHQllB

du second ordre développés par une succession rapide de courants induits du premier ordre de direction constante, si l'aiguille ne se trouve pas exactement sur le zéro de ln graduation, elle est déviée dans le sens de sa déviation initiale ; en l'écartant donc d'avance un peu à droite ou à gauche du zéro, on la fait a volonté dévier vers la droite ou vers la gauche par le passage des courants induits du second ordre.

M. Verdet a pensé qu'on obtiendrait une démonstration des vues théoriques de M. Henry, en cherchant a manifester des actions électro-chimiques avec des courants induits du second ordre ; il y est parvenu à l'aide des dispositions suivantes: il a fait' communiquer l'un des lils d'une bobine à deux fils avec une pile voltaïquc , et l'autre avec une seconde bobine à deux fils. Le second fil de celte nouvelle bobine était nus en rapport avec un voltamètre ordinaire a lames de platine et à doux éprouvctles. En interrompant ou en fermant le circuit traversé par le courant de In pile, on produisait, dans la première bobine, un courant induit qui circulai également dans le premier fil de la seconde bobine, et induisait dans le second fil un courant du second ordre par lequel l'eau du voltamètre était deroiuposik'. 1. 'interruption et la fermeture du courant principal s'obtenaient à l'aide d'une roue dentée, el d'un commutateur, semblable au rhéolrope décrit plus haut.

Si l'hypothèse précédente était exacte, chaque courant du second ordre étant constitué par la succession de deux courants de directions opposées, il devait se dégager alicriiuiivcment de l'hydrogène et de l'oxygène a la surface de chacune îles deux électrodes de platine, et par conséquent on devait obtenir dans chaque éprouvelte du voltamètre un mélange de ces deux gai. Tel a été effectivement le résultai des expériences : on a toujours trouvé dans les deux éprouvettes un méliin<i<: explosif d'hydrugèno et d'oxygène , mais les proportions relatives des deux gaz ont varié très-irréguliè rement d'une expérience h l'autre, et n'ont d'ailleurs presque jamais été les mêmes dans les deux éprouvettes; de façon qu'il a été impossible de vérifier, par cette méthode, si les deux courants successifs qui constituent le courant du second ordre sont formés par des quantités égales d'électricité. La cause de toutes ces irrégularités se trouve évidemment dans la recomposition partielle qui doit s'effectuer entre l'hydrogène el l'oxygène dégagés presque simultanément sur la même lame métallique, et dans la série d'oxydation et de désoxydation qu'éprouvent les lames sous l'influence

ET ÉLECTnO-mGSÉTISHE. SÎ7

des deux gnx. Ces oxydations et ces désoxydutions se sont fréquemment manifestées dans le cours de ses expériences, pur In production d'une poudre noire a la surface des électrodes, comme M. de la Rive t'a observé dans ses expériences sur les courants alternatifs transmis pur les liquides.

Le» résultats généraux des expériences de H. Vcrdet sont les mêmes, soit que l'on ne laisse passer que les courants directs, soit les courants inverses, soit les deux séries de courants, en employant un rhéotrope analogue il celui que l'on a décrit plus haut.

Si l'on fermo le- circuit d'une seconde hélice qui entoure une hélice inductrice, on voit cesser presque entièrement les étincelles île l'extra-courant. Avec une seconde roue insérée dans l'hélice induite, de manière à obtenir l'étincelle du courant direct , on •obtient la même diminution dans l'étincelle de l'ext ra-courant. En enveloppant l'hélice avec un cylindre métallique conlinu , l'effet produit sur l'extra-courant est le même que celui de l'hélice induite fermée. La diminution de l'étincelle dépend donc de ht réaction exercée sur le circuit vollaïque par le courant induit direct , qui est développé dans la seconde hélice ou dans le cylindre métallique. Si l'on réunit à l'hélice inductrice une seconde hélice pouvant recevoir un faisceau de fils de Ici', ou luit lariev facilement !;i ;.•[■!] ri liquide l'élmcelle de l'extra-courant ; on trouve alors que, lorsque celte étincelle augmente, l'étincelle induite dans la bobine qui entoure l'hélice inductrice diminue, et vice versû.

Pour montrer la réaction de deux courants induits développés en même temps sur le circuit voltaïqne et sur le circuit induit, on peut se servir du moyen employé par M. l'izeau, lequel consiste à augmenter l'étincelle du courant induit direct dans l'appareil de llhumkorff : en effet, si l'on met en rapport les deux extrémités d'une partie interrompue existant dans la spirale inductrice . avec les deux armatures d'un condensateur, mi obtient une grande diminution dans l'étincelle de l'extra-courant, et une augmeniatiou correspondante dans celle du courant induit ; du resle, «uns reviendrons plus loin sur cet effet.

Induction par l'action de la terre. La terre agissant comme un aimant sur les corps placés a sa surface, on peut se servir de son influence pour provoquer des courants par induction. Ce fait a été mis en évidence par M. Faraday, puis étudié ensuite par plusieurs physiciens, et particulièrement par MM. Palmicri elLmari. L'aimant terrestre, dans ce cas, agit comme le ferait un fort aimant placé dans l'intérieur du globe suivant la direction de l'aiguille d'incli-

SIS ■ LECTBO-UV FU11 IQ U E

naison, ou comme dos courants élflctriques dirigés de l'est a l'ouest parallèlement à l'équataur magnétique.

On peut obtenir ce résultat en plaçant une hélice dont les deux extrémités communiquent avec un multiplicateur dans le méridien magnétique, et en la faisant tourner autour d'un axe perpendiculaire à cette hélice et en son milieu, de manière à ce que chaque fois sa longueur corresponde ù la direction de l'aiguille d'inclinaison. Un barreau de fer introduit dans l'hélice augmente beaucoup l'intensité de l'effet, car alors le fer, étant aimanté par l'influence du globe terrestre, réagit sur le fil conducteur.

L'expérience suivante, qui est très-simple, résume en quelque sorte tous les faits relatifs à l'induction magnéto-électrique : on prend un fil de cuivre ordinaire de 3 mètres de long el de 1 millimètre de diamètre ; on l'attache par l'un des bouts à l'une des extrémités du fil d'un multiplicateur, et par l'autre bout à l'autre extrémité. On lui donne ensuite la forme d'un rectangle dont la partie supérieure peut être portée en avant ou en arrièro sur le multiplicateur, tandis que la partie inférieure et le multiplicateur qui lui est attaché restent immobiles. Toutes les fois que l'on fait passer le fil sur le galvanomètre de droite à gauche, l'aiguille est déviée sur-le-champ; la déviation a lieu dans un autre sens, quand on fait repasser le fil en sens inverse. En répétant souvent ces mouvements, on finit par obtenir une déviation de DO degrés.

L'effet produit sur le multiplicateur croit probablement avec la longueur du fil mobile et l'espace qu'il parcourt.

Au lieu d'un simple fil, ou peut faire usage d'un fil très-long de même diamètre, que l'on enroule en hélice autour d'un rectangle en bois; en exécu l an t alors les mouvements indiqués, on donne une grande sensibilité à l'appareil. Si l'on place dans l'intérieur de l'hélice un cylindre enfer doux, comme l'un de nous l'a fait (M. Uecquerel ), on augmente encore les effels obtenus.

