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d’interrupteurs et de commutateurs. On en a proposé de bien des formes. Nous indiquerons d’abord celle donnée par Ampère, et qui est assez commode; elle est représentée dans la figure 185 ; les courants sont établis en faisant plonger dans du mercure des tiges métalliques. On pratique dans une table TT deux rainures #7", de quelques millimètres de profondeur, et quatre cavités semblables w, #f', | communiquant diagonalement par des lames de cuivre 4’, mm', qui sont séparées au point de croisement par une substance isolante. Ces cavités et les deux rainures, après avoir été mastiquées, pour | que le bois humide ne puisse pas donner issue à une partie du cou- À | rant, sont remplies de mercure. Maintenant, si l'on plonge le fil positif

de la pile dans la rainure r, et le fil négatif dans la rainure 7", le

courant n’aura pas lieu tant qu’on n’établira pas une communication métallique entre chacune des deux rainures et Pune des cavités.

Soient SS’, deux lames de platine destinées à transmettre le cou-

rant dans Pappareil électro-dynamique ; la lame S peut devenir positive ou négative suivant que la cavité r communique avec é et r’ avec {', ou bien quand r communique avec » et ' avec v’. Dans le premier cas , le courant suit la direction r£, SS’, t'r'; dans le second, il va de R en v, puis traverse la lame //', et ensuite va de b' en bf et de v' en R’. Or rien n’est plus simple que d'établir ou d'interrompre toutes ces communications au moyen d’une bascule BB! en bois représentée dans la figure en perspective et qui peut tourner autour d’un axe aa’ s’ajustant dans des trous 00’. On adapte sur cette bascule quatre arcs conducteurs en métal à, 0’, d, d'; en l’élevant ou Pabaissant convenablement, on change les communications. Quand les arcs b et b' sont abaïssés, > et v communiquent par lintermédiaire de rbe et r’ avec v' au moyen de r'b'c'. Quand les arcs d et d! sont au contraire abaissés, la communication est établie entre » et é et r' et l' par l’intermédiaire des arcs. Fig. 185 bis. Le second commutateur, qui est repré- Fe —À senté fig. 485 bis, est en usage dans un grand nombre d'appareils construits par M. Rhumkorf, et est d’un emploi facile, Il =se compose d’un cylindre MR en ivoire - dont la surface est composée de deux parp+ ties isolantes et de deux parties conductrices en cuivre. Les pôles de la pile communiquent aux boutons VV! qui touchent aux montants métalliques entre lesquels le cylindre se meut. Les fils qui doivent recevoir le courant sont attachés aux boutons U, U’ en relation avec deux tiges qui frottent contre la surface du cylindre. Les parties métalliques qui sont à la surface du cylindre étant en relation, Pune avec un des montants, l’autre avec l'autre montant, on comprend aisément qu’à l’aide du bouton S on pourra interrompre le circuit de Ja pile ou bien faire passer l’électricité dans un sens ou dans l’autre dans le fil GG.

Couranis parallèles. On distingue plusieurs cas dans l’action des courants, suivant que ces courants sont dirigés parallèlement dans le même sens ou dans des sens contraires, ou bien qu’ils cheminent dans des directions obliques.

Pour étudier les actions exercées entre les courants parallèles, on peut employer l'appareil représenté fig. 186.

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Fig. 186.

AB est une tablette en bois sur laquelle sont fixés deux montants en cuivre CD, C'D', reliés à leur partie supérieure par une traverse en bois DD’. Deux tiges de cuivre sont soudées à ces montants et se terminent par deux coupes en acier a, b, placées verticalement au-dessus lune de Pautre sans se toucher. Un fil de cuivre ployé en rectangle cdef, et maintenu tel avec du mastic en P, est suspendu au milieu des montants à l’aide de deux pointes en acier qui re- . poseñt sur de petites plaques d’agate fixées au fond des toupes en acier ; ce rectangle peut donc tourner librement autour d’un axe vertical passant par abP, et ses côtés cd, ef, peuvent S’apprôcher ou s’éloïgner des montants CD, CD’. On met en outre dans lé petites coupes &,b, du mercure, afin d'établir la communication métallique entre les colonnes dé cuivre et le rectangle. Si où attache én V et V' les deux pôles d’une pile voltaique, on reconnaît que le rectangle suspendu tourné de manière que les côtés cd et ef sont repoussés par les montants en cuivre, et que le plan cde/f devient perpeñdiculaire au plan CD, CD’. Or, si l’on suit la marche de l’éleciicité dans le circuit, marche indiquée par les flèches dans la figure, on voit que dans les fils cd, ef, le courant est en sens inverse de sa direction dans les montants CD, CD’. Aïnsi, des fils parallèles parcourus par des courants électriques et dirigés en sens inverse se repoussent.

