CHAPITRE II

Action des courants électriques sur l'aiguille aimantée. Multiplicateurs, boussoles et gaWanomètres.

Action des courants sur V aiguille aimantée. Lorsque les fils métalliques sont parcourus par un courant électrique, ils jouissent de la faculté d'agir sur une aiguille aimantée placée à distance. Oersted découvrit en 1820 cette propriété remarquable qui fut le point de départ de Vélectro-magnétisme et de toutes les applications de cette partie de Télectricité aux arts et à l^industrie. Nous n'en parlerons ici que pour arriver à décrire les multiplicateurs et les galvanomètres, dont on a besoin pour étudier le dégagement de Pélectricité.

Voici dans quelles conditions on observe Taction réciproque des

courants électriques et des aimants. Supposons un fil de cuivre AB

Fig. 34. placé au-dessus d'une ai-

^ . ^- guille aimantée ab et dans

■*"-^^^^^ '■ — 1" : — sa direction. Si ce fil joint

" les deux extrémités d'une

pile, il est parcouru par un courant électrique , et aussitôt le pôle nord de l'aiguille, suivant le sens du courant, est chassé à droite ou à gauche du fil, et l'aiguille tend à se mettre en croix avec ce dernier. Si l'aiguille est au-dessus du fil en a'b\ le pôle nord est chassé dans une position opposée. Vient-on à placer Taiguille' à droite ou à gauche du fil sur le même plan horizontal que lui, elle s'incline dans un sens ou dans un autre. Si, l'aiguille étant dans un position fixe, on fait passer successivement le courant électrique dans les deux sens, alors Taiguille se dévie chaque fois dans une direction opposée.

Ampère a donné un moyen facile de se souvenir du sens dans lequel Taiguille est déviée. Supposons, dit-il, une personne couchée sur le fil conducteur AB de manière que l'électricité positive lui entre par les pieds, et la négative par la tête; supposons en

PHENOMENES OENëBÀIjX. (:Ô

outre que cette personne^ placée en face de l'aiguille parallèle au fil^ la regarde; le pôle austral (sud) de l'aiguille sera toujours rejeté à sa gauche.

Nous ne faisons que citer le fait découvert par Oersted, sans indiquer comment varie Faction avec la distance et quelles sont les conséquences qu'on peut en déduire; ce sujet sera traité dans le tome ÏII. Pour Tinstant, nous ne considérons que le fait fondamental conduisant à la construction des galvanomètres.

Multiplicateurs. Nous avons supposé le fil longitudinal ; mais , si on le ploie en rectangle ABGD (fig. 35), et que l'aiguille ab soit Fig. 85. suspendue dans son intérieur, il est facile

de voir que les quatre côtés du rectangle ./' agissent sur Taiguille de manière à la " * faire dévier dans le même sens et que par conséquent leur action s'ajoute. En effet, pour les deux côtés AB, CD, le fil est bien dans le premier cas au-dessus de l'aiguille, et dans le second au-dessous; mais, comme les courants sont en sens inverse à cause de la manière dont le fil est ployé , l'aiguille est chassée dans le même sens. Quant aux côtés BC AD, il en est de même : en appliquant la règle d^Ampère, on voit facilement que les actions s'ajoutent. Ainsi une aiguille placée au milieu d'un fil ABCD ployé en rectangle est déviée beaucoup plus vivement que si un seul côté du rectangle agissait ; quant à Faiguille a' b' placée au-dessus et représentée sur la figure, nous en parlerons plus loin à propos du galvanomètre.

Si autour d'un cadre en bois rectangulaire on enroule un fil conducteur de manière à lui faire faire vingt, trente, quarante circonvolutions, en ayant soin d^isoler les différentes parties du fil, alors un courant électrique circulant dans le fil agira sur une aiguille aimantée placée au milieu du cadre, vingt, trente, quarante fois plus vivement. Il est donc facile de comprendre comment un courant électrique circulant dans un fil longitudinal et qui serait incapable d'agir sur une aiguille aimantée, peut donner une action appréciable quand elle se trouve multipliée par le nombre de circonvolutions formées par le fil replié sur lui-même. Pour isoler les diverses parties du fil, on le recouvre de soie ou de coton, et, quand on veut un isolement plus parfait, on l'enduit ensuite de vernis à la gomme laque, ou de guttapercha si son diamètre est un peu fort.

