CHAPITRE I

Induclion,

Induction d'un courant par un courant. Nous avons vu que l’action de l’électricité peut développer la puissance magnétique, et que les courants électriques convenablement disposés produisent les mêmes effets que les aimants; nous allons démontrer dans ce chapitre que l'inverse a lieu également , et qu'avec des aimants on peut développer la puissance électrique dans les métaux ; ces effets viendront donc à l'appui de cette opinion, que les actions magnétiques 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

Fig. 198. dans sa plus grande simplicité :

l* Si lon place parallèlement et | ll | % DAS près Fun de lPautre, sur un ( , support isolant, deux fils con- C> === .

* . 4 ducteurs AB, CD, le premier grrr . A =

EL > communiquant avec les pôles d’une pile, le second avec les extrémités dun multiplicateur M,

afin de juger, d’après les déviations de laiguille, du mouvement électrique qui a lieu dans le fil, on observe les effets suivants :

A l'instant où l’on établit le courant électrique dans le fil AB, 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 AB, l'aiguille reste au zéro. Aussitôt que la communication entre AB et la pile est inter-

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 près d’eux Pétat particulier que l’on vient de décrire. Le courant AB s’appelle courant inducteur, et celui que lon observe dans le fil CD, courant induit. En examinant le 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 AB; il est de sens contraire quand le courant commence à passer dans AB.

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 finit; quand il commence, le courant induit est de sens contraire ou négatif, et quand il finit, il est de même sens que le courant inducteur ou positif. Il y a un moyen de se représenter l'effet produit ; il consiste à considérer l'état naturel du fil induit CD comme provenant 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 inverse peut manifester son action ; au moment où l’électricité cesse de passer dans le fil AB, le courant de même sens se manifeste alors, et l’équilibre se rétablit. Cet effet d’induction, mayant 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 voltaïque.

On a supposé les deux fils dans des positions fixes; mais si, le courant circulant continuellement dans AB, ce fil s'approche de CD, pendant tout le temps que le mouvement d'approche a lieu, Faiouille du multiplicateur est déviée dans un sens tel que le courant d'induction est inverse; quand le fil AB est fixe, aiguille revient au zéro , et ensuite, dès qu'il s'éloigne de CD, le multiplicateur indique un courant induit de même sens que celui qui circule dans AB. Dans ce cas, le courant qui s’approche du conducteur agissant de plus en plus près exerce la même action qu’un courant qui commence dans AB supposé fixe; quand il s'éloigne, il produit un effet inverse.

Dans l'expérience précédente, les deux fils sont rectilignes et parallèles ; mais, en opérant ainsi, les courants induits seraient trop

faibles pour qu’on püût les étudier convenablement; on emploie alors la disposition suivante : on enroule en hélice, sur un cylindre en bois, deux fils de cuivre entourés de soie, afin de les isoler. Les deux bouts du premier sont en relation 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 Pun, on peut observer les effets du courant induit dans l’autre, èt l’on trouve les mêmes effets que ceux que nous venons d'indiquer.

Si l’on substitue au multiplicateur destiné à accuser le courant induit, une petite hélice creuse, dans l'intérieur de laquelle on in- . troduit une aiguille en acier, celle-ci se trouve aimantée à l'instant où l’on établit le contact, pourvu toutefois qu’on la retire avant d'interrompre l’action de la pile; car le courant en sens contraire qui se produit détruirait alors l’aimantation.

On peut démontrer expérimentalement les principaux phénomènes de linduction électro-dynamique, au moyen de deux spirales planes fixées verticalement et parallèlement entre elles sur des planches en bois, ainsi que l’a fait M. Matteucci. L’une des spirales, & par exemple est mise en relation avec une pile de Bunzen de 8 à 10 éléments, et autre avec un galvanomètre à fil court ou une troisième spirale, etc. La figure 498 bis indique plusieurs spirales

Fig. 198 bis.

disposées de façon à pouvoir étudier ayec le même appareil les effets

d’induction de différents ordres dont on parlera plus loin. Quand

on approche l’une des spirales de l’autre, un courant négatif se dé-

veloppe; en les éloignant il se produit un courant positif. L’aiguille

du galvanomètre est à peine déviée si les deux spirales s’approchent T. III. 14

DER RSR

fu ÉLECTRO-DYNAMIQUE

ou s’éloignent lentement, tandis qu’elle l’est fortement quand le mouvement est rapide.

Quand on fait usage d’un fil conducteur tel que eeux qui servent pour les circuits télégraphiques, dont la longueur est par conséquent considérable , il se manifeste également des courants par induction , mais dans des circonstances spéciales qu’il est intéressant de connaître. Nous citerons à ce sujet les résultats d'expériences faites par MM. Guillemin et E. Burnouf :

Un des fils était isolé par un bout, et communiquait par l’autre bout au sol par Pintermédiaire d’un galvanomètre; un autre fil sem-

- blable, qui lui était parallèle, et distant de lui de 30 à 40 centimètres, isolé anssi par une de ses extrémités, communiquait à l’autre bout avec un des pôles d’une pile dont le second pôle était en relation avec: le sol. Lorsque le second fil recevait d’une manière intermittente l'électricité, il se manifestait un courant par induction dans le premier fil, lequel faisait dévier l'aiguille du galvanomètre. Ce courant cessait lorsque, après le passage du courant dans le fil induit, on n'avait pas soin de décharger le fil en le faisant toucher au sol successivement après chaque contact avec le pôle de la pile: Ces effets n’ont été sensibles qu'avec des fils très-longs ; on les produirait difficilement avec des fils de 200 à 300 mètres de longueur.