Pour observer l’action exercée par des courants dirigés dans le

‘même sens, on substitue au rectangle cdef le rectangle c‘d'ef’, formé de même par un fil métallique recourbé, mais de façon qu’en P' les fils se croisent. Il résulte de cette disposition que l'électricité chemine dans le même sens dans les fils suspendus et dans les colonnes fixes auprès desquelles ils sont. On voit alors que le rectangle est attiré et vient se placer dans le plan CD CD’, Ainsi des fils paral-

ièles, parcourus par des courants dirigés dans le même sens, s’attirent.

Dans l’expression des phénomènes on rapporte les effets produits aux actions exercées par les courants entre eux, et l’on dit simplement que des courants parallèles s’attirent ou se repoussent, suivant qu'ils sont dirigés dans le même sens ou en sens inverse.

Le même appareil peut servir à démontrer qu’un courant sinueux RS a la même action qu’un courant rectiligne ST, cé qui montre que ce courant sinueux agit comme sa projection sur une ligne droite. On enlève alors le fil conducteur de la pile en communication avec V’, et on l’attache à l’écrou E. On établit la communication entre E et V’ avec la tige RST. L’électricité circule en même temps dans les colonnes et dans le conducteur sinueux, et en approchant une des branches ef àe façon qu'elle soit placée près de RST, on voit que l’action de ce conducteur n’est pas appréciable. Aïnsi de chaque côté l’action est la même; mais, le courant étant dirigé en sens inverse, la résultante est nulle.

Courants rectilignes formant un angle. Les courants, dans ce cas, tendent à se rapprocher s'ils vont dans le même sens, el à s'éloigner s'ils vont en sens contraire. Pour démontrer cette proposition, on place dans un appareil analogue à celui de la fig. 186, mais dont les colonnes sont plus éloïgnées, deux rectängles , l’un

Fig. 187. fixe et l’autre astatique et mobile. Le Circuit mobile cd est suspendu dans les coupes gg’, par le moyen de deux pointes yy' (fig. 187), ét le rectangle fixe zz', qui est formé d'un fil de cuivre enroulé plusieurs fois sur luimême, afin d’avoir une action plus forte, est placé sur la tablette 47, come dans l’expérience précédente,

Aussitôt que les deux rectangles sont parcourus par des courants d'une manière quelconque, celui qui est mobile, lorsqu'on lui a donné une position quelconque, tourne autour de son axe et vient se placer dans une direction parallèle telle que les courants marchent dans le même sens. Si donc les deux branches &b et ed forment un angle quelconque et qu’elles soient parcourues par des courants cheminant en sens contraire, la branche cd sera chassée : si les courants sont dans le même sens, elle sera attirée.

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Ampère a défini ainsi la loi qui régit ces actions : « Deux por- «tions de courants s’attirent quand elles vont l’une et Pautre «en s’approchant ou en s’éloignant du sommet de l’angle, et se « repoussent, au contraire , quand l’une s’éloigne et l’autre se rap- « proche du même sommet.» Lorsque les deux courants rectilignes ne sont pas situés dans le même plan, on doit entendre dans cet énoncé, parsommet de l’angle, la perpendiculaire commune qui mesure la plus courte distance des deux droites. Le cas des courants parallèles rentre dans cette loi, puisqu'on peut considérer deux fils conducteurs comme formant un angle infiniment petit, dont le sommet est à une distance infinie. D’après ce principe, lorsque deux courants indéfinis se. coupent, il y a nécessairement attraction dans deux angles opposés par leur sommet , et répulsion dans les deux autres. On en conclut également que, si deux fils parcourus par des courants sont mobiles autour d’un axe vertical, ils tendront à se placer parallèlement ; de manière que les courants soient dirigés dans le même sens. :

On peut se proposer une foule de questions relatives à l’action des. courants les uns sur les autres, quand on varie la forme des circuits, leur direction, leur distance, et qu'ils sont terminés ou indéfinis. Nous indiquerons seulement ici 16s cas qui sont les plus nécessaires pour l'exposé de la théorie électro-dynamique.