On conçoit également qu'en employant un fil conducteur circu-

66 ÉLBCTBIGITË DYINÀMIQLE.

lairc> au lieu d'un fil rectangulaire^ chaque partie agira dans le même sens sur une aiguille suspendue au centre , et que dès lors un instrument dans lequel le fil sera enroulé suivant des circonférences, au lieu de Têtre suivant des rectangles, donnera des résultats analogues.

Le multiplicateur a été construit diaprés le principe que nous venons d^indiquer par Schweiger ; depuis il a été modifié suivant les expériences que l'on a eu en vue, et a même reçu de grands perfectionnements. On a donné le nom de bou$soleit aux appareils destinés à ac^îuser et à mesurer Faction de courants électriques assez énergiques > et celui de galvanoscopes ou plutôt de galvanomètres à ceux qui servent à indiquer l'existence de courants électriques beaucoup plus faibles et à mesurer leur intensité. Nous parlerons en premier lieu des appareils destinés à la mesure des courants électriques d'une certaine intensité , et ensuite de ceux qui sont destinés à Tétude de faibles courants.

Si l'on a seulement pour but de s'assurer qu'un courant électrique d'une certaine intensité traverse un circuit, on peut se servir d'une aiguille aimantée portée sur un pivot, ou même d^une petite boussole que l'on place sur un ruban de cuivre faisant partie du circuit, et de façon que l'aiguille soit parallèle au conducteur.

Quand on a besoin d'un appareil accusant des courants moins énergiques, on forme alors un multiplicateur en enroulant un fil entouré de soie autour d'un cadre en bois , et de façon à faire trente ou quarante révolutions. On suspend au milieu du cadre , à l'aide d'un fil de soie une aiguille aimantée; à cet effet, une ouverture longitudinale ménagée à la partie supérieure permet l'introduction de l'aiguille. On adapte au-dessus de l'aiguille une autre aiguille en cuivre ou en bois, qui indique sur un cadran divisé la plus ou moins grande déviation de l'aiguille aimantée.

On a construit également des petites boussoles connues sous le nom de galvanomètres de poche, dans lesquelles l'aiguille placée au milieu du cadre est suspendue sur un pivot ; leur sensibilité est plus grande quand on leur applique le principe des aiguilles asiatiques, dont il sera question plus loin*

Balance de torsion. On peut, à l'aide du principe de la torsion , construire un instrument très-précis qui donne la mesure de l'intensité d'un courant électrique > et dont on a fait usage dans un grand nombre de recherches. Il consiste en un multiplicateur dans

PHÉNOMÈNES CENÉBÀUX. 67

lequel on substitue un fil de torsion, en argent ou en laiton non recnil, au fil de soie auquel est suspendue Taiguille aimantée, et Ton mesure par la torsion sur un tambour disposé à cet effet, comme on Fa dit à propos de la balance de torsion (voir page iO), de combien de degrés 41 faut tordre le fil métallique pour ramener toujours Taiguille au zéro de la division du cercle du multiplicateur, ou a 8a position première. L'angle de torsion donnera donc immédiatement une quantité proportionnelle à l'intensité du courant électrique, laquelle pourra lui servir de mesure.

La plupart du temps on a recours à la boussole des sinus et à la boussole des tangentes, qui permettent d'évaluer rapidement Finlensité des courants électriques.

Boussole des sinus. La boussole des sinus, dont le principe a été indiqué en 1824 par M. de la Rive f), a reçu de M. Pouillet la forme sous laquelle elle est adoptée aujourd'hui. Elle se compose d'un cadre ou d'un cercle CD formé d'une bande de cuivre rouge Fig. 36. vers le milieu duquel, dans Pintérieur, se

trouve une aiguille aimantée à chappe d'agate et qui se meut sur un pivot d'acier très-fin. Ce cercle est placé sur une alidade AB se mouvant sur un cercle divisé MN , de telle sorte que le pivot de l'aiguille se trouve toujours dans Faxe de rotation. Un système de niveaux et des vis calantes permettent de placer le cercle MN parfaitement horizontal; l'alidade portant un vemier, on peut facilement estimer sa position à une minute près. Les deux extrémités de la bande de cuivre CD, isolées à la base par un morceau d'ivoire, sont disposées de manière à être mises en communication avecla source d'électricité.