En adaptant à l'hélice un commutateur qui fonctionne en même temps que l'appareil est en rotation , on peut avoir un courant dirigé dans le même sens. L'appareil représenté à la page suivante permet de mettre ce fait en évidence ; il se compose d'un anneau circulaire ou elliptique en bois ab, ayant une gorge autour de laquelle est enroulé un fil de cuivre recouvert de soie. Cet anneau tourne autour d'un grand axe qui est perpendiculaire au méridien , et qui porte un commutateur c analogue a celui de la machine de Clarkc, qui sera décrite plus loin.

Dlgilizcd by

MM. Palmïeri et Linari ont construit une pile formée de parties île canons de fusil, disposés parallèlement, séparés entre eux et enveloppés par un long fil de cuivre recouvert de soie, qui, au lieu de tacher les canons dans toulo leur longueur, eu laisse [ de libre aux deux extrémités. Ces portions libres sont fermées par des cylindres de fer doux; le fil qui forme les rangées superposées de chaque canon remonte en ligne droite vers son origine à In fin de chacune d'elles; il passe de l'un à l'autre élément en remontant toujours en ligne droite pour recommencer ses courbures, et forme ainsi plusieurs sections concentriques ou parallèles d'un seul genre de spirale. Ces éléments, au nombre de dix dans la pile qu'ils ont construite, ont une longueur do G décimètres, et sont fixés par leur milieu, à une distance réciproque de 0",10 à 0",!3, sur un même axe de bois qui pose par ses deux extrémités sur deux tourillons, et porte d'un coté deux pièces métalliques exactement semblables à celles de l'appareil de Clarke, lesquelles pièces sont destinées, comme dans ledit appareil , à recevoir les deux extrémités de la spirale de cuivre. Les cléments sont orientés dans le méridien magnétique, et ou imprime à l'axe de bois un mouvement de rotation assez rapide. Cette pile, appelée mat/ncloêlectra-tclluriqtie, imprime des déviations beaucoup plus fortes que celles que l'on obtient dans l'expérience de Faraday. Elle donne des commotions qui peuvent se faire ressentir jusqu'au poignet, et décompose l'eau.

Il résulte de ces effets qu'un corps conducteur quelconque ne peut se mouvoir a la surface du globe sans qu'il en résulte dans la masse des courants d'induction.

Induction due aux décharges électriques. On a vu plus haut que les courants induits instantanés pouvaient développer à leur tour

230 ÉLBCUIO-UÏJUUltiUB

d'autres courants d'induction ; les décharges électriques, comme celles do lu bouteille de Lcyde,sont encore dans ce cas, et en produisent également. Il faut, ainsi qui? l'a l'ait M. Henry, se servir de spirales plates , dont les fils sont bien isolés les uns des autres avec de la soie cl de la gomme laque , et séparer les spirales inductrices et induites avec du verre. (Juundon place une plaque métallique entre elles, nu une spirale fermée, le courant instantané induit dans cette plaque agit sur la spirale induite , donne lieu à un coulant d'un ordre ïnpérieur, par conséquent de direction contraire a celui qu'y déterminerait l'action directe du murant inducteur ; il en résulte pour le dernier une grande diminution , nu bien une cessation. Ces effets expliquent comment M. Havary, dans ses expériences sur l'aimantation [page 183) , modifiait ou même annulait complètement la puissance d'aimantation des décharges.

En se servant de la méthode d'aimantation, M. Henry a trouvé que les directions des décharges induites des ordres supérieurs étaient 1rs mêmes que celles trouvées pour les courants induits.

JIM. Henry et Marûmiui oui reconnu qu'avec une petite bouteille de Levdc faiblement charger, un en tenant les spirales a une grande distance, ou bien encore en obligeant la décharge inductrice à traverser un liquide mauvais conducteur, la décharge secondaire suivait une direction opposée à relie de la bouteille; en diminuant la distance des spirales ou la résistance du circuit inducteur, ou en augmentant la tension de la charge, le sens de la décharge secondaire devenait le même que celui de la décharge de la bouteille.

Dans l'induction par décharge électrique, il se produit un phénomène analogue h celui dont nous avons parle il propos des courants induits instantanés de différents ordres ; il se manifeste deux courants induits, et IVIÏi-t liual ne dépend que de la différence; des deux ac lions. M. Murianini s'est servi de la disposition suivante dans l'étude de l'induction par décharges : son appareil, nommé rérlertrtmiètre, est composé d'une hélice perlant au centre un morceau do fer doux et qui doit livrer passage à la décharge. Une petite aiguille en acier aimanté est suspendue au-dessus, de sorle qu'elle se tourne dans un sens ou dans l'autre, suivant l'aimantation communiquée au fer doux. Il résulte de là qu'en excitant une décharge d'induction ou autrement dans le lil de l'hélice, le fer doux s'aimante momenhmcoicn; , et l'aiguille aimantée est déviée par cette action. Il a trouvé qu'en général la décharge induite a la mémo direction que la décharge inductrice, toutes les fois que la

ÈX, ÉLECTBQ-UiQBBTIÎSIE. 33^

bouteille do Leyde a une capacité passablement grande, ei qu'elle est bien chargée; ainsi, dans ce cas, c'est la cessation du passage de l'électricité qui donne lieu à l'induction in plus forte. Si , au contraire, la. tension de la charge de la bouteille de Leyde diminue, ou si , ii égalité de tension, les dimensions augmentent, alors la décharge induite a une direction opposée; diuis ce cas, c'est la fermeture du circuit qui donne lieu ait courant d'induction.

M. Jlatteueri a fa il usage, jimir mesurer la décharge induite, d'un {.'alvanuinclre ordinaire ; il a reconnu que l'aimantation, comme la déviation galiaiieinéirique, indique que la direction de la décharge induite secondaire est la même que celle de la bouteille.

Le même pliysirien a l'ail tisane aussi du perce-carte, el il a constamment trouvé de cette manière que si les deux circuits que l'on compare, l'un comme inducteur, l'antre comme induit, sont lois les deux fermés ou tous les deux ouverts, la direction de la décharge induite est opposée k relie tle l'inductrice. Si, au contraire, l'un des circuits est ouvert, et que l'autre soit fermé, la décharge induite est dans le même sens de la décharge inductrice.

M. Iliess a employé une autre mélbode : il a pris une lame de métal recouverte d'une couche de résine sur ses deux faces; puis il a mis en communication les deux extrémités de la spirale iuduilc avec deux pointes métalliques en contact avec les couches de résine. Quand l'étincelle induite éclatait, on déterminait la direction de la décharge, en projetant successivement sur la surface résineuse un mélange de soufre et de minium pulvérisé, qui produisait les ligures de Lcichtenberg. M. Riess a obtenu néanmoins, en opérant ainsi , des résultats contradictoires.

M. Verdel a eu recours a un procédé fondé sur la polarisation qu'éprouvent les deux électrodes de plaline qui plongent dans un liquide, entre lesquelles on a fait passer une décharge de In bouteille. Il a reconnu que, si le circuit induit est fermé, il n'y a pas de polarisation produite par la décharge secondaire, et qu'elle n'n lieu quo lorsque le circuit induit est interrompu et qu'une étincelle accompagne la décharge induite. On trouve alors toujours une direction de la décharge secondaire semblable a celle de la bouteille.

Le même physicien, en étudiant la décharge du troisième ordre, n'a pas trouvé de polarisation sensible lorsque le circuit est fermé, mais il a observé qu'en ohligeanl la décharge induite a traverser une couche d'air et à produire l'étincelle, les lames étaient polarisées de manière à indiquer la prédominance d'une décharge opposée a In décharge secondaire inductrice.