Répulsion des diverses parlies d'un même courant. Cet effet résulte de ce que deux portions contiguës d’un même courant rectiligne peuvent être considérées comme deux courants formant un angle de 480%, dont le sommet est au point de séparation. Or, comme le courant de Pune des portions va en s’approchant du sommet, et que le courant de l’autre va, au contraire, en s’éloignant, il doit y avoir répulsion : c’est ce qu’Ampère a démontré de la manière suivante :

Dans un vase de verre ou de porcelaine , divisé en deux parties par une cloison également en verre, fixée sur les bords avec du mastic,et rempli de mercure, on pose sur le mercure un conducteur formé d’un fil de cuivre recouvert de soie, de manière que les deux branches repliées soient parallèles à la cloison; dans chaque compartiment on plonge les deux fils extrêmes d’une pile. Ce courant passe du mercure dans Pare, et, au même instant, le conducteur s’éloigne parallèlement à lui-même jusqu’à l'extrémité du vase. Ce mouvement indique l’action répulsive qu’exercent les unes sur les autres les diverses parties d’un même courant.

Il résulte évidemment de ce qui précède, et de ce qu’un conducteur sinueux agit comme un conducteur rectiligne, que l’on peut remplacer une partie très-petite de courant par deux courants partiels, ou par un nombre quelconque de petits courants venant aboutir au même point et ayant la même intensité; ce procédé a de l’analogie avec la composition des forces en statique.

Action de deux courants rectilignes se coupant à angle droit.

Fig. 168. Un courant terminé qui s’approche perpendiculairement d’un courant rectiligne est transporté parallèlement à sa direction. Soit ab le courant indéfini, DG le courant terminé. L'action du

premier sur celui-ci, dans l’an- = = EE gle DCb, est attractive, et peut

être représentée en grandeur et en direction par do et celle dans l’angle aCD, qui est répulsive, mais égale à l’autre, par dx. Aux deux forces dæ et do on peut substituer une résultante di, parallèle au courant indéfini , qui sera dirigée en sens contraire , et dont l’action tendra à transporter DC parallèlement à lui-même. Si le courant terminé s’éloigne au contraire du courant indéfini, il tendra à marcher dans le même sens que lui. L'action des deux courants étant réciproque, si le conducteur ab est mobile dans le sens de sa direction, il reculera de & vers à dans le premier cas, et se portera au contraire de b vers «a dans le second. S

Action d'un courant indéfini sur un courant fini mobile autour

d'un axe perpendiculaire à sa direction. Soit MN le courant indé- Fig: 189. fini, et CA le courant mobile autour du point ë C, dans un plan ACD. Il y a plusieurs cas à considérer : le courant indéfini peut couper l’axe de rotation, ou s’en trouver éloigné d’une distance plus ou moins grande que CA. Dans RE le premier cas, le courant mobile se place pa- 7 rallèlement à l’autre, de manière que le mouvement de l'électricité est dirigé dans le même sens; dans le second, lorsque la distance CD est plus grande que CA conformément aux principes précédents, CA se trouve d’abord dans une position oblique quelconque GA’, dans laquelle il est repoussé par la portion x N et attiré par la portion xM, attendu que les deux courants CA’ et T1]: 13

aN s’approchent, lun du sommet de l'angle, et que l’autre s'en écarte, tandis que les courants CA! et 2M convergent vers le même sommet. Il suit de là que CA’ prend successivement les positions CA", GA”, etc., d’où résulte un mouvement de rotation continue en sens contraire du mouvement de Pélectricité dans le courant indéfini, si l'électricité dans le courant fini se meut du centre à la circonférence. Quand le courant CA a une direction contraire, le mouvement de rotation s'effectue dans un autre sens.