te cercle CD doit être placé dans le méridien magnétique. Quand l'aiguille aimantée est déviée d'un certain nombre de degrés, on fait mouvoir le cercleCDau moyen de l'alidade AB qui y est fixée, do manière à le ramener dans le plan de l'aiguille; on y parvient à l'aide de lunettes qui permettent de viser sur les extrémités d'une

(*) Mémoires de la Société de phpique de Qentve ^ 1. 111 , \}.\\1.

fî.

ELECTHIClTl!; DYNAMIQUE.

aiguille eu cuivre tixée à angle droit sur Faiguiile aimantée. Dans ce cas rintensité du courant électrique est proportionnelle au sinus de Tangle mesuré sur le cercle MN par le mouvement de l'alidade (*). Au lieu d'un circuit simple, c^est-à-dire d'une seule bande

{*) Soit NOD le plan horizontal du cercle divisé sur lequel on mesure la dé?ia-

Fig. 88.

tion d'une aiguille aimantée AG. Supposons le plao du cercle, contenant le fil parcouru par le courant, perpendiculaire au plan horizontal et passant d'abord par MN, qui est la direction du méridien magnétique. L'aiguille AG , qui était d*abord dans le plan MN, est chassée par l'action du courant en G' A', jusqu'à ce que la forcé* répulsive due à l'action du courant soit égale à l'action magnétique de la terre qui tend à ramener l'aiguille dans le méridien magnétique MN.

Examinons c<i qui se passe à l'un des pôles de Taiguille ; l'aclion à l'autre pôle est égale et contraire, et il suffit de doubler l'effet calculé comme on va l'indiquer pour avoir l'effet tutal. Or, l'action de la terre s'exerçant suivant une ligne A'T parallèle à MN, se décompose en deux d'après le parallélogramme des forces: la première composante A'D située dans la direction OA', est détruite par la résistance du pivot; la deuxième composante A' fi a seule une action pour soUiciter l'aiguille à revenir dans le méridien magnétique. Or, en nommant oc l'angle AOA', on a pour la composante A'B

A'B = AT COS. BAT = A'T sin. a.

si donc on fait tourner le plan du cercle de cuivre MN autour duquel se trouve enroulé le (il conducteur de façon à l'amener dans le même plan que l'aiguille G'A', l'action exercée de la part du fil parcouru par le courant sur l'aiguille sera dirigée suivant A'C perpendiculairement au plan G'A', d'après l'expérience d'Oersted ; pour que l'équilibre ait lieu , il faut que l'on ait A'C = A'B, ou bien A'C = A'T sin. ou Ainsi , dans une série d'expériences , la longueur du fil conducteur restant la même et la puissance magnétique de l'aiguille ne variant pas , l'intensité du courant est proportionnelle au sinus de l'angle parcouru par le plan du cadre MN sur le cercle divisé horizontal. Tel est le principe de la boussole des sinus.

Quant à la boussole des tangentes, décrite plus loin, voici le principe sur lequel elle repose. Si le plan du cadre contenant le fil conducteur reste en MN dans le méridien magnétique , la force émanée du fil parcouru par le courant sera dirigée suivant la ligne A'F perpendiculaire à MN. Cette force se décompose en deux. : la composante dirigée dans le sens de A'D est détruite par la résistance du pivot ; celle qui est dirigée suivant la tangente A'C est égale à A'F cos. a; Pour qu'il y ait équilibre, il est nécessaire que A'B = A'C. On a alors

A'T sin. a = AT cos. a, ou bien A'F = A'T tang. a.