M- Dove a fuît également usage, pour l'étude de l'induction par les déduiras électriques, de l'inducteur différentiel disposé comme il suit :ab, «7/ étaient deux héltrus fuites do gros fil de cuivre rouge, et roulées sur doux tubes de verre de 33 centimètres de long sur

n et n', que traversaient successivement les deux fils; il en résultait une décliarge induite dans les deux hélices enveloppantes. Deux bouts do ces hélices étaient joinls ensemble; les deux autres servaient ii transmettre la décliarge induite, soit dans le galvanomètre, soit dans une hélice magnétisante, soit clans le corps humain, à l'aide des conducteurs m et m'. On pouvait, comme dans les hélices décrites précédemment , introduire à l'intérieur des lubcs des lils ou des tiges de différents métaux. En outre, cet appareil pouvait servir également pour les courants électriques comme pour 1 cli'dncité statique, en suivant lu mémo méthode d'opérations diffé- "rntidlrs qui' précodrriKucnt : miiis dans les décharges induites il a fuit usa^e, [hjiic étudier le sens du courant, de l'ectiuii magnétisant .sur l'acier, du condensateur, ou de? iignns ti'act'vs par II 1 - deux élertrii/ilés sur les fléaux, de résine (voir tome l", page 121).

En opérant ainsi, M. Dove a trouvé que l'effet physiologique du courant d'induction développé par la bouteille de Lcyde est affaibli par l'introduction diins la bobine des métaux non magnétiques (c'est-à-dire autres que le fer, le nickel et le cobalt), et d'autant plus qu'ils sont plus conducteurs. Ainsi cette diminution est plus grande pour lo cuivre que pour le plomb, le bismuth et l'antimoine, [les tubes fendus longitudinalement diminuent aussi beaucoup moins l'effet que des tubes continus. Ces résultats, analogues à ceux que les courants avaient donnés (voir page 22i), proviennent encore delà réaction que les courants instantanés développés sur la surface con-

2 centimètres £ de diamètre; les spires des fils étaient isolées avec soin. Deux autres hélices plus grandes , mais semblables, Alt, A'U', roulées autour de cylindres en carton, recevaient dans leur intérieur les. hélices primitives.

Celles-ci transmettaient la décharge d'une balleric do bouteilles de Leydo, excitée entre les extrémités des tubes

ET KLECTBO-MAOSiîlSSlE. S33

linuo du cylindre métallique exercent sur le circuit secondaire. Toula cause qui s'oppose donc il l'établissement de ce courant augmente la rapidité de la décharge et l'intensité de l'effet physiologique.

Quand, on examine l'action de cylindres de fer, on trouve qu'avec des décharges ordinaires il y a affaiblissement do l'action physiologique, mais augmentation de l'effet d'aimantation, tandis qu'avec les courants voltaiques la masse de fer augmente ces effets.

En employant des masses de fer ou des fils de ce inétal, M. Dovc a montré qu'il fallait distinguer les effets dus à la polarité magnétique que ces masses acquièrent lorsqu'elles s'aimantent, de ceux qui étaient dus aux courants induits se développant sur la surface des métaux, suivant leur degré de i:nTnlurtibililé, Il a donc pensé qu'en empêchant les courants induits de se développer autour des cylindres métalliques placés au milieu des hélices, c'est-à-dire en les composant de faisceaux de fils tins, on pourrait peut-être découvrir des traces de magnétisme. Mais, si quelques-uns en ont donné, il ne faut pas en attribuer l'effet à une action magnétique de ces métaux, car nous avons vu dans le livre précédent quels sont les phénomènes produits lors de l'action do la puissance magnétique sur différents corps.

Enfla nous ajouterons qu'il résulte des observations faites par les différents physiciens qui se sont occupés de l'induction due à l'action de l'électricité libre, et comme nmis l'avons déjà dit, que la décharge détermine deux décharges induites dans le lil voisin, ayant, la première une direction contraire, la seconde une direction semblable à la décharge inductrice; que ces deux décharges induites, se succédant l'une à l'autre dans un intervalle de temps inappréciable, se neutralisent à peu près si le circuit induit est fermé ou offre peu de résistance, mais que, s'il est interrompu par une solution de continuité permettant à une étincelle de se produire, ou par un lil lin qui s'échauffe, alors c'est généralement la seconde décharge qui l'emporte sur l'autre, c'est-à-dire la décharge directe. M. Delarive a supposé pour l'expliquer que, la décharge directe étant la seconde, les causes qui retardent la propagation de l'électricité doivent agir proportionnellement moins fortement que sur la première.

Nous avons vu que l'action des aimants, comme celle des courants, pouvait donner lieu à un développement d'électricité; on en a tiré parti pour construire des appareils magnéto-électriques capa-

.33-1 ÉLËCTIIO-llïNÀSilliUE

blés de donner une suite de courants électriques dirions dans ln même s t'iis ou en sens inverse. Nous allons décrira quelques-uns des appareils employés aujourd'hui, et qui ont reçu le nom d'appareils d'induction.

Appareil de. Faraday. Nous parlerons d'abord de ceux dans lesquels on ne fuit nsiiru qui' d'aimants permanents . d'armatures en fer doux et de fils conducteurs : tels sont ceux de Pixii , de Soxtou, de Pape, etc. ; ensuite des appareils dans lesquels on emploie des aimants permanents cl di s aimants temporaires dus à l'action d'un courant elcc trique nécessaire pour les faire fonctionner.

On peut citer comme appareil simple celui qui résulte des expériences de M. Faraday, et que nous rappellerons pour expliquer les effets du magnétisme par rotation , découvert par Arago : il consiste eu un disque de cuivre 11, mobile dans un plan vertical autour d'un axe horizontal, et qu'on lait tourner entre les deux pôles opposés d'un aimant puissant M, .Si l'un fait communiquer un bout du fil d'un multiplicateur A avec l'axe du disque, l'autre avec un point de sa i;ircii]il'érs;iice, on a un courant constant pendant le mouvraient du disque ; mais ce courant u fort peu d'intensité.

Appareil de Clarke. On parvient il obtenir des effets énergiques en construisant des électro-aimants entourés de iils conducteurs, en face desquels se trouvent les pôles de forts aimants permanents, lin mettant en rotation, soil l' électro-aimant, soit l'aimant, les variations d'intensité magnétique qui ont lieu dans le fer doux donnent lieu à des oiiir;ui1s d'induction dans le lil conducteur. M. Pixii a construit le premier un appareil de ce genre, dans lequel les aimants étaient en rotation , I élertra aimant étant fixe. On lui a substitue depuis n-lui de M. Suxln», dans lequel, les aimants étant fixes, les électro-aimants sont mobiles. Nous allons indiquer l'appareil perfectionné dont on fait actuellement usage , .lequel est fondé sur les mêmes priud|ies, et dont la construction est due à M, Clarke.

St ÉmCTHO-HAUHKTISWE.

A représente une série du six barreaux d'acier aimanté, recour-

u » D représenta l'armature

d'un double cylindre en Ter doux GF, laquelle est fixée dans un mandrin de cuivre placé entre les pôles du l'aimant A. Cette pièce est mise en mouvement au moyen de la roue E, d'un axe de rotalion et d'un fil ou d'une chalno sans fin. Sur chaque cylindre est enroulée une hélice un fil lin de enivre entoure de soie , d'une longueur de 7i'iO mètres. L'un des bouts de chaque héliue usl soudé ù l'armature du milieu 1), à laquelle est fixée, perpendiculairement è sa surface , uni! iv^v du cuivre munie de deux piètres de rupture II.