Puisque le circuit dans lequel le courant induit était excité m'était fermé qu'après la cessation de l’action inductrice, il est donc nécessaire qu'il se produise avant la fermeture de ce circuit un état de tension entre les molécules, qui ne peut être détruit qu’au bout de quelques instants. Du reste, ces effets doivent être rapprochés des effets électriques qui ont été observés par M. Faraday, et qui ont été décrits dans le tome I‘*, pages 106 et suivantes.

Induction d'un éourant par un aimant. Les effets remarquables d’induction d’un courant par un aimant, découverts également par M. Faraday;, s’observent dans les conditions suivantes :

Fig. 199.

ET ÉLECTRO-MAGNÉTISME. 21t

Soit MN un cylindre ereux en bois ou en carton, autour duquel est enroulé un long fil de cuivre recouvert de soïe de façon à former une hélice. Les deux bouts C et D de cette hélice sont mis en relation avee un multiplicateur. Si l'on approche d’une des extrémités de lhélice le pôle À d’un aimant ordinaire , au moment où Vaimant s'approche, l'aiguille du multiplicateur se dévie; quand l'aimant est fixe, il n’y a aucun effet, et, quand on retire l’aïmant il se manifeste dans le 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 cylmdre en fer doux, c’est-à-dire si l’on emploie un électro-aimant rectiligne. Au moment où lon approche le pôle d’un barreau aïmanté d’un des bouts du fer doux, on observe un courant induit qui cesse bientôt; en retirant laimant, un courant en sens inverse se produit (un électro-aimant courbe donnerait également les mêmes effets). Si l’on examine le sens de ces Courants induits, l’on trouve que lorsqu'on approche aimant, ils sont en sens mverse de ceux qui, traversant l’hélice, aimanteraient le fer doux dans le même sens ; quand on Féloïgne, ils sont dirigés en sens contraire.

Il est nécessaire, dans le déplacement relatif d’un fil conducteur et de Paimant, que le fil ne se déplace pas dans la direction de la longueur suivant le plan de l'axe magnétique de laïmant. Ainsi, dans ces expériences, comme en se servant simplement des courants électriques, l’effet d’induction est inverse quand Paimantation se produit, et de même sens quand elle cesse. Ces résultats sont extrêmement remarquables, et viennent à l’appui de Fhypothèse d'Ampère, qui attribue les actions magnétiques à des courants électriques ; effectivement, à 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 et Pacier.

M. Faraday, dans ses premières recherches, a également employé la disposition suivante : sur un cylindre creux en bois, semblable à celui de la figure 499, on enroule deux hélices isolées; lune est destinée à être traversée par 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

on place un cylindre en fer, alors, au moment où le courant commence ou lorsqu'il finit 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 par le mouvement relatif d’un conducteur et d’un courant ou d’un aimant, Paction inductrice tend à développer dans chaque élément du conducteur un courant dirigé de telle façon que sà réaction électro-dynamique sur le courant ou sur Paimant tend à produire un mouvement contraire au mouvement réel.

Induction d'un courant dans le fil par lequel passe le courant inducteur; extra-courant. I a été question précédemment de Pinduction 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 traversé par un courant inducteur. On nomme cette forme d’induction , mduction d’un courant sur lui-même, et le courant induit a été nommé extra-courant.

Si l’on réunit les deux pôles d’une pile à laide 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, au point où il est rompu, une étincelle brillante; si l’on tient en même temps avec Chaque main une des extrémités des fils que l’on sépare, on reçoit une commotion. L’étincelle est plus brillante si le circuit est rompu en retirant un fil métallique d’un bain de mercure.

On n'obtient aucun effet de ce genre quand on supprime du circuit le long fil de cuivre ou l’hélice; l'effet produit tient done à la présence d’un courant induit au moment de la rupture du circuit.

Il est facile de montrer, au moyen de la disposition suivante, l’existence de ce courant (Faraday) :

Fig. 200.

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

qui est introduit dans le circuit; », le point où l’on rompt la communication avec la pile; a et b, deux appendices destinés à accuser la présence de l’extra-courant; ils peuvent être mis en rapport avec un multiplicateur, ou servir à soutenir les deux extrémités d'un petit fil de platine, ou bien encore à communiquer avec des conducteurs tenus à la main. STon rompt la communication du fil avec la pile en m, l’extra-courant développé dans le fil BB’ passe en partie dans le corps qui sépare les deux appendices ab. On trouve alors qu’un fil de 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’au moment de la rupture, n’est pas dù au courant inducteur, mais bien au courant induit.