Enfin, lorsque le courant MN est placé entre le centre et la circonférence, il y a des effets opposés à droite et à gauche du fil mobile par rapport au fil fixe, et, suivant qu’une action ou l’autre Pemyporte, il y a action dans un sens ou dans l’autre.

Dans le cas où le courant fini est mobile autour de son milieu , il n'y a plus de rotation , puisque chaque moitié tend à tourner en sens contraire ; il reste alors en équilibre dans toutes les positions possibles.

On peut démontrer directement par l'expérience, au moyen d’un appareil imaginé par Ampère, mais modifié depuis son origine, les différents effets qui peuvent se présenter dans les actions des courants sur les courants pour produire un mouvement de rotation continue.

Fig, 190.

Il se compose d’une auge en cuivre circulaire MN, disposée sur une tablette et dont le rebord recourbé permet de placer à l’extérieur une hélice de fils métalliques enveloppés de soie. Cette auge, dans laquelle on peut mettre de Peau acidulée, contient au centre un cylindre concentrique P, qui lui est soudé et qui permet à une colonne T en cuivre, également fixée à la table, de traverser le système sans toucher au vase de cuivre. Des lames de cuivre À, A’, sont soudées aux extrémités du fil de l’hélice qui entoure le vase; d’autres lames B et B' sont fixées, l’une au vase en cuivre MN lui-même, l’autre à la colonne métallique T. Si done à un moment donné, et ainsi qu'on le

verra plus loin, on fait communiquer le vase MN avec T, on pourra à volonté faire circuler un courant électrique dans le fil conducteur, à l’aide de A et de A’, ou bien entre le vase et la colonne par le moyen de Bet deB', ou encore simultanément dans les deux circuits, en mettant en communication A’ avec B, puis À et B' avec les deux pôles d’une pile.

A l’aide de cet appareil, on peut faire les expériences suivantes :

Si l’on veut vérifier le fait que les courants, en débouchant d’une tige métallique dans un liquide, donnent deux courants angulaires dont l’un est produit dans Peau, Pautre dans le conducteur, et d’où résulte un mouvement de rotation, on n’emploie que le circuit BB’, mais en se servant de la disposition suivante, due à Savary. On place sur une petite coupe en acier pleine de mercure à l’extrémité de T, et à l’aide d’une pointe d’acier, un fil rectangulaire bac, qui supporte un anneau en cuivre #7 plongeant dans l’eau acidulée du vase MN. En b et c sont des petits morceaux d'ivoire placés pour que le courant arrivant par la colonne T ne descende que par la colonne a, et ne débouche dans le cercle #7 que d’un côté. Alors, en fermant le circuit, on voit que le système en équilibre bac se met à tourner d’une manière continte autour de l’axe T : son mouvement ne dépend pas de la direction du courant, mais bien de la position du petit morceau d'ivoire isolant c; car, en le mettant de l’autre côté, comme on peut le faire avec un second fil de cuivre disposé à cet effet, le mouvement de rotation a lieu alors en sens inverse de celui que présente abc.

Dans le même appareil , si l’on fait passer le courant dans l’hélice en fil de cuivre AA’, et dans le système cab, l’action du courant circulaire sur le courant vertical ca suivant son sens, donne encore un mouvement de rotation; ce mouvement est plus énergique en employant un rectangle dans lequel il n’y a pas de pièce d’ivoire et où le courant descend verticalement par les deux branches.

Enfin on pourrait donner au rectangle une forme un peu différente, et faire que la branche horizontale da du conducteur soit très-près de l’hélice, en reployant la branche ac très-près de la colonne T, et en attachant le cercle #n à une petite traverse fixée à l’extrémité d'un fil horizontal a: alors on aurait l’action d’un courant indéfini sur un courant mobile autour d’un axe perpendiculaire à sa direction, et on obtiendrait les mêmes effets que ceux qui ont été indiqués. Ampère, qui avait construit un appareil de ce genre, a étudié les différentes circonstances des expériences en ne se servant

LE Ha

que d’un circuit mobile et en approchant au-dessous de la tablette, des fils conducteurs indéfinis parcourus par un courant électrique énergique. Il se rapprochait ainsi de la disposition indiquée dans les figures 188 et 189, page 193.