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202 ÉLECTRO-DYNAMIQUE ce que leur plan soit perpendiculaire à la direction de l’axe de laimant.

Les faits précédents nous mettent à même de comprendre quelle est l’action des aimants sur des conducteur disposés en hélices ou cylindres électro-dynamiques, semblables à ceux dont on a entouré le fer doux pour les aimanter, et qui sont librement suspendus dans l'appareil représenté figure 196.

Si Fon suspend une hélice AB parcourue par un Courant élec-

Fig. 196. trique, et qu'on l’abandonne à l’action de la terre, elle se place dans le méridien magnétique, commele ferait un barreau aimanté :

en effet, chaque spire agissant comme un courant circulaire, se place perpendiculairement au méridien magnétique, et chaque courant étant dirigé de la même manière, l'hélice elle-même suit la direction que prendrait une aiguille aimantée.

Cette hélice porte aussi le nom de solénoïde, que lui a donné Ampère. Si on en approche un barreau aimanté à une certaine distance, et hors du plan compris entre les deux spires extrêmes, on trouve que les deux parties opposées manifestent des actions contraires, c’est-à-dire des attractions ou des répulsions, selon le sens du courant et la nature du pôle le plus voisin. Ces effets sont absolument analogues à ceux que Fon observe quand on présente un aimant à un autre aimant.

Pour montrer du reste que les effets produits par les hélices électro-dynamiques, ou par les solénoïdes, sont analogues à ceux que manifestent les aimants, on peut; comme l’indique la figure 196, approcher de l’hélice suspendue les deux extrémités d’un autre solénoïde que l’on tient à la main et qui est également parcouru par un courant électrique. On reconnait alors qu'entre ces deux hélices, il se produit aux extrémités les mêmes effets d’attraction et de répulsion qu'entre les pôles de deux barreaux aïmantés, dont l’un serait suspendu et l’autre tenu à la main. Nous reviendrons du reste, à la fin de ce livre, sur les effets produits entre des portions de courants, en parlant de la théorie des phénomènes magnétiques donnée par Ampère.

ET ÉLECTRO-MAGNÉTISNE. 203

M. Delarive père a imaginé une disposition d'appareils très-simples, servant à étudier également l’action du globe terrestre et des aimants sur les courants fermés.

On place sur des liéges flottant sur l’eau un conducteur ployé

Fig. 197. en cercle cd ou en hélice &b; les extrémités des fils conimuniquent, lune à une plaque de cuivre G ou C, l’autre à une lame de zine Z ou Z', situées à la partie inférieure du liége et faisant lest. Le liége flotte sur l’eau acidulée, et le couple voltaïque formé par la réunion des lames de cuivre et de zinc est suffisant pour donner un courant électrique cireulant dans le cercle ou dans Phélice. Le cercle se comporte comme une des spires de l’hélice, et se place sous Paction terrestre de façon que son plan soit perpendiculaire au méridien magnétique ; l’hélice se comporte comme une aiguille aimantée, et se dirige comme elle dans la direction du méridien magnétique. Û En approchant des barreaux aimantés du courant circulaire ou de Vhélice, on observe les effets d'attractions et de répulsions indiqués plus haut.

Rotation du mercure parcouru par des courants électriques sous l’action des courants. Lorsque l’on emploie le mercure comme conducteur, on observe des effets qui sont rendus sensibles par la mobilité du métal.