L'énergie de ce courant est beaucoup augmentée, avons-nous dit, quand le fil BB’ est enroulé en hélice autour d’un morceau de fer doux ; du reste sa direction indique que le phénomène rentre dans les courants induits d’après les règles précédentes, car il se produit au moment où le circuit est interrompu, et il doit être dirigé par conséquent dans le même sens que le courant inducteur. Quant au premier courant induit, ou eæfra-courant 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 courant inducteur est établi; il doit seulement diminuer un peu, dans les premiers instants, l'intensité du courant inducteur.

M. Delarive 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 :

Fig. 201.

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

duction qu’on dirige à travers le couple actif lui-même, dans un sens tel que son effet soit de nature à oxyder le zinc et à désoxyder le sulfate de cuivre ou 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, aimante le morceau de fer, Aussitôt après, une petite tige de cuivre mobile #’, 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 aimanté, la tige 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 Grove, 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. 13 centimètres cubes de gaz 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. Delarive, il y a trois fils de cuivre de 1 millimètre de diamètre, faisant chacun 100 tours, lesquels sont réunis par leurs extrémités correspondantes, de manière à représenter un seul fil de 3 millimètres de diamètre.

Effets produits par les aimants sur Les corps conducteurs placés à distance. Lorsque des masses métalliques de cuivre, d’argent, d’or, sont placées à peu de distance des pôles d’un fort électroaimant à faces horizontales (voir page 56), et que ces masses sont suspendues à lextrémité du fléau d'une balance afin d'étudier les effets d'attraction et de répulsion exercés 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 à des répulsions comme les courants électriques ordinaires, ce qui montre que les courants induits sont soumis aux mêmes lois d’attraction et de répulsion que les courants ordinaires.

Quand le courant commence à passer dans l’électro-aimant, et que Paimant agit, il se manifeste une répulsion assez énergique

ET ÉLECTRO-MAGNÉTISME, 215 sur les sphères ou fragments métalliques suspendus près des aimants. Cette répulsion cesse bientôt pour ne laisser subsister que celle résultant de l’action spéciale que l’aimant exerce sur les molécules du métal supposé fixe; elle est due à des courants induits qui se manifestent dans la masse métallique, et qui ont une direction contraire à ceux 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 voltaïque. Ces effets, dépendant de la conducübilité du métal, s’ohservent facilement avec les métaux bons conducteurs, argent, cuivre, or; mais ils sont très-faibles avec les autres,

Les expériences suivantes sont également très-propres à mettre en évidence ces phénomènes : on forme un petit. cube de plusieurs lames très-minces en cuivre, isolées entre elles au moyen d’une couche de vernis. On suspend ce cube à un fil de cocon entre les pôles d’un fort électro-aimant, en plaçant les lames horizontales ; en fermant le circuit, le cube ne paraît éprouver aucune action de la part de Paimant : dans ce cas, les courants induits se produisent dans un plan normal à la ligne polaire, et ils sont très-faibles. IL n’en est plus de même si les lames sont verticales : Dans ce cas, il n’y a qu’une seule condition où le cube n’éprouve aucune action, c’est lorsque les lames sont dirigées parallèlement à la ligne polaire ; hors de cette 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 de 45 degrés. Si l’on ouvre le circuit, le cube se retourne violemment pour ramener les lames en face des pôles.

Dans ces circonstances, les courants induits dans la masse des métaux sont attirés ou repoussés, et communiquent ces actions à la masse métallique , ainsi qu’on l’a vu ; mais, les métaux ne variant pas 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 linduction, afin que certaines parties, s’éloignant ou s’approchant des centres magnétiques, puissent rendre sensibles les effets d'induction. Nous citerons à ce sujet Pexpérience suivante de M. Faraday, qui manifeste

216 ÉLECTRO-DYNAMIQUE Fig. 202. avec netteté le phénomène dont il est | question. On suspend à un fil de soie un petit cube &, ou une sphère en cuivre

rouge ou en argent ; on le place ainsi sus- @ ES ( oi ES penduentre les pôles AetB d’un fort élec-

tro-aimant, puis on fait tourner ce cube en toutant le fil de soie avec la main. Si l’électro-aimant n’est pas aimanté, le cube tourne rapidement dans un sens ou dans l’autre par l'action de la torsion du fil; mais aussitôt que l’électro-aimant est aimanté, la masse métallique cesse de tourner et présente l’aspect d’une masse qui se meut dans un milieu résistant. Sion interrompt de nouveau le courant , le cube recommence À tourner. Cet effet est dù à des courants par induction produits dans les parties de la masse métallique qui, s’éloignant et se rapprochant des pôles, donnent lieu à des actions du genre de celles que nous avons décrites, page 211.

On peut le prouver en prenant un anneau brisé en cuivre rouge P, dont les extrémités #7, n, ne se rejoignent pas, mais que l’on peut réunir à l’aide d’un fil 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 à la place du cube de cuivre entre les deux pôles d’un fort électro-aimant dont laxe polaire est horizontal, et on le = met en mouvement en tordant le fil de soie. Si les deux parties | extrèmes » et » de l'anneau sont séparées, le mouvement de rota- | tion 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, dont les circonvolutions sont isolées, produirait le même effet, ais que le cube formé de lames de cuivre verticales, cité plus haut. (E. Becquerel.)