K représente un cylindre creux de cuivre, auquel est soudé l'un dus bouts libres des hélices, et qui est séparé de la lige au moyen d'un morceau de hois dur qui repose dessus; l'autre bout des hélices communique avec la tige. U est un ressort en lil de fer, destiné à exercer une pression contre [e cylindre truux K, avec luquel il esl en contuct métallique, nu moyen d'une vis fixée dans la plaque de cuivre M.

P représente une lige de cuivre verticale, carrée, s'adaplant ù la plaque de cuivre N. 0. est un ressort de métal exerçant une faible pression sur la pièce de rupture H; elle est teuueen contact métallique au moyen d'une vis à léte.

T est un fil de cuivre destiné ù établir la communication cnlro les deux plaques de cuivre M, N.

Au moyen de cette disposition , les diverses parties D, H, Q, P, H, sont en communication avec l'un des bouts, et k et M avec les deux autres bouts. Ou conçoit très-liien que, le ressort Q pressant doucement sur la pièce de rupture II, ou obtienne des effets régubers.

liés en fur à cheval , disposés verticalement et reposant sur quatre vis fixées à la planche d'appui B. Une barre épaisse de cuivre C est percée en son milieu d'une ouverture dans laquelle passe un écrnu avec une vis tournante destinée à maintenir l'aimant contre la planche U. Ou peut, par ce moyen , enlever facilement

l'aimant sans déranger lu reste de l'appareil.

330 ÉLECTBO'l>yitlLIItQUB

Les faces des cylindres do fer F, G, autour desquels sont enroulées les hélices, sont parallèles autant que possible avec celles du fer achevai A, et en contact avec lui. Quand Iti contact n'est pas établi, on dévisse l'écran de la roue E, et on l'enlève de son axe*u moyen des quatre vis dont il a été parlé ci-dessus et de la vis de la plaque C; on ajuste alors l' électro-aimant avec la plus grande facilité.

Il faut encore que la pièce de rupture soit disposée de manière que le ressort Q se sépare de la pièce en mémo temps que les cylindres de fer de l'armature quittent les pôles de l'aimant. Quant an ressort en til de fer 0, il presse toujours et doucement contre le cylindre creux de cuivre K. Au moyen de ces dispositions, on so passe d'un bain de mercure, qui présente toujours des inconvénients.

Lorsqu'on veut donner une commotion avec cette machine, on prend dans les deux mains, humectées avec de l'eau salée, les deux conducteurs do cuivre R, S, dont l'un est en communication avec la plaque M et l'autre avec la plaque N, de la manière indiquée sur la figure; puis M et N sont réunis au moyen de la tige T. La commotion que Ton reçoit avec cet appareil, dès l'instant que l'on tourne la roue, est très-violente. Si l'on veut avoir un courant toujours dirigé dans le même sens, on ne met qu'une seule pièce de rupture. Dans ce cas, le circuit est interrompu quand le courant change, c'est-à-dire lorsque chaque hélice quitte une branche de l'aimant.

En pinçant les deux lils de communication R, S, en M etN, le choc n'est pas aussi puissant.

U, V sont des tiges en rapport avec des fils conducteurs et munies de morceaux d "éponge dont on fait usage dans les applications de l'électricité à la médecine. Ces éponges sont humectées de solutions acides ou salées; on peut, avec leur secours, donner une succession de chocs les plus puissants là où il est nécessaire.

Quand on fait fonctionner cet appareil, si l'on regarde entre la faee de l'armature de rotation et l'aimant en fer à cheval, on aperçoit une vive lueur qui va de l'une à l'autre. On aperçoit encore celte lumière aux points de rupture. On la voit aussi quelquefois briller entre les hélices F, G. Avec cet appareil, au moyen d'une disposition particulière, on décompose l'eau.

Au lieu des deux hélices précédentes et de leurs accessoires qu'on appelle armature d'intensité, parce que le courant qui en résulte provient d'une électricité a forte tension, on emploie une armature do quantité, qui est formée de cylindres moins forts et d'un (il de cuivre de 40 mètres seulement, d'un diamètre plus gros et recou-

ET électuo-îiacnétisme. SST

vert de soie. C'est avec cette armature qu'on brûle un 01 de fer et qu'on obtient l'incandescence d'un 111 de platine.

Si, au lieu d'un électro- aimant tournant, on en emploie un grand nombrCjCt que l'on fasse usage d'une série d'à imanls artificiels d'une grande puissance, on peut avoir un appareil fournissant un courant électrique assez énergique. Alors, pour faciliter la manœuvre, on peut faire passer les bobines entre les branches des fers a cheval des aimants , au lieu de les faire passer a coté. C'est de cette manière qu'ont été construits les appareils magnéto-électriques employés comme source d'électricité pour la dorure et l'argenture.

Les appareils magnéto-électriques peuvent être avantageux pour avoir un courant constant, tant que la vitesse de rotation de l'appareil est la même; seulement le courant est intermittent, mais ces intermittences, pour les effets chimiques ou calorifiques, ne sont pas appréciables. 11 est seulement un point sur lequel nous devons insister ; c'est que ces appareils ne sont pas économiques, en ce sens que l'équivalent de force mécanique employée ne produit en électricité qu'une quantité qui, utilisée pour des actions chimiques ou calorifiques, ne peut rendre qu'une fraction de ce qu'aurait pu donner la force initiale appliquée immédiatement a cet usage. Ainsi, pour nous faire mieux comprendre, il serait chimérique défaire usage d'un appareil semblable pour faire du gaz par la décomposition électro-chimique de l'eau 1 , car la quantité d'eau décomposée éleetro-clii iniquement serait en quantité moindre que celle que l'on obtiendrait avec le combustible employé à obtenir la force motrice initiale.

Dans les applications industrielles, telles que la dorure ou l'argenture, où le prix de revient de l'électricité employée est fort minime, eu égard a la valeur du dépôt et à celle de l'objet recouvert, il est avantageux de se servir de ces appareils qui fonctionnent avec une grande régularité; dans les applications, au contraire, où il faut compter avec le prix de revient de l'électricité, il ne faut pas encore songer à leur emploi, à moins de circonstances spéciales.

Appareil de Page. On peut obtenir des courants d'induction assez énergiques, ainsi que l'a fait M. Page, en entourant d'hélices les branches d'un aimant permanent et fixe en fer a cheval , et en faisant tourner rapidement une armature en fer doux devant cet aimant. Quand l'armature est devant les pôles de l'aimant, son influence détermine un changement dans l'intensité magnétique des différents points de l'aimant, et par suite un courant induit dans le

ÏJ8 ÉLÏCtflO-DÏJIlUIQtlI.

111 conducteur; quand l'armature s'éloigne de cotte position, il y a un effet inverse de produit.

Fin. lr>».

L.1 figure 200 représente un appareil de ce genre, mais construit par M. Ilrelon pour les applications médicales. On obtient, en tournant l'uiniature de fer doux mobile B, devant l'aimant J , une série de courants induits de sens contraire, capable de donner des commotions ; mais, pour avoir les courants induits dans le même sens, il faudrait ajouter un système de roues dentées à parties mi-conductrices, placé sur l'axe de rotation. Polir graduer l'action de l'appareil, on éloigne plus ou moins l'aimant de l'armature mobile a l'aide du bouton G ; la tige en fer doux ¥ , que l'on peut mettre en contact avec les pôles de l'aimant , sert au même usage.