Davy ayant placé dans un bain de mercure, perpendiculairement à sa surface, deux fils de métal en communication chacun avec un couple ordinaire dont les plaques avaient de 4° à 47,5 carré,

il approcha le pôle d’un fort aimant au-dessus ou au-dessous de un

de ces fils : le mercure se mit aussitôt à tourner autour d'eux comme

axes. La vitesse de rotation augmenta quand il fit agir simultané-

ment les pôles opposés de deux aimants, Fun au-dessus, l’autre au- |

dessous de la surface. :

Il est parvenu aïnsi à mettre en mouvement des masses de mer- | Ï Ï f

eure de 5 à 6 centimètres cubes. Le mouvement de rotation cessa dès l'instant que le pôle de l’aimant fut placé au-dessus de la surface du

mercure, entre les deux fils; dans ce cas il s'établit, dans le liquide, À

deux courants opposés, l’un à droite, Pautre à gauche de Faimant. |

Si l’on fait passer les deux fils conducteurs à travers deux trous il

pratiqués à 8 centimètres de distance dans le fond d’un vase, et ti {l

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qu’on les entoure de cire à cacheter, de manière à ne laisser passer que les deux extrémités qui sont polies, quoiqu’on ne mette que le mercure nécessaire pour qu'il s’élève de 2 à 3 millimètres audessus des fils, à instant où la communication électrique est établie, le mercure est agité; sa surface au-dessus du conducteur s’élève en forme de cône, d’où s’échappent des ondes métalliques dans toutes les directions; le point intermédiaire entre les deux fils est le seul qui soit en repos. En présentant le pôle d’un fort aimant à une distance de plus de 5 centimètres au-dessus de l’un de ces cônes, son sommet s’abaisse, sa base s’étend, et les ondes deviennent moindres à mesure que l’on approche l’aimant ; enfin la surface devient plane, et un mouvement de rotation finit par s’établir lentement autour du conducteur. En continuant à approcher l’aimant, le mouvement s'accélère, et quand il se trouve à 13 millimètres environ de la surface du mercure, il se fait une grande dépression audessus du fil, puis il s'établit un tourbillon conique, qui s'étend presque jusqu'aux extrémités.

En remplaçant le mercure par un bain d'étain en fusion, les phénomènes sont les mêmes.

Ces effets, qui se compliquent souvent en raison de plusieurs circonstances dont il ne peut être question ici, résultent de Paction des courants qui parcourent le mercure, soit sur les fils qui servent à établir la communication électrique, soit sur les aimants que l’on présente à peu de distance. Leur explication repose enfin sur le principe qui a été établi dans le paragraphe précédent, savoir, qu’une masse de courants qui rayonnent d’un même point tourne autour de ce point par l’action d’un aimant.

Influence des aimants sur Parc vollaique et sur les rayons électriques. Davy a observé qu’un fort aimant agit sur l’arc voltaïque, comme sur un conducteur mobile traversé par un courant électrique : il le repousse ou l’attire. Cette répulsion et cette attraction se manifestent par un changement dans la forme de Parc; Paction de l’aimant peut même rompre Pare, en faisant cesser, par une trop forte attraction ou répulsion exercée sur lui, la communication établie entre les électrodes par les particules transportées sous l'influence du courant. 5

Cette action n’est pas la seule qu’exerce le magnétisme sur l'arc voltaïique : M. Delarive a fait connaître ce fait curieux que, si l’on place deux pointes de fer doux servant d’électrodes, chacune dans l'intérieur d’une hélice formée d’un gros fil de cuivre faisant plu-

sieurs circonvolutions , l’arc voltaïque qui s’échappe entre les deux pointes cesse immédiatement au moment où l'on fait passer un fort courant à travers le fil des hélices, et recommence si on fait cesser le passage de ce courant avant que les pointes de fer se soient refroidies. L’arc ne peut s’établir entre les deux pointes de fer, quand elles sont aimantées par l’action des hélices ou par celle d’un fort aimant, qu'autant qu’elles sont beaucoup plus rapprochées, et l’apparence du phénomène est toute différente : les particules transportées semblent se détacher avec peine de l’électrode positif, des étincelles jaillissent avec bruit dans toutes les directions, tandis qu'auparavant la lumière était très-vive sans étincelle et sans bruit, accompagnée du transport d’une masse liquide qui semblait s’opérer avec la plus grande facilité.