Les courants par induction qui se manifestent dans cette circonstance, peuvent donner lieu à une élévation de température; puisque la circulation de l'électricité dans les corps entraîne toujours un dégagement de chaleur. Plusieurs physiciens ont observé ce phénoinène, et entre autres M. Joule, qui en a fait usage pour déterminer l'équivalent mécanique de la chaleur ; il a placé le conducteur for-

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nes

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ê mant 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 thermomètre placé dans l'intérieur du tube a in-

diqué une élévation de température due la circulation des courants

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

M. Foucault a dernièrement mis ce même fait en évidence en employant une disposition analogue à celle dont 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 de température soit fort appréciable. Il a employé un puissant électro-aimant entre les branches duquel un disque en cuivre rouge de 6 centimètres de diamètre environ, et de plusieurs millimètres d'épaisseur, 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 gènée 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 lon aimante l’électro-aimant, on éprouve à cet instant une résistance à mouvoir la manivelle qui indique que l'effet signalé plus haut dans lexpérience de M. Faraday se produit, et que le disque mobile tend à s’arrêter ; maïs alors, en continuant à faire tourner le disque malgré cette résistance, on trouve après plusieurs minutes que sa température s'élève au moins de 40 degrés au-dessus de la température ambiante. Les courants par induction développés dans le disque mobile, et qui, d’après ce que nous dirons à la fin de ce livre, sont distribués fort irrégulièrement, sont causes de l'effet produit.

Rhéotrope. Dans les recherches sur l'induction et même pour les machines électro-magnétiques, 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 rhéotrope. Nous indiquerons la disposition proposée par MM. Masson et Breguet comme assez commode : cet appareil est

Fig. 203. composé de cinq roues dont les dents sont alternativement de laïton et de bois; ces roues sont traversées par un axe en fer isolé partout à l’aide de boîtes en verre.

La première roue AB 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

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dent de bois dans les roues du milieu. Des lames de cuivre C'B', CB", ete, frottent sur les roues et établissent les communications, de même que des petits ressorts », n', 2/', qui passent sur des collets en cuivre laissés dans les roues. Les lames de cuivre BC, etc., touchant alternativement les dents de cuivre et de bois, il est facile de saisir comment on obtiendra toujours dans le même sens, en æy, les deux courants alternatifs d’induction ;

Supposons que le courant d’induction , au moment où on établit les communications, prenne la direction Mn", il viendra dans la lame de cuivre ap, de là passera par R, dans la roue dont la dent de cuivre touche la lame BC”, puis dans l’écrou métallique F'H' qui serre les lames, et ensuite, traversant æy, il suivra HF, C'B', R’'M,

Au moment où l’on interrompra les communications, le courant, partant de N, suivra la route suivante : Na'p', n"CY,H'E, &y, HF, C'R’M. Si l’on ne veut avoir qu'un seul courant, il suffira d’interrompre les communications en enlevant les lames B”CC"” et BC".

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

Loïs et effets divers des courants induits. M. Marié a commencé une série de recherches expérimentales dans le but de détermmer les intensités comparatives des courants induits inverses et directs (extra-courants), et du courant initial dans le fils même, et cela dans le but d’arriver à se rendre compte du travail des moteurs électriques, ainsi que nous le dirons dans le livre XIT de cet ouvrage. Il à fait passer une succession de courants induits (200 à d00 par seconde) dans le fil du galvanomètre, au moyen d’un interrupteur semblable à celui dont M. Pouillet avait déjà fait usage. Il a reconnu, comme 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 l’interrupteur à l'intervalle qui sépare deux dents successives ; mais il est nécessaire que les interruptions ne soient pas accompagnées d’étincelles.

Il a ensuite introduit dans le circuit des résistances variables, c’est-à-dire des longueurs variables de fils métalliques, et a déterminé les intensités des courants obtenus dans les diverses circonstances de fermeture et d'ouverture du circuit. Il est arrivé ainsi aux conséquences suivantes :

1° L'établissement du courant électrique dans le fil ne se fait pas nstantanément sans éprouver une certaine résistance; cette résis-

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

2% L'intensité des courants induits inverses ou directs est une fonction exponentielle de la force électro-motrice de la pile, de la résistance du circuit traversé par le courant et du temps compté, à partir de l’instant de la fermeture ou de l'ouverture du circuit.

3 Le courant induit inverse a pour intensité limite, au moment de la fermeture du cireuit, l'intensité même 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 additionnelle à franchir, qui est l'intervalle séparant les deux extrémités du circuit rompu; il peut y avoir étincelle produite.

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

Les propriétés des courants induits produits dans des gros fils 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 même longueur de fil de cuivre etenroulées dans le même sens. On peut disposer les deux bouts de chacune des spirales de deux manières différentes : la première consiste à réunir successivement les bouts de même côté, afin d’avoir un fil six fois plus épais ; la seconde à unir la fin de la spirale avec le commencement de l’autre, d’où résulte une spirale six fois plus longue. On 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 à fil 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 là 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, Péchauffement des fils métalliques et l’aimantation, on fait usage

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d’une spirale à fil plus épais et d’un nombre de tours moins grand.