Dansée cas, l'intensité du courant esl proportionnelle à la tangente de la dévia-

PHÉNOMÈINES CfKNÉRAUX. 69

de cuivre, on peut opérer avec un circuit multipFe dans le cas où Ton veut donner plus de sensibilité à Pappareil ; on entoure alors le cercle de cuivre CD, qui est à gorge, d'un fil de cuivre recouvert de soie faisant une ou plusieurs circonvolutions, suivant l'intensité du courant à mesurer ; on applique donc ici à Tinstrument le principe du multiplicateur. On a supposé que Paiguille aimantée était supportée par un pivot, mais pour des recherches précises, il est préférable d'y substituer par un autre mode de suspension une aiguille fixée à un fil de soie et supportée dans l'appareil , comme Pindique la boussole des tangentes représentée figure 37. Les moindres variations dans l'intensité discourant peuvent ainsi être rendues manifestes, ce qui n'a pas lieu quand l'aiguille est placée sur un pivot; cet appareil d'un emploi facile est alors d'une grande exactitude.

tion de raigiiilie. Mais il est une condiiion essentielle à remplir : inaction terrestre s'exerce bien de la même manière , quelle que soit la position de Taiguille ; ainsi MT peut être considérée comme constante dans la formule précédente; Mais A' F n'est proportionnelle à l'intensité du courant qu'autant que la distance des pâles (le l'aiguille au fil conducteur est constante dans toutes les positions. Il est donc nécessaire que l'aiguille GA soit aussi courte que possible ^ et que le cercle MN soit très-grand.

Ainsi f dans la boussole des tangentes, la condition indispensable pour que les intensités soient proportionnelles aux tangentes de déviation serait que la longueur deTaiguille fût infiniment petite. On ne peut pas atteindre cette limite.

D'après M. DespretZy qui a comparé avec soin les intensités des courants et les tangentes des déviations , dans une boussole des tangentes, dont le cercle des cou rants est d'un mètre, et Taiguille est de trente mill. de^ longueur, les tangentes des déviations sont sensiblement proportionnelles aux intensités des courants électriques. Quand on emploie des boussoles dont les aiguilles sont plus longues, les intensités ne sont plus exactement proportionnellement aux tangentes des déviations , et alors on peut employer la formule

f= (1 + 362) tang. ^ __ i^ gin. 2a,

i étant l'intensité du courant , a la déviation , 6 le rapport entre la demi-distance des pôles de Taiguille et le rayon du cercle du courant.

M. Gaugain a reconnu qu'en plaçant le centre de Paiguille aimantée excentriquemenl par rapport au cercle vertical , ou pouvait avoir des déviations dont les tangentes étaient proportionnelles àTintonsité du courant. M. Bravais, qui s'est occupé de cette'question, a rendu compte du phénomène, par le calcul de l'action magné* tique exercée par un courant circulaire sur l'aiguille aîmintée, H en a déduit foute les circonstances des expériences.

ÉLBCTRICITÉ DYI4AMIQUB.

Boussole de tangentes.

Fig. 37.

se

La boussole des tangentes (fig. 37 compose d'un grand cercle CD en cuivre rouge, dont le diamètre varie entre trois décimètres et un mètre; on fait passer le courant par le cercle lui-même ou par un fil enroulé autour de lui , conmie avec l'appareil précédent. Ce cercle doit être parfaitement vertical, et on l'amène dans le méridien magnétique. L'aiguille doit être très-petite, et avoir le même centre que celui du cercle du courant; elle peut reposer sur un |pivot en acier, mais il est préférable, comme le représente la figure, de la suspendre à Faide d'un fil de cocon ; une tige de cuivre mince qui lui est perpendiculaire, et qui est placée dans le même plan horizontal, sert à indiquer les déviations sur le cercle divisé MN. Un cercle en cuivre horizontal PQ permet d'utiliser aussi Tappareil comme boussole des sinus.

pans cet instrument, les tangentes des déviations indiquées par l'wguille ne sont proportionnelles aux intensités des courants électriques que dans cas où l'aiguille est infiniment petite par ri^ port au diamètre du cercle CD (voir la note précédente, relative aux boussoles des sinus et des tangentes). Comme on ne peut atteindre cette limite, il faut prendre le cercle un peu grand et TaiguîUe fort petite; dans le cas contraire, on peut avoir recours à une formule plus compliquée, ainsi que l'a fait voir M. Despretz. On a bien proposé de remédier à ce défaut de proportionnalité des intensités aux tangentes des déviations, à l'aide de dispositions particulières (Pôggendorf, Weber, Lenz, Péclet, Gaugaitt, Bravais), mais on peut se servir de Fappareil indiqué plus haut, en se conformant aux indications précédentes.