L’électrode positif de fer, quand il est fortement aimanté, produit, au moment où l’arc voltaïque est établi entre lui et un électrode négatif de nature quelconque, un bruit très-intense analogue au sifflement aigu qu'on fait rendre à la vapeur à la sortie des chaudières ; ce bruit cesse immédiatement avec l’aimantation. Pour observer ce phénomène, on dispose un électro-aimant puissant, de façon à pouvoir placer sur chacun de ses pôles ou entre ses pôles des plaques de différents métaux destinées à être l’un des électrodes de la pile, pendant qu’une pointe du même métal ou d’une autre substance fait l'office de l’autre électrode. En déterminant un arc voltaïque entre une plaque de platine positive et une pointe négative, on observe un sifflement aussitôt que l’électro-aimant est ai- 7 manté. En rendant la plaque négative et la pointe positive, l'effet est tout différent : Parc lumineux ne conserve point sa direction verticale dès que l’électro-aimant est aimanté, il prend une direttion oblique, comme s’il était projeté en dehors ou vers les bords de la plaque; il est à chaque instant rompu, et sa rupture est chaque fois accompagnée d’un bruit sec et instantané, semblable à Ja décharge d’une bouteille de Leyde. Le sens dans lequel Farc lumineux est poussé dépend de la direction du courant par lequel il est produit, comme aussi de la position de la plaque sur lun ou l’autre des deux pôles ou entre les pôles de l’électro-aimant.

Une plaque et une pointe d'argent, une plaque et une pointe de cuivre, et en général une plaque et une pointe d’un métal quelconque, pourvir que ce ne soit pas un métal trop fusible, présentent les mêmes phénomènes. Quand, au lieu d’une plaque et d’une pointe, on se sert pour électrodes de deux pointes, on réussit éga-

lement à déterminer soit le sifflement aigu, soit la succession de détonations , si l'électro-aimant est très-puissant et le courant qui produit l’arc très-intense.

D’après M. Delarive, le sifflement serait donc le résultat du transport facile et continu de la matière plus ou moins liquéfiée de l’électrode positif, tandis que les détonations seraient l'effet de la résistance qu’oppose à la désagrégation de ses particules cette même matière quand elle n’est pas suffisamment échauffée ; et si l’on ne produit pas ces sons dans le phénomène ordinaire de l'arc voltaïque, ce ne peut être que par l’effet d’un. changement qu’exerce l’aimant dans la constitution moléculaire de la matière de l’électrode, ou encore de la matière très-dense qui forme l’are voltaïque.

L'influence du magnétisme sur les rayons émanés d'une machine électrique exige des circonstances particulières pour être produite, mais elle est très-curieuse à indiquer, parce qu’elle vient confirmer l'hypothèse qui fait rentrer l'aurore boréale parmi les phénomènes électriques. Pour Pobtenir, M. Delarive a disposé au milieu d’un ballon dans lequel on pouvait faire le vide, l’une des branches d’un puissant électro-aimant, ou bien un fort cylindre de fer en rapport avec un de ses pôles; cet électro-aimant était convenablement isolé, et l'extrémité du fer engagé dans le ballon était bien arrondie et pohe. Un anneau en cuivre entourait la branche de fer pénétrant dans le ballon, et était engagé dans celui-ci, de façon à ce que des rayons électriques émanant d’une machine électrique pussent passer entre l'extrémité de la branche de l’électro-aimant et cet anneau à travers l’air raréfié. Alors, si l'appareil est convenablement disposé, en excitant des rayons électriques à l’aide d’une machine électrique ordinaire, on observe une couronne lumineuse allant de l'extrémité polaire de l'électro-aimant à l’anneau, laquelle couronne se met à tourner dans un sens ou dans lautre, quand on aimante l’électro-aimant dans un sens ou en sens contraire. Ainsi les rayons lumineux formés par les décharges électriques produites dans Pair raréfié obéissent à l’action des aimants, comme les courants électriques.