Avec les courants induits, on produit les attractions et les répulsions de ces courants, non-seulement avecles dispositions indiquées page 215, mais encore en faisant usage d’appareïls dont Pun des circuits a un mode de suspension analogue à celui donné par M. Ampère: pour les expériences électro-dynamiques. M. Matteucci, ainsi que M. Lallemand, ont prouvé ainsi que les deux courants induits ont la même intensité.

Lorsqu'on reçoit dans un voltamètre rempli d’eau acidulée successivement les deux courants induits , on recueille à chacune des électrodes un mélange d'oxygène et d'hydrogène. Les quantités obtenues dans les deux cloches ne sont pas égales; 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 Pon referme le circuit, est à 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 là secousse obtenue par le courant négatif, de manière à 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 plus grande intensité pour les courants directs, obtenus lors de la rupture du courant.

Avecune double roue d'interruption, on obtient une étincelle trèsbrillante 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 cireuit 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 £ 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 des effets de chaleur et de lumière.

On met également en évidence les effets calorifiques des courants

induits, en entourant la soudure d’un couple thermo-électrique d'antimoine et de bismuth avec une spirale de fil 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 produire la moindre étincelle par lui-même, en donne une très-brillante au moment où l’on rompt le circuit; cet effet est dû au courant induit dans la D même que trav erse le courant inducteur.

La forme des spirales que l’on peut employer concurremment avec les hélices a déjà été représentée, fig. 498 bis, p.209 ; on verra d’autres dispositions, page 224, fig. 205. M. Henry a reconnu, dans la comparaison des effets obtenus, que la quantité d’électricité est réellement moindre dans une hélice que dans une spirale plate de même poids. Cet effet provient probablement de la plus grande résistance que présente le fil le plus long. Il paraît résulter de là que, pour produire les effets physiologiques les plus énergiques, il ne faut qu’une petite quantité d'électricité, mais se mouvant très-rapidement.

Influence des milieux sur les effets d’induction. Davy a prouvé qu’on pouvait rendre magnétiques des aiguilles au moyen de décharges électriques à travers les corps conducteurs ou non conducteurs. [’action inductive paraît suivre la même loi, 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 à mesure que leur distance augmente. On peut même produire ces effets au 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 recoit une secousse, L'expérience réussit mieux au travers d’une porte ou d’une pièce de bois épaisse,

Habituellement on opère comme l'indique la figure 204, F, F'étant Fig: 204.

les conducteurs en cuivre que l’on tient à la main. Les plaques telles que e sont interposées entre la spirale a et lhélice 6.

Les écrans formés de subtances non conductricés, comme le verre, le bois, nie paraissent avoir aucune influence pour arrêter ou produire l’induction ; mais les métaux détruisent presque tout l'effet. L'action des métaux pour anéantir les effets d’induction est d’autant moindre que l’épaisseur des lames est plus petite.

Les effets sont dus à des courants d’induction instantanés qui se développent dans les écrans, comme il est facile de le montrer : En effet, une plaque circulaire en plomb d, servant d'écran, ayant fait disparaître l’'mduction dans l’hélice 6, on a enlevé une languette de métal dans la direction d’un rayon : Feffet a été le même que si elle n’eût pas été interposée. Ainsi cette séparation a empêché les courants induits de cireuler dans le disque de plomb ; du reste, on démontre l'existence du courant dans le conducteur interposé d, én mettant en communication la spirale électro-magnétique e, à l'aide de deux fils, avec deux points de cette plaque. Au moyen de cette disposition, une portion du courant passe dans la spirale et aimante une aïguille 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 e une spirale plate ; quand les deux bouts de celle-ci sont séparés, on reçoit des chocs comme si la spirale n’eût pas été interposée; mais si les deux 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 complétement (Henry).

M. Dove a également étudié Pinfluence des corps conducteurs placés près des circuits d’'induetion. Il s’est servi, pour reconnaître les effets produits, des déviations du galvanomètre, de l’action chimique, et de leffet physiologique. Il a remarqué d’abord que ces deux effets ne sont pas proportionnels Fun avec l'autre : l’effet sur le galvanomètre est proportionnel à Pintensité électrique et à la durée du passage de lélectricité; l’action physiologique ne dépend

que de la durée, et augmente avec la vitesse de neutralisation. Ainsi deux courants peuvent donner la même déviation au multiplicateur, et Pun une secousse et une étincelle plus vive que Pautre; 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, et ainsi qu’on le verra plus loin.