Magnétomètre, L'appareil construit par M. Weber et avec lequel on ne mesure que de très-petites déviations, donne également avec précision Tintensîté des courants électriques. Il est formé comme il suit ; à un fil /de soie sans torsion, long de soixante centimètres environ , se trouve suspendu un système composé d'un petit miroir de glace étamée àfaces parallèles M, lié invariablement aux fourchettes FF'; celles-ci sont terminées par deux crochets qui reçoivent les tourillons d'une barre //', fixée perpendiculairement et

PHÉNOM^INES GÉNIAUX. 71

Fig. 37 Ws. par le milieu, à un fort biir-

reau aimanté AA' de dix centimètres de longueur et de quinze millimètres environ de diamètre. Par cette disposition , Taxe du barreau se trouve perpendiculaire au plan du miroir qu'il entraîne dans tous ses mouvements.

On place à une certaine distance une mire sur laquelle se trouve tracée une division en millimètres; une lunette mu- Jnie de fils croisés permet d'observer par réflexion dans le miroir les divisions de la mire qui y à chaque mouvement du miroir, viennent se placer successivement dans Taxe optique de la lunette. On connaît - d'ailleursladistancedelamire *^au miroir, distance variable au gré de l'observateur et qu'il peut rendre plus ou moins grande suivant qu'il veut obtenir une approximation plus ou moins|considérable.

Le fil de suspension / est attaché au treuil T d'un micromètre pareil à celui de la balance de Coulomb; le miroir M se trouve dans une petite boîte B qui s ^ouvre en g pour permettre l'observation. Quant au barreau A A', il effectue ses oscillations dans ^intérieur d'une portion de cylindre elliptique GCCG en cuivre rouge d'une épaisseur de quinze millimètres environ, dont l'action inductive les amortit rapidement. Ce cylindre elliptique est environné d'un ou plusieurs fils de cuivre entourés de soie et isolés formant le cadre de ce multiplicateur, et qui viennent aboutir à des boutons en cuivre fixés sur une plaque d'ivoire RR attachée à l'appareil.

Eu m» se trouve une petite portion de cadran divisée (dix à quinze degrés) pour les observations très-approximatives, et pottr placer le barreau è zéro.

BLBCTRICITË DYNAMIQUE.

Tout le système est mobile^ pour Topientation, sur un plateau horizontal PP supporté par trois pieds munis de vis calantes.

On voit que le principe de cet appareil consiste en. ce que les plus faibles déplacements dans la position du barreau aimanté sont rendus sensibles, dans une lunette, par le déplacement de Pimage des divisions de la mire vues par réflexion sur le miroir. Ce mode d'observation est le même que celui qui a été appliqué par M. Gauss aux observations de magnétisme terrestre. En outre, M. Weber a utilisé l'influence du cuivre sur un aimant en mouvement , pour abréger les observations en supprimant le nombre considérable d'oscillations que le barreau aimanté ferait sans cela avant de prendre sa position d'équilibre.

Balance électro-magnétique. On peut employer avantageusement, dans la comparaison des courants électriques, la balance électromagnétique que l'un de nous a fait connaître (Becquerel). Cet appareil , représenté fig. 39 , donne en poids l'intensité du courant électrique, cette intensité étant proportionnelle aux poids;placés dans un des plateaux des balances.

La balance d'essai doit trébucher à moins d'un milligranmie • à chacune des extrémités du fléau ff on suspend à une petite tige verticale un plateau 'p,p' ; au-dessous de chaque plateau est fixé à