M. Loiseau a fait une addition qui permet d'utiliser le courant électrique produit par induction autour de l'armai arc mobile en fer doux ; pour cela il substitue à cette armature un électro-aimant ordinaire : il réunit alors les avantages de la machine de Saxton à celle de Page, et, d'après la disposition du rliédtnipe placé sur l'axe mis en mouvement avec la main , on peut faire concourir à l'effet que l'on a en vue, ou te courant induit dans le circuit placé autour do l'aimant, ou celui qui est produit dans l'éleclro -aimant tournant, ou bien la réunion des deux.

Appareil de Rvhmkorf. Dans les machines précédentes, le mouvement de rotation est produit par une force extérieure; mais, quand on emploie un courant elcc1ri<|iic. initial pour aimanter les fers doux qui doivent induire les courants que l'on veut étudier, on peut obtenir cette alternative d'actions inverses, suit par un mouvement d'horlogerie, soit à l'aide de l'instrument lui-même.

Nous parlerons d'abord de l'appareil construit par M. Ilubmkorf, lequel donne des effets très-énergiques.

ET iLf.CinO-MACNF.TISMF. 139

Ln figure 9tli) bis représente un de ces appareils d'induction nvee In bobine de fil horizontale. Nous l'empruntons, ainsi que su description, n In notice sur l'appareil d'induction électrique de M. Ruhrnkorf par M. du Moneel.

Cet appareil consiste en une longue bobine eu <mi I<iti mince, avec rebord en verre on en bois, recouverte d'un premier circuit formé par ua fil de cuivre isolé gros et court , lequel doit donner passage nu courant électrique inducteur destiné à provoquer l'aiiimiitiilion de In musse centrale en fur doux. Les ex t [■.'■mites de ce j;ros fil viennent s'attacher aux colonnes de cuivre I el 0, fixées sur In tablette de l'appareil.

Pur ce premier circuit se trouve enroulé un fil de cuivre entouré lit 1 Hiic , mais d'un tres-pclit diamètre in" 11! du cnmiui'ivc). et dont ln longueur varie entre 8 et 1(1 kilomètres, car In longueur du fil, pur la résistance qu'il oppose au mouvement de l'électricité, est la première condition pour que celui-ci acquière une grande tension. Ce second fil est en outre isolé avec le plus grand soin au moyen d'un vernis îi In gomme laque, el ses extrémités aboutissent il deux colonnes isolantes en verre C el B.

Dans l'axe de In bobine se trouve un faisceau de fils de fer M, dont la surface oxydée ne permet pas de communication lie i'un a l'autre, de manière à éviter, ainsi qu'on le verra dans In suite de ce chapitre, que des courants d'induction circulant autour de In n,, !-.:■! rli - I'lt ni' diminuent la rapidité de transmission (les courants induits dans le circuit extérieur.

Le principe de l'appareil consiste en ce que l'on faif passer, à des inlcrvnlles frès- rapproches, une succession de courants électriques

SJO

KLECTfiC-DYNAtfIQUR

dans le gros fil 01; le faisceau central en fer doux, en s'aimantent et en se désaimantant, réagit par induction sur le circuit de III fin , et produit une série de courants induits donnant lieu aux étincelles ou aux effets dont on a déjà parlé, et sur lesquels il est nécessaire de revenir.

Pour établir la communication entre les fils de la pile et les ex- Irémités du gros fil conducteur, les premiers sont attachés en A et A' des deux côtés du commutateur KL; ils communiquent à des ressorts qui, en rencontrant les plaques conductrices du commutateur, font passer le courant dans le gros fil , dans un sens ou dans l'autre. Ce commutateur a été décrit page 189, et est représenté flg. 183 bis.

Quant à la succession rapide des courants dans le gros fil inducteur, elle est obtenue au moyen du système d'interrupteur utilisé par MM. Neef et Delarive, dont nous avons déjà parlé, et connu quelquefois sous le nom de trembleur. Cet interrupteur est disposé absolument comme celui figuré dans le condensateur électro-chimique de M. Delarive(page2l3), pour être mis en jeu par le courant lui-même; à cet effet, le faisceau de fer doux central est tei-miné par une rondelle de fer doux qui fait saillie hors de la bobine, et qui est destinée à attirer une petite masse de fer doux D, toutes les fois que l'aimantation a lieu. Celle petite masse en fer doux, attachée à un bras de levier DE, trés-mobile à l'extrémité de la colonne I, est terminée à sa partie inférieure par une lame en platine, qui repose , dans les conditions ordinaires, sur un morceau de cuivre également couvert de platine. Or, comme la masse en fer doux D communique par la colonne I à une des extrémités du gros fil inducteur, et que le morceau de cuivre touche par l'intermédiaire du conducteur en cuivre partant de H à l'un des deux pûtes du couple ou de la pile produisant le courant, le second pûle communiquant à l'autre extrémité 0 du fil, il en résulte que le circuit sera fermé toutes les fois que les masses métalliques seront en contact; mais, quand cela aura lieu, les fils de fer s'aimanteront, le morceau de fer doux sera attiré, et le cjrcuït se trouvera rompu. Aussitôt, le courant cessant de passer, le fer doux retombera, touchera de nouveau le cuivre, d'où résultera un nouveau passage de l'électricité; de là, nouvelle attraction, nouvelle rupture du circuit, et ainsi de suite. On comprend dés lors qu'il se produira une succession très-rapide de passages du courant attesté par des élincelles éclatant entre le marleau de fer et le morceau de cuivre; mais, comme ces niasses

Liiïtucd c,

met uniques sont reco merles rte platine, il ne se produit pas d'oxyde entre les surfaces en contact, et l'action peut se continuer ainsi pendant plusieurs heures.

Effets italique." dus à l'action des courants d'induction. Lorsqu'on fait fonctionner cet appareil à l'aide d'un ou deux couples ïollaïques, non-seulement on obtient enlre les extrémités C el U du fil induit un courant élcclrique , mais il se manifeste des effets de tension très-iriiiaruiwbk's, capables de donner des étincelles éclatant dans l'air.

La tension qui accompagne la production des courants induits a été mise hors de doute par les expériences do MM. Masson et Breguet, faites en 1812, en isolant convenablement le fil induit. D'après leurs recherches, bien que physiciens n'aient fait usage que de l'ex Ira-courant ou courant d'induction obtenu dans le iil lui-même , ils purent obtenir dans le vide des décharges capables d'accuser l'inégal pouvoir lumineux des deux extrémités du circuit; ils purent également charger un condensateur, mais ils n'obtinrent pas d'étincelle éclalant à ilishim'i' (Uni.- i':iir.