Si l’on place au milieu des hélices des machines magnéto-électriques, des faisceaux de fil de fer, au lieu de cylindres massifs, les commotions sont plus vives dans le premier cas que dans le second. M. Dove, pour établir des comparaisons exactes entre des fils et des cylindres, s’est servi de deux hélices exactement semblables, faites d’un gros fil de cuivre et parcourués successivement par le même courant électrique. Ces hélices agissaient par induction sur une hélice superposée sur chacune d'elles. Ces nouvelles hélices, faites avec on fil fin, communiquaient entre elles par une extrémité, de façon que la direction des courants d’induction dans chacune d'elles soit opposée. Les deux extrémités libres du système des hélices pouvaient être attachées à des poignées en cuivre, tenues dans la main, ou bien être mises en relation avec les fils d’un maltiplicateur. Dans l’un et l’autre cas, les deux premières étant vides, les cou- Pants induits se neutralisaient; mais, si l’on introduisait dans Pune une masse de fer ou des fils, il y avait un effet produit, dû à la différence des actions inductrices ; il était donc facile, en mettant dans Pune un cylindre de fer, de placer successivement dans l’autre des fils de fer jusqu'à ce que l’on rendit nul, soit Peffet galvanométrique, soit l'effet physiologique. Cet appareil est un inducteur différentiel.

Pour montrer la différence des effets obtenus lors de son emploi, nous dirons qu'avec un cylindre plein en fer forgé, 410 fils de fer ne suffisaient pas pour rétablir équilibre galvanométrique , tandis que 15 suffisaient pour Pétablir par la sensation. Avec l'acier trempé, il fallait 28 dans le premier cas, et 7 dans le second; avec la fonte, 27 et 41. Ainsi, la fonte grise est de toutes les espèces de fer celle qui se rapproche le plus des fils quant aux effets physiologiques.

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

des courants d’induction autour du cylindre, alors l'introduction d’un certain nombre de fils de fer augmente l’effet physiologique, mais ne modifie en rien l'effet galvanométrique. Des enveloppes conductrices, comme des tubes de laiton, agissent de la même manière; s'ils sont fendus, l’affaiblissement et l'effet physiologique sont moindres. On peut du reste, en fermant le circuit du tube fendu au moyen du fil d’un galvanomètre, constater l'existence du courant induit.

Ces effets viennent à l'appui de différents résultats dejà signalés, savoir, qu'en recouvrant les électro-aimants avec des enveloppes métalliques, on retarde 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 secousses en enveloppant ces appareils d’un cylindre métallique. 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 modifie 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 leffet du courant primitif. On devait en conclure que, si le premier pouvait être écarté ou séparé de Pinfluence de l’autre, 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 autre courant induit instantané, qui a reçu le nom de courant induit du ® ordre; le courant du 2: ordre peut à son tour en induire un du 3° ordre, et ainsi de suite.

On peut les étudier en disposant les hélices et les spirales comme Va fait M. Henry, et ainsi que le représente la figure 205. Le cou-

Fig, 205.

rant inducteur ou primitif passe dans a; il produit un courant par induction du 4° ordre dans b, lequel, traversant c, donne un courant du 2° ordre dans d, etc. On peut, suivant le nombre des conducteurs, obtenir l'intensité et la direction des courants de 14*, 2, 3° et 4° ordre. Pour les étudier, on se sert en général d’une hélice électro-magnétique g; mais on pourrait employer un galvanomètre ou un voltamètre.

M. Abria a 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 :

A l'instant où l’on ferme le circuit A l'instant où l'on ouvre le circuit (le courant inducteur commençant ). (le courant inducteur cessant). Courant inducteur,..,.,.. soiree + | Courant inducteur..........,.... + Courant induit.... 1 ordre....... — | Courantinduit.... 1° ordre ...... + ITS RE DENS ARE pu HS D Net Mhakosans RSS — NÉS RES CEST B er dat ss | IH odecus 4e CON + NLbnisiséts Cisooosens —

En fait, les courants étant tous instantanés, sauf le courant inducteur, il est difficile de distinguer 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 à regarder ces courants comme formés de courants successifs de directions opposées, égaux en quantité, mais différents 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 où il finit; ces deux courants se succédant très-rapidement et étant produits par des quantités égales d'électricité, leurs actions sur l'aiguille du galyanomètre se détruisent, mais leurs effets physiologiques s’ajoutent à peu près, car la secousse déterminée par le passage d’un courant instantané est sensiblement indépendante desa direction. Quant aux 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

Ts IIIe 15

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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 la 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 à volonté dévier vers la droïte ou vers la gauche par le passage des courants induits du sécond ordre.

M. Verdet a pensé qu’on obtiendrait une démonstration des vues théoriques de M. Henry, en cherchant à 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 fils d'une bobine à deux fils avec une pile voltaïque, et l’autre avec une seconde bobine à deux fils. Le second fil de cette nouvelle bobine était mis en rapport avec un voltamètre ordinaire à lames de platine et à deux éprouvettes. En interrompant ou en fermant le circuit traversé par le courant de la pile, on produisait, dans la première bobine, un courant induit qui circulait 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 décomposée. L’interruption et la fermeture du courant principal s’obtenaient à l’aide d’une roue dentée, et d’un commutateur, semblable au rhéotrope décrit plus haut.

