ACTION MUTUELLE BU MAGNÉTISME ET DES COURANTS

que le courant est dirigé de Test à Touest dans la face inférieure de l'aimant, par conséquent de Touest à Test dans sa face supérieure, qu'il est ascendant dans sa face située à Touest, et descen* dant dans celle qui est à Test.

Ajoutons encore qu'il est évident que la forme du circuit dans lequel circule chacun de ces courants parallèles, dont la réunion constitue Vaimant, dépend de la forme extérieure de Taimant lui-même; qu'elle est circulaire quand l'aimant est cylindrique; rectangulaire, quand sa figure est celle d'un parallélipipède, et que c'est une série de rectangles diminuant de grandeur, du milieu vers chacune des extrémités, quand la figure de l'aimant est un losange.

Il est facile de voir que l'hypothèse d'Ampère sur la constitution des aimants, telle que nous venons de l'exposer, rend compte de la manière la plus satisfaisante de l'expérience fondamentale d'Oerstedt, ainsi que de toutes celles relatives à la déviation d'un aimant ou d'un courant produite par l'action mutuelle qu'ils exercent l'un sur l'autre. Tous ces effets reviennent à ceux qui résultent de l'action mutuelle de deux courants l'un sur l'autre, action en vertu de laquelle ils tendent à se placer parallèlement entre eux, de façon à être dirigés dans le même sens. Pour que ce parallélisme puisse avoir lieu avec les courants qui circulent autour de l'aimant, il faut évidemment que celui-ci se trouve placé transversalement au courant qui agit sur lui ou sur lequel il agit. Or c'est précisément à quoi tend toujours l'action déviatrice qui se mantfeste dans les expériences dans lesquelles le courant ou l'aimant mobile, au lieu de pouvoir obéir à l'attraction ou à la répulsion, ne peuvent que tourner autour d'un point central.

Pour confirmer l'hypothèse sur la nature du magnétisme à laquelle il avait été conduit. Ampère essaya de disposer des courants électriques de la même manière qu'il avait imaginé qu'ils étaient disposés naturellement dans les aimants; et il réussit à obtenir ainsi des assemblages de courants qui ont toutes les propriétés de véritables aimants. Il prit dans ce but un fil de cuivre, et le tournant en hélice en ayant soin que les spires successives ne se touchassent pas les unes les autres, il en ramena

%iO MAGMJTISME ET ÉiËCTaO-PYNAHIQUK.

les deux bouts intérieuremcHi le loqg de Taxe de rHélice jus* qu'à son milieu, et là, faisant ressortir les extrémités sans qu'elles fussent en contact ni entre elles ni avec aucune partie de rhélice , il les recourba pour pouvoir suspendre le tout conuDe conducteur mobile (f)g. 94) à Tappareil de la fig. 82 ou 89. Puis, faisant passer le courant à travers le fil du conducteur

Fig. 94. Fig. 95.

mobile, il se trouva avoir un véritable aimant, dont Taxe et les deux pùles étaient Taxe et les extrémités de l'hélice. Un barreau aimanté ordinaire exerçait sur ces extrémités les mêmes actions attractives et répulsives qu'il aurait exercées sur celte d'une aiguille de boussole. 11 vaut mieux, pour obtenir des effets plus marqués, se servir pour construire l'héUce d'un fil métallique recouvert de soie ; on peut alors rapprocher les spires de l'hélice jusqu'au contact, sans craindre que le couraDt passe directement de Tune à l'autre au lieu d'en faire le tour, puisqu'il n'y a aucune communication métallique. On enroule le fil pour donner plus de consistance à l'hélice autour d'un tube de verre ou de carton auquel on fixe une tige en bois qui sert à tenir l'hélice à la main pour la présenter, comme on le ferait avec un aimant, soit à une aiguille de boussole, soit à une autre

ACTION MUTUELLE DU IfAtiNÉTlSMË £T DES GOtRANTS. 231

hélice mobile (Ijg. 95). Dans ce dernier cas on obtient, avec deux hélices traversées chacune par des courants, que nous appellerons hélices éleclrodynamiques, tous les mêmes effets que produirait Faction mutuelle de deux aimants. On peut encore se procurer hcileiuent un courant mobile eu hélice pour imiter une aiguille aimantée, soit en ajustant le conducteur en forme d*hélice ifig. 96) à la petite pile flottante (fîg. 85), soit en terminant les deux extrémitésd*une hélice formée d*un fil de métal recouvert de soie par une plaque de zinc et par une plaque de cuivre, implantées Tune et l'autre dans un liège qui flotte sur de Veau acidulée.