En faisant usage de l'appareil décrit précédemment, dans lequel le fil est convenablement isolé, les conditions nécessaires à la production du courant induit étant meilleures, l'excès de tension de l'électricité est plus considérable, et les étincelles peuvent même acquérir dans l'air jusqu'à un centimètre en employant un ou deux couples, comme on lu dira plus loin. Lorsque l'appareil fonctionne, le courant inducteur est alternativement établi et interrompu, et il doit se produire successivement des courants induits en sens inverse dans le fil fin isolé ; mais, comme cela a été dit plus haut, page 3Xt, il n'y a pas destruction de toute action inductrice, et l'expérience prouve que l'état électrique du circuit est semblable à celui qui serait donné par une succession de courants induits directs, c'està-dire produits hivs îles ilil'tÏTenli s <irsai(ii;mt;iti(>ns du barreau de fer doux; les courants produits directs sont donc prédominants. l 'ne aidée (ilisermlion qui est tiès-impiiHmile, et que l'on doit signaler encore, est relative à l'inégale tension de l'électricité aux deux extrémités du Iil induit : c'est en effet à l'extrémité extérieure du fil fin que l'on observe un excès de tension de l'électricité dont lanature dépend du sens du courant inducteur, lorsque l'on approche de cette extrémité un conducteur communiquant au sol; à, l'autre extrémité, à l'extrémité intérieure, on n'observe aucun effet de ce genre.

3 il KISCTIIO-UYSAHIQUE

Condilions des différentes parties de l'appareil d'induelia»l'our bien comprendre le- jeu do l'instrument dont nous venons de parler, ul pour se rendre compte des expériences dans lesquelles il u fonctionné, il est essentiel d'étudier l' influence de ses différentes parties sur les résultats obtenus.

L'hélice inductrice formée de gros fil ne donne lieu à aucune observation importante ; elle est destinée seulement, comme on l'a vu , à aimanter le fer intérieur.

La construction de l'hélice induite , d'après M. Poggendorf, a, au contraire, une grande influence suc les effets obtenus ; les dieux extrémités du fil fin doivent se trouver de préférence aux deux bouts de l'Iiélice, afin de ne pas rapprocher les uns des autres les points du fil où la différence de teusion électrique doit être très-grande. Le moyen d'éviter cet inconvénient serait de composer l'hélice d'anneaux indépendants, séparés par de grands intervalles; mais, comme on ne peut songer à cette disposition , on s'en rapproche en divisant l'hélice induite en plusieurs hélices distinctes réunies bout à bout, et dont chacune est composée d'un nombre impair de couches do fil. SI. Poggendorf a préféré isoler les fils recouverts du soie à l'aide d'un vernis isolant fusible (blanc- de baleine, acide sténrique, huile et cire), au lieu d'un vernis isolant ordinaire a l'alcool. En outre, l'avantage que l'on a à employer plusieurs hélices nu lieu d'une seule, est que, lorsqu'une décharge intérieure a rompu l'isolement du circuit induit d'une grande hélice, celle-ci ne peut plus servir, tandis que, lorsque cet accident se produit dans une des hélices séparées , il n'y a que cette dernière qui soit hors d'usage.

Ou a vu que l'on introduit dans l'axe commun de l'hélice inductrice et de l'hélice induite un faisceau de llls de fer doux. Ou peut

avec avantage substituer à celui-ci du fil de 0" ,2"> de diamètre ,

et il n'est pas nécessaire de les isoler les uns des autres, la couche d'oxyde qui ne tarde pas à les recouvrir étant un vernis suftisant pour les effets que l'on étudie.

L 'in ter rupteur D (lig. 20i) bis), qui, dans l'appareil de M. Ruhuikuiï. ivl iiiM'piuMlile des auliTs pti'i'tB, pi' ut iHi'i: placé hors de l'appareii; aussi M. Poggendorf a-t-il fail usage d'un interrupteur formant une pièce .isolée, mise en mouvement par un éleelru-aimant particulier. Ou peut Taire aussi usage d'un petit interrupteur de Riltbic, que nous décrirons plus loin, page -2j3, dans la figure ?I0 bis.

ET ÉLECTBO-ÏHGXÉTIS.IIE.

Il n'est pas sans intérêt de nous arrêter sur l'inRuencc que peut avoir rinlerrupleui', et différents appareils avec lesquels on le met fa rapport, sur les effets obtenus. M. h'iccau a trouve qu'eu faisant communiquer chaque eolé île l'interrupteur avec une des faces d'un condensateur, on augmente la longueur île l'étincelle donnée par le courant induit. L'effet produit paraît résulter de la suppression, ou du moins do la diminution de l 'extra-courant dans le til inducteur, qui , lorsqu'il prend naissance, a^il pour diminuer l'électricité du courant induit direct , auquel on doit l'apporter les résultats obtenus: en effet, lorsque l'appareil d'inducliou fonctionne sans l'intermédiaire du condensateur, ou voit des étincelles éclater entre les extrémités de l'interrupteur, et qui sont dues, comme on le sait, à la production d'un cou cuit induit (c\ ira-courant 1 dans [c

leur dans le circuit Inducteur, ces cImiccIIcs diminuent beaucoup, en inënie temps que celles qui résultent du courant induit dans le fil fin augmentent.

Le rôle du condensateur donnant lieu a un écoulement de l'électricité qui aurait produit I extra-courant parait encore prouvé par les résultats suivants, obtenus par M. l'oggendorf : si l'on plonge l'interrupteur dans un liquide en supprimant le condensateur, et que le liquide suit très-conducteur, comme l'eau acidulée, l'hélice induite ne donne que de faibles étincelles ; si le liquide est dépourvu de toute conductibilité, comme l'essence île térébenthine, les étincelles sont également faible» , tout se passant comme dans le eus où l'interruption a lieu dans l'air; mais si le liquide, est faiblement conducteur, comme l'alcool, l'eau de source, cl surtout l'eau distillée, les étincelles d'induction sont très- fortes, et le condensateur devient presque inutile, tout en gardant cependant quelque influence.

» se manifeste, dans ce cas, le même effet que celui qui est pro-

résistant : dans ce cas, les étincelles d'induction sont augmentées également. Enfin M. l'oggendorf, ayant placé l'interrupteur dans l'air raréfié à une pression de 3 ii i millimètres de mercure, a trouvé que les étincelles d'indortion dans le fil lin étaient apssi fortes qu'en employant le condensateur; ainsi, en disposant l'interrupteur dans le vide, il n'est pas nécessaire d'avoir recours à ce dernier appareil.

Les opinions varient pour expliquer ces effets : suivant les uns,

■24 1 ÉLïCTBO'DYll INIQUE

le condensateur ou les milieux in l<T[>nsés diminuent l'extra-courant agissant en sens inverse de celui de la pile; suivant les autres, l'cx- Ira-courant diminue la tension en ralentissant l'action inductrice : une fois l'extra^ourant diminué, l'excès de tension du courant induit doit augmenter. En tout cas, celte interposition d'un condensateur, d'un fil métallique ou d'un milieu liquide ou gazeux raréfié, n'a pas pour effet d'augmenter l:i quantité totale d'électricité développée par induclmii, mais bien de changer la rapidité de l'action inductrice, et par là la tension de l'électricité.

Comme moyen pratique.il est préférable d'avoir recours aux condensateurs , au lieu d'opérer avec des milieux analogues à ceux dont nous avons parlé. D'après M. Hulimkorf , on le formé à l'aide de deux feuilles de papier d'étain , collées des deux cotés d'une bande de taffetas gommé d'environ ! mi tres de longueur, et repliées entre deux autres bandes de ce même taffetas, de manière à pouvoir fttre introduites dans l'intérieur de la planclie servant de support à l'appareil. Les boutons G et H de la figure 2Ufl bis sont mis en rapport avec les faces de ce condensateur.