PnÉNOMÈNBS GÉNÉRAUX. 73

un fil de soie un barreau aimanté a y a'; ces deux barreaux^ aimantés à saturation, tournent leur pôle boréal en bas. On prend ensuite deux tubes creux en verre , d'un diamètre assez grand pour que les deux barreaux puissent y entrer sans toucher les parois; on enroule autour de chacun de ces tubes un fil de cuivre recouvert de soie, de manière à former une hélice de plusieurs milliers de circonvolutions. Ces deux tubes sont fixés verticalement sur des plateaux horizontaux en cuivre ce, c'c', mobiles dans deux directions perpendiculaires entre elles, au moyen de deux vis de rappel v, v\ afin de pouvoir les centrer par rapport à Faxe des barreaux. Si Fon fait passer un courant à travers le fil d'une des hélices , suivant sa direction, le barreau aimanté s'élèvera ou s'abaissera, et fera participer le fléau à ce mouvement. Si on dirige ensuite le courant dans le fil de la seconde hélice, de telle sorte que le mouvement du fléau s'exécute dans le même sens, et qu'on fasse communiquer ensemble les deux hélices, les deux actions s'ajouteront; Tappareil acquiert alors une grande sensibilité et indique le passage d'un faible courant dans tout le circuit. Nous allons donner une application de ce mode d'expérimentation. On a pris une lame de zinc et une lame de cuivre présentant chacune une surface de quatre centimètres carrés. Après les avoir mises en communication avec les deux extrémités libres des deux hélices, on les a plongées dans dix grammes d^eau, auxquels on avait ajouté une seule goutte d'acide sulfurique. Les plateaux ont trébuché, et il a fallu 0*',0355 pour maintenir l'équilibre. En opérant avec de Peau distillée, on n'a employé que 0*',0025 ; d'où il résulte que l'intensité du premier courant est à celle du second dans le rapport de 355 à 25, ou comme 14 : 4. Cet appareil peut également servir à mesurer les courants électriques de faible intensité.

Multiplicateur à hélices. En donnant une autre position aux hélices et aux barreaux, on transforme la balance en un multiplicateur d'une très-grande sensibilité (Becquerel). Au lieu de placer les hélices dans une position verticale, on les met horizontalement, et l'on substitue deux aiguilles aimantées aux deux barreaux, lesquelles sont fixées chacune perpendiculairement à l'une des extrémités d^une tige très-mince de métal, que l'on suspend horizontalement par son milieu à un fil simple de cocon, pour donner une grande sensibilité à l'appareil. Voici l'indication des différentes parties dont il se compose :

A A', tige horizontale ayant une longueur de0",284;

74 BLICTBICITB DYCIàllIQUE.

Fig. 40.

a, a', aiguilles aimantées ayant chacune une longueur de 60 millimètres;

H, H', hélices en ivoire entourées chacune d'un fil de cuivre de 2,000 mètres de longueur;

^j'p\ pieds mobiles des hélices;

c, c\ charnières des hélices;

G, cercle divisé portant une échelle arbitraire ;

t, index, parcourant Farc de cercle divisé;

PP, potence servant à suspendre l'aiguille A A' par un fil de cocon;

Une cage de verre peut être mise sur le socle adapté à une tige autour de laquelle il peut tourner , ce qui permet de placer les hélices dans la position la plus convenable relativement aux deux aiguilles aimantées;

V, V, V, vis calantes.

Les pôles des deux aiguilles étant placés inversement ^ on peut disposer le système de manière à ne lui laisser qu'une force directrice excessivement faible » condition indispensable pour donner h l'appareil une très-grande sensibilité. Dans leur position naturelle d'équilibre, les deux aiguilles, auxquelles on donne la courbure d'un arc de la circonférence décrite par l'extrémité de la tige, pénètrent, chacune jusqu'à leur point de jonction avec la tige horizontale, dans l'intérieur d'une des hélices qui sont placées de chaque côté du bras du levier. Le courant est dirigé de telle manière, que l'action qu'il exerce sur chaque aiguille chasse celte-d hors de son

PBBNOMBNES OENBR4UX. 76

hélice; Taction se trouve ainsi doubléci puisque chaque hélice chasse Taiguille dans une direction opposée.

Les deux hélices sont fixées, chacune^ à une tige verticale mobile entrant avec frottement dans un cylindre de laiton creux^ lequel peut être élevé ou abaissé à volonté* Elles peuvent en outre , au moyen de charnières^ être inclinées dans un sens ou dans un autre* On a ainsi tous les moyens nécessaires pour centrer les aiguilles aimantées , c'est-à-dire pour les placer dans la direction des axes des hélices.