On doit à M. G. de la Rive une expérience qui met en évidence d'une manière remarquable Thypothèse d'Ampère sur la constitution des aimants.

Elle consiste à présenter à l'anneau électrique flottant que nous avons décrit (fig. 84 ou 85j un barreau aimanté qu'on tient par l'une de ses extrémités, tandis que l'autre est placée au centre de l'anneau. On voit, loi*sque les courants hypothétiques de l'aimant et les courants réels de ranneau sont dirigés dans le même sens, l'imncau s* avancer parallèlement à lui-même jus<}u'à ce ({u'il soit parvenu au milieu de l'aimant, et une fois là y rester. Mais si l'on retire l'aimaul et qu'on le retourne, c'est-à-dire qu'on le remette exactement dans la même position, en ayant eu soin seulement de changer ses pôles de place» on voit alors l'anneau reculer parallèlement à lui-même, eflct dû à ce que ses courants el ceux de Taimant sont dirigés en sens c^^ntrairc. Ce qu'il y a de curieux c'est que, parvenu au delà de l'extrémité du barreau, l'anneau, au lieu de continuer à en être repoussé, tourne sur luimême en décrivant un angle de 18U% se présente à l'aimant avec ses courants dirigés alors dans le même sens que les siens, et revient d'un mouvement rapide jusqu'au mUieu du barreau, où de nouveau il reste en équilibre. On obtient également tous ces mêmes efl'ets en substituant une hélice électrique au barreau aimanté. Ils peuvent facilement s'expliquer par l'attraction et la répulsion qu'exercent, suivant qu'ils ont un sens

23Î MAtlNÉTISME ET ÉtECTRÔ-DTNÂMïQïïÊ*

relatif semblable ou difïérenl, les courants de l' aimant oa rhélice sur les courants de Tanneau mobile > yuant au relyuc ment qu'exécute Tanneau quand il sort de raimatit après avoir été repoussé^ il est dû à ce que son plan n'étant jar parfaitement perpendiculaire à Taxe du barreau, les actic répulsives sur les différents côtés ne sont pas égalcHi et se Irai] forment en un changement de direction, qui est suivi uécessaif ment d'une attraction une fois que hs courants de Paimant H* ceux de Tanoeau sont dirigés dans le même sens. U est aus^ facile de comprendre pourquoi Tanneau s arrête au milieu de Taimant : c est qu'évidemment ilans la théorie d'Ampère, le i lieu de Faimant est, comme le milieu de Thélice, le point d'à plicalion de la résultante de tous les courants parallèles perpeu diculaires à Taxe et dirigés dans le même sens d'une extrémité à une autre; c'est donc le point où Taction exercée sur un cou rant extérieur doit être à son maximum*

On peut se demander ici pourquoi il n'en est pas de méim lorsqu*un aimant, au lieu d'agir sur un ou plusieurs cours formant un anneau, agit sur du fer ou sur un autre aimant ; i sait en effet qu'alors l'action est au contraire à son minimu au milieu de l'aimant et à son maximum aux pôles, c esl-à^ ides points situés tout près de ses extrémités. Il y a plus :1 on promène un courant électrique vertical le long et irès-pp de l'une des petites faces verticales d'une aiguille de boussol on trouve que, lorsque ce courant est exactement vis-à-vis ( l'un ou de l'autre pôle, il n exerce aucune action, et que, ^on action est d'une certaine nature, répulsive pRr exemple si tous les points de la face de l'aimant compris entre les ileM p6les, elle est d'une nature contraire (attractive dans ce sur les points de cette mêm^ face situés au delà des pAla qui> comme on le sait, ne sont jamais aux extrémités tiiéml Le même effet se présente en sens contraire sur la fae^ oppos Ainsi 91 le courant vertical est dirigé de bas en haut, il ail tous ceux des points de la face ouest de l'aiguille qui goût i^itv entre les deux pôles» et repousse ceux qui sont situés nu àe% il attire au contraire tous les points de la face est situés eut les pôles, et repousse tous ceux qui sont situés au delà, l ne j