M. Poggcndorf a employé le condensateur do M. Halske, lequel se rompose d'une feuille do mica d'environ deux décimètres carrés, recouverte d'étain sur les deux faces. Dans ee condensateur, la distance des armatures est plus petite cl surtout plus uniforme que dans les condensateurs à taffetas gommé, et les effets sont au moins aussi énergiques sous de beaucoup moindre.- dimensions. On peut remplacer le mica pat' du papier à lettre ou tout autre papier fin vernis à la gonimc laque. En construisant plusieurs de ces condensateurs depuis 7 centimètres carrés jusqu'à I décimètres, U s effets ont varié comme il suit : lorsqu'on a employé une pile peu énergique, une hélice inductrice a fil gros et court et une hélice induite à fil long et tin , les petits condensateurs ont produit à peu près les mêmes effets que les grands ; lorsqu'on a fait usage, an contraire, d'une pile d'un grand nombre d'éléments et d'une hélice inductrice à til long et lin, c'est-à-dire lorsqu'on s'esl placé dans les conditions favorables à la production d'un extra-eo tirant énergique, l'influence des petits condensateurs a été nulle, et les grands condensateurs ont été nécessaires.

Effets de lumière et de chaleur obtenus par l'emploi de. l'appareil d'iniliictiiiii. lin peut distinguer dans le mode d'action de l'appareil d'induction- plusieurs cas différents : les deux extrémités du fil induit peuvent être réunies par un fil conducteur; elles peuvent èti'e

ET 1:1.1.1: L' no- M Ad M. [ [S>]

séparées jiar un gai plus ou moins raréfié, ou bien par un milieu isolant. Nous ;i11ods étudier sureessivi'inent les phé 11 omîmes qui

liquide, il s'y développe des courants alternativement opposés ,'1 chui\uv. interruption et il chaque fermeture du circuit inducteur. Ces courants sont égnux en quantité, niais non en durée. Il est aisé de comprendre que, lursque l'on ferme le circuit indurk ur, l'cxlra-cotlraul inverse peut s'établir en toule liberté dans ce circuit, et diminue l'excès (te tension du courant inverse dans le cirrnit induit. Quand on rompt le eireuil inducteur, au contraire, IVstra-courant direct dont il a été question ci-dessus, ne pouvant a'étaltlir en loute liberté, présente un excès de tension et retarde le courant direct du circuit induit ; mais, lorsqu'on emploie les moyens indiqués précédemment , on évite cet effet.

Lorsque le circuit induit est interrompu, et qu'entre les extrémités du fil se trouve tin gaz ou un corps isolant, le courant induit direct est le seul qui se développe, et l'hélice induite présente deux pôles bien définis. On le démontre en éloignant les extrémités des fils, de façon que l'intervalle soit trop grand pour qu'il se produise des étincelles, et en en approchant un électroseopc. I-ji outre, si on

lil induit, on reconnaît, soit avec un galvanomètre , soit par les actions chimiques, que les étincelles sont dues h un courant induit direct forme par des décharges successives. Ainsi le courant inverse est dominé par l'autre, et, selon une expression de M. l'og. p'tnkirf, la couche gamise agit comme un filtre qui ne laisse passer que les courants d'une direction déterminée. Il est probable que cet effet provient de l'inégalité de tension que possèdent les deux courants induits développés, et qui , d'après ce que nous avons dit plus haut, ne permet qu'au courant direct de s'établir de façon à vaincre une résistance déterminée.

On peut démontrer du reste l'influence des extra-courants sur les courants développés dans le [il induit, en diminuant a volonté la tension du courant induit direct, qui est la cause des étincelles que l'un observe dans les conditions ordinaires: il suffit de disposer, ainsi que l'a fait M. Poggcndorf, deux hélices- inductrices composées d'un gros lil, et de l'aire passer le courant principal dans une seule de ces hélices, puis de réunir les extrémités du second fil par 1111 fil conducteur. Le courant induit dans ce deuxième fil réagit

ÉUECTB0-DTK4HIQUE

si il" le courant induit di' l'hélice extérieure de lil lin, et en diminue ln tension au point de l'aire disparaître l'étincelle. Quand les extrémités de ee second lil tTii1iK.-tt.tui- sont séparées, les effets ont lieu comme dans les on tdi lions ordinaires.

Lorsque l'on étudie les effets calorifiques el lumineux des étincelles et df l'an- électrique oiilenu avec l'appareil d 'induction, on observe les effets curieux de fusion et de lumière dont il a déjà élé fait mention, tome I", page JUO : ainsi , de deux iils fins de Ter, celui qui est au pôle négatif rougit seul et rond. Un nuire phénomène curieux, dont nous avons déjà fail menliim page-îll, c'est que les deux extrémités du fil induit ne possèdent pas le mémo excès de tension : le bout extérieur de l'hélice induite peut donner des étincelles à distance quand ou lui présente un conducteur isolé du circuit, tandis qu'il n'en est pas ainsi pour le bout intérieur du fil. Il y a un moyen tl'olilenir on rourant ayant aux deux pèles une éyalc tension : il consiste à faire passer le même eiturallt inducteur au travers de deux appareils semblables réunis par leur gros fil et leur fer, et de façon que l'électricité positive et 1 'électricité négative se produisent dans l'un des appareils à l'intérieur du fil lin, dans l'autre à l'extérieur; un n'emploie, pour cela, qu'un. interrupteur pour faire fonctionner IVnsemlile îles lieux appareils.

On peut répéter avec l'appareil d'induction une foule d'expériences fort curieuses, el il l'nïde desquelles on met en évidence, des effets dus û l'inégalité de tension possédée par les deux extrémités du fil; nous ne parlerons que de celles que l'on petit faire en établissant la communication entre les deux extrémités du lil induit el les deux liges île l'u'ul' électrique. Nous avons déjà imliipie la dil'i'érenee d'effets produits aux deux pôles, tome l" paye 333, et nous avons apjKtlé l'attention sur les stratifications observées dans l'arc lumineux, paye 3ii t; mais, comme la ligure donnée dans le premier volume ne représente pas convenablement le phénomène, nous avuus emprunté à l'ouvrage de M. du Moncel, déjà cité plus haut, la

ligure suivante i.-211'.l ter), laquelle donne une idée îles efiels ol.tlenus. Un voit dans la ligure la différence dans les effets produits

renie lileuàtre, el le piMe pusilif supérieur étant le point de départ d'une gerbe rougeatre. Du reste, en introduisant un lil de grande résistant e dans le circuit , ci itu inégalité! d'action lend à disparaître, ainsi que l'a remarqué M. Huhmkorf.

si ;

La figure du milieu représente les stratifications que l'on remarque quand on fait le vide très-exactement, el que l'œuf électrique contient préalablement de ln vapeur d'essence de térélienlhine, d'esprit de bois, d'huile do uaphlo, de hichUirure d'étain , etc. MM. Quel etGrove oui étudie ces stratifications, qui sniibli-ui ne pas dépendre uniquement do riiilermilleiire dos décharges, puisqu'un peut les obtenir en manoaivrant l'iniorruptcin' do l'appareil d'induction à la main, et en no soulevant le marteau qu'une seule fuis. Seulement, quand l'apprinil fonctionne et que les edViranls PC svlncf'dnnt, par une illusion d'oplique, les strates paraissent avoir un mouvement ondulatoire et progressif et un mouvouu nt île million. Ce phénomène, ainsi que nous l'avons déjà dit tome i", page 3îi4, n'a pas encore reçu d'explication corn ploie mont satisfaisante.