Dans le principe cet appareil contenait quatre hélices au lieu de deux, afin d'agir sur les quatre pôles à la fois ; mais dans cette disposition la course du levier horizontal était très-limitée, puisque Taiguille aimantée qui étmt attirée par Thélice ne pouvait y entrer que d'une demi-longueur, c^est*à-dire de trente millimètres.

Galvanomètres. Quand il s^agit d'observer Id dégagement de Téleclricité dans les phénomènes chimiques et, en général, les couinants électriques d'ime très-faible intensité, on a recours non-seulement aux instruments qui viennent d'être décrits, mais encore aux appareils appelés galvanomètres, et qui sont plus ou moins sensibles, selon leur construction.

Ces appareils ont reçu de grands perfectionnements de M. Nobili. L'influence du magnétisme terrestre s'opposant à ce que Taiguille aimantée obéisse entièrement à Faction du courant, puisque cette influence la ramène continuellement dans le plan du méridien magnétique, on la détruit en substituant à Paiguille aimantée deux au* très aiguilles placées dans une position parallèle à l'extrémité d'une tige très-légère, les pôles inverses en regard comme le représente la figure 35; c'est le système astatique de M. Ampère. Si les deux aiguilles étaient parfaitement identiques, possédaient la même quantité de magnétisme , et se trouvaient dans deux directions par^ faitement parallèles , le globe n'exercerait aucune action sur le sys* tème: mais il ne peut jamais en être Ainsi; il lui reste toujours une force directrice très-faible , qui le ramène dans une position fixe , quand on l'en écarte. L'une des deux aiguilles est placée^ans Pinlérieur de la boîte du galvanomètre, et l'autre en dehors; l'action des quatre parties du cadre du multiplicateur sur l'aiguille intérieure a lieu dans le même sens. Quant à Taiguille extérieure, il n'y a que la partie supérieure du cadre qui agisse sur elle dans le même sens que sur l'aiguille intérieure ; les autres agiraient en sens inverse, niais, comme elles sont plus éloignées, leur action est beaucoup

76 RLEGTB1CITÉ DYNAMIQUE.

plus faible. L'effet du courant sur la double aiguille est nécessairement plus forte que sur une seule, abstraction faite de l'action terrestre; mais, comine en outre il ne reste plus aux aiguilles qu'une force directrice peu sensible, il en résulte que de très-faibles courants, qui ne peuvent mettre en mouvement une des deux aiguilles, impriment au système une action très-prononcée. Le multiplicateur, avec cette addition, est Tinstrument le plus délicat que Ton possède pour constater , dans un grand nombre de phénomènes, l'existence de courants électriques qu'on ne soupçonnait pas jadis.

La fig. M représente un de ces appareils construit par M. Rumy ^^ korff. AB est le châssis enveloppé par

le fil de cuivre dont les bouts aboutissent aux boutons métalliques FF'. Ce châssis est fixé sur un plateau horizontal DE, qui peut tourner dans son plan et autour de son centre au moyen d'une roue dentée à pignon placée en-dessous, et mise en mouvement par un bouton.

HMN est le support du système astatique des deux aiguilles aimantées suspendues à un fil de cocon VL ; R est le cylindre de verre qui enveloppe l'appareil et repose sur le plateau de cuivre. Le cadran divisé placé sur le châssis est percé à la partie centrale d'une petite ouverture circulaire et d'une fente transversale, afin de pouvoir placer et retirer l'aiguille à volonté. Les trois vis v, v\ v", servent à mettre l'appareil de niveau et à centrer Taiguille.

Le fil métallique qui entoure le cadre ABC est un fil de cuivre recouvert de soie ; on lui donne une longueur plus ou moins grande et un diamètre plus ou moins petit, suivant les expériences que l'on a en vue. Pour des courahts thermo-électriques, un fil d'un cinquième de millimètre de diamètre suffit ; on l'entoure deux ou trois cents fois seulement autour du châssis. Pour les actions chimiques^ on prend un fil plus fin, et on l'enroule*deux ou trois mille fois; pour des expériences très-délicates on construit des galvanomètres qui ont jusqu'à trente mille tours.

Afin de bien fixer la position de l'aiguille , on place une petite lunette ou une loupe sur l'enveloppe du verre au haut de l'appareil.