Si hypothèse précédente était exacte, chaque courant du second ordre étant constitué par la succession de deux courants de directions opposées, il devait se dégager alternativement de lhydrogène et de Foxygène à la surface de chacune des deux électrodes de platine, et par conséquent on devait obtenir dans chaque éprouvette du voltamètre un mélange de ces deux gaz. Tel a été effectivement le résultat des expériences : on a toujours trouvé dans les deux éprouvettes un mélange explosif d'hydrogène et d'oxygène, mais les proportions relatives des deux gaz ont varié très-irrégulièrement d’une expérience à 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 et 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’influënce

des deux gaz. Ces oxydations et ces désoxydations se sont fréquemment manifestées dans le cours de ses expériences, par la produetion d’une poudre noire à la surface des électrodes, comme M. de la Rive l’a obseryé dans ses expériences sur les courants alternatifs transmis par les liquides.

Les résultats généraux des expériences de M, Verdet sont les mêmes, soit que lon ne laisse passer que les courants directs, soit les courants inverses, soit les deux séries de courants, en employant un rhéotrope analogue à celui que l’on a décrit plus haut.

Si l’on ferme le circuit d'une seconde hélice qui entoure une hélice inductrice, on voit cesser presque entièrement les étincelles de l’extra-courant. Avec une seconde roue insérée dans lhélice induite, de manière à obtenir l’étincelle du courant direct, on obtient la même diminution dans l’étincelle de l’extra-courant. En enveloppant l’hélice avec un cylindre métallique continu, l'effet produit sur l’extra-courant est le même que cêlui de l'hélice induite fermée. La diminution de l'étincelle dépend donc de la réaction exercée sur le circuit voltaïque par le courant induit direct, qui est développé dans la seconde hélice ou dans le cylindre métallique. Si l’on réunit à l'hélice induetrice une seconde hélice pouvant recevoir un faisceau de fils de fer, on fait varier facilement la grandeur de l'étincelle de l’extra-courant ; on trouve alors que, lorsque cette étincelle augmente , l’étincelle induite dans la bobine qui entoure l’hélice inductrice diminue, et vice versd.

Pour montrer la réaction de deux courants induits développés en même temps sur le circuit voltaique et sur le cireuit induit, on peut se servir du moyen employé par M, Fizeau, lequel consiste à augmenter l'étincelle du courant induit direct dans l'appareil de Rhumkorff : 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, on obtient une grande diminution dans l’étincelle de Pextra-courant, et une augmentation correspondante dans celle du courant induit ; du reste, nous reviendrons plus loin sur cet effet.

Induction par l'action de la terre. La terre agissant comme un aimant sur les corps placés à 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. Palmieri et Linari. L'aimant terrestre, dans ce cas, agit comme le ferait un fort aimant placé dans Pintérieur du globe suivant la direction de l'aiguille d'incli-

naison, ou comme des courants électriques dirigés de l’est à l’ouest parallèlement à l'équateur 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 à 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 et de 4 millimètre de diamètre ; on l’attache par Pun des bouts à l’une des extrémités du fil d’un multiplicateur, et par l’autre bout à Pautre extrémité. On lui done ensuite la forme d’un rectangle dont la partie supérieure peut être portée en avant ou en arrière sur le multiplicateur, tandis que la partie inférieure et le multiplicateur qui lui est attaché restent immobiles. Toutes les fois que lon 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 90 degrés.

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

Au lieu d’un simple fil, on peut faire usage d’un fil très-long de même diamètre, que l’on enroule en hélice autour d’un rectangle en bois; en exécutant alors les mouvements indiqués; on donne une grande sensibilité à l’appareil. Si l'on place dans l’intérieur de l'hélice un cylindre en fer doux, comme l'un de nous l’a fait (M. Becquerel), on augmente encore les effets 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 4, 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 e analogue à celui de la machine de Clarke, qui sera décrite plus loin.

ET ÉLECTRO-MAGNÉTISNE. 229

Fig. 205 bis.

MM. Palmieri et Linari ont construit une pile formée de parties de canons de fusil, disposés parallèlement, séparés entre eux et enveloppés par un long fil de cuivre recouvert de soie, qui, au lieu de cacher les canons dans toute leur longueur, en 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 la 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 de 6 décimètres, et sont fixés par leur milieu, à une distance réciproque de 0,10 à 0w,13, sur un même axe de bois qui pose par ses deux extrémités sur deux tourillons, et porte d’un côté 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 éléments sont orientés dans le méridien: magnétique, et on imprime à l’axe de bois un mouvement de rotation assezrapide. Cette pile, appelée magnélo-électro-tellurique, imprime des déviations beaucoup plus fortes que celles que lon obtient dans Pexpérience 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 à 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

d’autres courants d’induction ; les décharges électriques, comme celles de la bouteille, de Leyde; sont encore dans ce cas, et en produisent également. Il faut, ainsi que l’a fait M. Henry, se servir de spirales plates, dont les fils sont bien isolés les uns des autres avec de la soïe ét de la gomme laque ; et séparer les spirales inductrices et induites avec du verre. Quand on place une plaque métallique entre elles, ou une spirale fermée, le courant instantané induit dans cette plaque agit sur la spirale indüite, donne lieu à un courant d’un ordre Supérieur, par conséquent de direction contraire à celui qu'y déterrhinerait l'action directe du courant inducteur ; il en résulte pour le dérnier une grande diminution, où bien une cessation. Ces effets expliquent comment M. Savary, dans ses expériences sur l’aimantation (page 483), modifiait ou même annulait complétement 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 les mêmes que celles trouvées pour les courants induits.