Nous venons de voir les effets qui avaient lieu quand les extrémités du lild'induclion étaient réunies on séparées pur un £UZ; mais, si ces extrémités sont terminées par des plaques métalliques que sépare une lame isolante, ou, en d'autres termes, si elles louchent aux deux faces d'un condensateur, il se produit alors des phcuijmèuis

ÉLKCrUO-IIYKAUKJ''

remarquables : le cuule:isalrur se cluir^c sons l'iullucncc do chaque courant induit direct, cl se dédiai;^; i «tmii-ili^it i-ti n-iil pur lu lil lui-même, de manière qu'on ne constate pas d'aeaiuiuhilion d'électricité; miiison mémo temps nu aperçoit des apparences lumineuses, cl l'on entend des crépitations indiquant le passage continuel de IVItTlnrilc des plaques sur ia lame, eL vice, versa. Ainsi, d'aptes ' M . Poggendorf, si l'une des extrémités du (11 cunimunique avec une large plaque carrée, et l'autre extrémité- avec une petite plaque ronde, séparée de la précédente par une lame do verre, on entend un liruil continuel d'étincelles, et dans l'obscurité on voit la plaque ronde environnée d'une auréole, hunuiciisi' produite par un grand ïiumbre d etini ■elles, qui semblent dans une u^ilatinn incessante. L'auréole esl d'aulant plus lar-fie. que la plaque ronde est plus petite. On peut même séparer les plaques île In lame do verre par une couclie d'uir de quelques inilliuieUrs d'épaisseur, et l'on observe (le nombreuses étincelles parlant entre les plaques et les dent surfaces du verre.

Si, en niiîme temps que les extrémités du lil induit communiquent avec les deux armatures d'un condensateur, elles communiquent avec deux houles ou deux pointes rapprochées l'une du l'autre, Il part entre ces houles des cliiiei-llcs beaucoup plus fortes cl plus brillantes, niais moins longues que par lu lil induit luimiune. Le condensateur se décharge en effet latéralement entre les boules, comme cela arrive avec un condcnsaletir chargé par

une machine ordinaire, oit plutôt avec rélectromètrc «1-lt Lano (voir lomi! page 2")). Nous avons déjà cité, lonie 1", paye H,Y7, l'appareil à l'aide duquel M. Massnn ;i étudié la composition de lu lumière électrique; liiuis allonî y revenir : d'après lit disposition

adoptée par ce pli ysicicn, un c Icnsateur MN jlig. MIS), chargé à

l'aide des condut leurs F et S, était décharné latéralement en Alî; alors, avec l : appaiï'il d'induction dont lis extrémités communiquaient à F et à S, il a pu olilcnir une succession d'étincelles Irèsbrillanies en Alt.

MM. Grave et Gassiot ont opéré sur une plus pramlu échelle en se servant d'une pile d'un grand nombre d'éléments pour obtenir le courant piïuiipal passant dans l'appareil d'induction ; ils ont reconnu que l'addition d'un condensateur dans les mêmes conditions qno précédemment accroissait l'énergie des décharges, pourvu que la surface du condensateur augmentât avec la force de la pile. Avec Ut) éléments d'une pile a acide nitrique et un condensateur de O™,'** carrés, ils ont vu entre les extrémités de l'excitateur latéral un jet uiltimineuï d'étincelles de -i millimètres de long, et qui prirent même une longueur de -Kl millimètres quand on interposait la flamme d'une lampe il alcool; la flamme étant conductrice de l'éleclricilé, ainsi qu'on l'a vu tome I", page t) t ). Dans ces expériences, on peut fiiire usage de bouteilles de Lcydc ou île jarres bien isnlees, pourvu que l'armalurt; intérieure communique avec l'extérieur du l'd induit, c'est-à-dire à la partie où l'on remarque l'excès de tension électrique; mais, dans tous les cas, on doit proportionner l'étendue du condensateur à la puissance du courant électrique que l'on emploie.

Emploi de l'appareil d'induction pour l'explosion des mines. L'appareil d'induction que nous avons décrit n'offre pas seulement un intérêt purement spéculatif, si l'un considère les services qu'il peut rendre à l'art des mines. Les procédés employés jusqu'à ce jour pour enflammer la poudre dans les mines sont impraticables dans certains tas, cl le plus souvent insuffisants et dangereux. L'incandescence d'un fil métallique inlei puse dans un circuit vol talque avait déjà permis de provoquer une implosion à distance à un moment donné ; mais , outre que l'effet n'est pas instantané, l'embarras de la disposition de couples, dont le nombre dépend de la longueur du circuit, est tel que l'on u'a pas utilisé la puissance calorilique de l'éleclricilé dans cette; circonstance.

L'appareil d'induction de M. Hulunkorf n'offre pas ces embarras

ï.'iO ÉLICÏRO-DYiUlIIQtïB

(le manipulât ion; nu lieu d'une pile de plusieurs éléments, il n'en exige qu'un seul, i;t encore peut-il cire remplacé par un appareil magnéto-électrique toujours prêt a fonctionner. Cependant le problème n'est pas aussi simple à résoudre qu'il paraît l'être, et, en cxcilftnt l'étincelle d'induction nu milieu de la poudre, celle-ci pourrait ne pas faire explosion; mais, eu ayant recours aux fusées de Htnieham , rin peut provoquer l'explosion de In poudre a l'aide

Les fusées dont il est question ont été construites par M. Platebail) , d'après rétle observation faite par lui , que les étincelles électriques suivent la légère empreinte de sulfure de cuivre laissée sur la giilta-percha qui n servi a envelopper un fil de cuivre. Pour les obtenir, on prend deux bouts de til de cuivre ronge recouverts de fiuttn-perclm ordinaire; on dégarnit de gutla-pcicha leurs extrémités, puis on les l'ait pénélrer dans une enveloppe de gnlta-pe relia vulcanisée, que l'on n coupée et enlevée de dessus un fil qui en avait été recouvert depuis longtemps. I.a figure -21 0, n" -i, page 2VÎ . représente une de ces fusées, Ail étant l'enveloppe île ^ulla-perelia sur laquelle une éehancruro a élé pratiquée. On place les extrémités des fils de cuivre à deux im truis millimètres l'une de l'autre, et l'on recouvre les pointes de fulminate de mercure, afin de rendre plus fltsée l'inflammation de la poudre. On remplit l'echanerure de poudre, et l'on enveloppe le tout avec un tuyau de caoutchouc, ou dans une cartouche pleine de pondre.

L'empreinte de sulfure de cuivre laissée sur la gutta-percha facilite la décharge, et par l'élévation de température donne lieu a V'mflammalion des matières explosiblcs. Mais quand on a préparé une fusée, avant de mettre la poudre, il faut l'essayer el régler l'étendue de la solution de continuité. Pi le sulfure de enivre est en trop grande i|iiiuitiié, il ilevii nt h™ conducteur, cl l'elineelle ne peut se produire; s'il est en trop faillie quantité, Il ne facilite pas suffisamment la décharge. Quand on a obtenu un bon résultat , on peut on toute sûreté placer les matières explosives, el se servir de la fusée pour l'inflammation par l'étincelle.

Des expériences ont été faites il l'aide de ees fusées et de l'appareil d'induction, par MM. Verdu, colonel espagnol, et Itnhmkorf, et par M. Savnre, capitaine du génie français. MM. Verdu et Ituhmkoi'f ont o|>éré l'inflammation de la poudre à des distances variables de 400 métrés à 26,000 mètres , soit en employant un eircuit composé de deux fils, suit en prenant la terre comme second con-