PHÉNOMÈNES GBNEBAlJA. 77

Quaud on veut se servir de ces appareils pour étudier les effets (les décharges électriques^ on isole les fils^ non-seulement avec de la soie y mais encore en les enduisant de vernis à la gomme laque; puis^ quand on les enroule , on les vernit de nouveau à chaque tour.

Dans beaucoup de circonstances il est nécessaire de former une table des intensités qui donne le rapport entre la déviation de Taiguille aimantée et l'intensité du courant qui Pa produite. On peut s'y prendre de plusieurs manières. Le procédé le plus facile et le plus exact consiste à construite le galvanomètre de façon que deux fils conducteurs de même longueur soient enroulés parallèlement Tuii à Fautre. On a alors un galvanomètre à deux fils^ qui est dû i\ l'un de nous (Becquerel).

On conçoit que si Von enroule , en même temps, autour d'un châssis, deux fils égaux, l'aiguille aûnantée ne sera pas dérangée de sa position d'équilibre quand on fera passer dans chaque Hl un courant d'égale intensité émanant d^une source semblaï)Ie, 'mais dirigés en sens contraire l'un de l'autre. En faisant passer dans chaque fil un courant d'égale intensité, mais dirigé dans le même sens , la déviation de l'aiguille aimantée correspondra à une force double de celle qu'on aurait avec un seul courant. En faisant varier rintensité du courant qui passe dans chaque fil , on aura une série d'observations qui permettront de former une table des intensités éle«kiques;on peut également construire des galvanomètres àlrois, quatre fils et même davantage. (Becquerel, Traité d'électricité, tome II, p. 15 et suivantes.) Nous renvoyons au surplus au même ouvrage, même volume , pour l'exposé des diverses méthodes en usage pour la formation de la table des intensités.

En général, quand on ne dépasse pas 20», on peut considérer les déviations comme sensiblement proportionnelles aux intensités du courant électrique qui passe.

Quand on veut transporter le galvanomètre, on commence par abaisser les aiguilles, jusqu'à ce que l'aiguille supérieure vienne se poser sur le cadran ; puis on retire la cloche, et après avoir mis sur une des moitiés de l'im^ex un large ruban de soie, de manière que les deux bouts en ressortent par les boitls du cercle métallique DE, on remet en place la cloche; alors le fil de cocon ne soutenant plus aucun poids, et les aiguilles étant presque immobiles par la pression du ruban , on peut faire parcourir à l'instrument (le grandes distances sans craindre de le déranger.

78 BLBGTBICITfi DYNAMIQUE.

Nobili a remarqué le premier que Jes aiguilles aimantées des multiplicateurs les plus sensibles ont deux positions d'équilibre stable ^ situées à la même distance de chaque côté du diamètre qui IMisse par lô zéi*o du cadran^ en sorte que Tindex amené sur cette ligne s'y trouve nécessairement dans un état d'équilibre instable ^ et tombe toujours dans Tune ou l'autre des deux positions primitives.

Ces deux positions d'équilibre dérivent de Taction magnétique du fil de cuivre^ dont les circonvolutions supérieures sont partagées en deux masses > afin de pouvoir introduire dans l'intérieur du châssis une des aiguilles aimantées. Or> il est facile de voir que ces deux centres d^attraction constituent un inconvénient très-grave: l'action magnétique du cuivre diminue noil-'Seulemetit la sensibilité du multiplicateur^ mais elle altère encore la proportionnalité qui aurait lieu naturellement entre les degrés et les forces de déviation dans les arcs rapprochés de zéro. Ce magnétisme du cuivre, qui réagit dans cette circonstance sur les aiguilles, est dû en grande partie au fer que renferme ce métal. Actuellement, on est parvenu à obtenir des multiplicateurs qui ne présentent pas cet inconvénient, c^est-à-dire dans lesquels l'aiguille garde toujours le zéro*

Les mêmes difficultés que l'on éprouve poitr les fils de cuivre oiit lieu également à l'égard du châssis, du plateau tournant et de la plaque métallique qui porte le cercle divisé; on se trouve pà? là dans la nécessité de n'employer que du laiton très-pur.