MM. Henry et Marianini ont reconnu qu'avec une petite bouteille de Leyde faiblement chargée, ou en tenant les spirales à 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 celle 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 à celui dont nous avons parlé à propos des courants induits instantanés de différents ordres ; il se manifeste deux courants induits, et l'effet final ne dépend que de la différence des deux actions. M. Marianini s’est servi de la disposition suivante dans l'étude de l'induction par décharges : son appareil, nommé réélectromètre, est composé d’une hélice portant au centre un morceau de fer doux et qui doit livrer passage à la décharge. Une petite aiguille en acier aimanté est suspendue au-dessus , de sorte qu’elle se tourne dans un sens ou dans l'autre, suivant l'aimantalion communiquée au fer doux. Il résulte de là qu’en excitant une décharge d’induction ou autrement dans le fil de l'hélice, le fer doux s’aimante momentanément, et l'aiguille aimantée est déviée par cette action. [la trouvé qu’en général la décharge induite a la même direction que la décharge inductrice, toutes les fois que la

bouteille de Leyde a une capacité passablement grande, et qu’elle est bien chargée; ainsi, dans ce cas, c’est la cessation du passage de l'électricité qui donne lieu à Pinduction la plus forte. Si, au contraire ; la tension de la charge de la bouteille de Leyde diminue, ou si ; à égalité de tension, les dimensions augmentent, alors la décharge induite a une direction opposée; dans ce cas, c’est la fermeture du cireuit qui donne lieu au €ourant d’induction.

M. Matteucci à fait usage, pour mesurer là détharge induite, d’un galvanomètre ordinaire ; il a reconnu que Paimantation, comme la déviation galvanométrique, indique que la direction de la décharge induite secondairé est la même que celle dé la bouteille.

Le même physicien a fait usage aussi du perce-carte, et il a constamment trouvé de cette manière que si les deux circuits que lon compare , l’un comme inducteur, l'autre éomme induit, sont tous les deux fermés ou tous les deux ouverts, la direction de la décharge induite est opposée à celle de l’inductrice. Si, au contraire, Pan des circuits est ouvert, et que l’autre soit fermé, la décharge induite est dans le même sens de la décharge inductrice.

M. Riess a employé une autre méthode : 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 Ia spirale indaite avec deux pointes métalliques en contact avec les couches de résine. Quand Pétincelle induite éclatait , on déterminait la direction de la décharge, en projetant successivement sur la surface résmeuse un mélange de soufre et de minium pulvérisé, qui produisait les figures de Leïchtenberg. M. Riess a obtenu néanmoins, en CHUTES ainsi, des résultats contradictoires.

M. Verdet a eu recours à un procédé fondé sur la polarisation qu’éprouvent les deux électrades de platine qui plongent dans un liquide, entre lesquelles on a fait passer une décharge de la 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’a lieu que 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 à 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 obligeant la décharge mduite à traverser une couche d’aïr et à produire Pétincelle, les lames étaient polarisées de manière à indiquer la prédominance d’une décharge opposée à la décharge secondaire inductrice.

M. Dove a fait également usage, pour l’étude de l'induction par les décharges électriques, de l'inducteur différentiel disposé comme il suit : «b, a'b' étaient deux hélices faites de gros fil de cuivre rouge, et roulées sur deux tubes de verre de 33 centimètres de long sur

Fig. 206 2 centimètres & de diamètre; les spires des fils étaient iso+ lées avec soin. Deux autres ” hélices plus grandes, mais semblables, AB, AB, roulées autour de cylindres en carton, recevaient dans leur intérieur les hélices primitives.

Celles-ci transmettaient la décharge d’une batterie de bouteilles de Leyde, excitée entre les extrémités des tubes n et n', que traversaient successivement les deux fils; il en résultait une décharge induite dans les deux hélices enveloppantes. Deux bouts de ces hélices étaient joints ensemble; les deux autres servaient à transmettre la décharge induite, soit dans le galvanomètre, soit dans une hélice magnétisante, soit dans le corps humain, à laide des conducteurs » et ”'. On pouvait, comme dans les hélices décrites précédemment , introduire à l’intérieur des tubes des fils ou des tiges de différents métaux. En outre, cet appareil pouvait servir également pour les courants électriques comme pour Pélectricité statique, en suivant la même méthode d’opérations différentielles que précédemment : mais dans les décharges induites il a fait usage, pour étudier le sens du courant, de l’action magnétisante sur Pacier, du condensateur, ou des figures tracées par les deux électricités sur les gâteaux de résine (voir tome [‘, page 124).

En opérant ainsi, M. Dove a trouvé que l’effet physiologique du courant dinduction développé par la bouteille de Leyde est affaibli par l'introduction dans 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 le cuivre que pour le plomb, le bismuth et l’antimoine. Des 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 224), proviennent encore de la réaction que les courants instantanés développés sur la surface con-