ACTION MinUKLLE BU MAGNETISME ET DES GOURANTS. 233

nière commode et élégante de mettre en évidence ce genre d'actûm consiste à présenter à Vanneau flottant de M. G. de la Rive, cl parallèlement à son plan, une des faces latérales d un barreau aimanté, en ayant soin que le centre de Vanneau soit plus près de l'une des extrémités que du milieu du barreau. On voit alors l'aDoeau glisser le long de la face de Taimant en appuyant contre elle ses deux côtés verticaux, et dès que Vun d'eux a dépassé le bout du barreau, l'anneau lui-même tourne en décrivant un angle de 90**, et remonte comme précédemment jusqu'au milieu de Taimant. Ainsi, quoique dans l'un des côtés verticaux de Vanneau les courants soient dirigés dans un sens contraire à celui qu'ils ont dans Vautre, ils sont attirés Vun et l'autre par des points de la même face de Vaimant, situés, il est vrai, de deux côtés difTérents du pôle.

Les effets que nous venons de décrire, découverts et étudiés par Faraday et par M. de la Rive, parurent d'abord très-con- Iraires à la théorie d'Ampère sur la nature des aimants; car, >uivant cette théorie, les courants électriques dont l'assemblage compose un aimant auraient dû avoir tous la même direction sur la même face d'un barreau aimanté, et par conséquent n'auraient pu exercer des actions contraires selon qu'ils auraient été situés entre les deux pôles ou au delà des pôles. Enfin comment expliquer la nullité d'action aux pôles euxmêmes?

Les objections que nous venons de signaler n'arrêtèrent point Ampère ; il parvint à les surmonter toutes, et à établir sa théorie sur des bases assez solides pour qu'elle soit actuellement généralement admise. Il partit du principe que les courants électriques auxquels, suivant lui, les aimants doivent leurs propriétés sont moléculaires, c'est-à-dire qu'ils circulent autour de chaque particule. Ces courants électriques préexistent dans tous les corps magnétiques, même avant qu'ils soient aimantés; seulenjent ils sont disposés d'une manière irrégulière, et telle qu'ils ^e neutralisent les uns les autres. L'aimantation est Vopération par laquelle on leur imprime une direction commune, d'où ré- !)Ulte que la succession des portions extérieures des courants moléculaires, qui sont tous dirigés dans le même sens, constitue

234 MAfiHÉTKIIS ET tLKCTRO-DYSAIogUK.

un courant fini autour de l'aimaut , tandis que les poriicMia ii térieures sont neutralisées par les extérieures, dirigées en sei contraire de la couche moléculaire suivante. H faut, pour hie suivre ces effets» décomposer Taimant en couches concentriqoi et semblables. La fig. 97 représente la section d*uD aimant cj lindrique dans cette hypothèse. On voit, en effet, que tousk courants moléculaires intérieurs se neutralisent; il ne reste qu les extérieurs. La direction imprimée aux courants par rainiaii tation se maintient dans les corps qui sont doués de la fora coercitive et cesse dans les autres, tels que le fer doux, dès qui

Fig. î»7.

la force qui Ta déterminée vient à cesser, parce ([u'alors Inus les courants moléculaires, libres d'obéir à leur action mutuelle, prennent la position relative qui produit réquDibre ou la neutralisation de tout effet extérieur.

Nous verrons à la fin de ce chapitre , dans un paragraphe spécial, comment, grâce aux travaux d* Ampère, complétés par ceux de Savary et de Weber, cette hypothi»se sur la constitution des aimants peut rendre compte de tous les effets de l'action mutuelle des aimants et des courants, et des aimants les uns sur les autres, ainsi ([ue des anomalies apparentes que nous venons de signaler.

^ 4. PhénomèneB de rotation contlniie r^miltaiit de l'actif mntnelle des aimanti» et de* conraott) et des coaraatt let

En observant attentivement 1 action contraire qu'exercent sur un courant vertical mobile, soit les parties correspondantes d*iui

iCnOIf MimiBLLI mj llÀQ?(iTIg|lE IT DE8 COURANTS. 23B

prUeB sur ses deux faces opposées, soit les points qui, ;ur la même face, sont d'un côté difierent de Tun ou pôle» M. Faraday en avait conclu que, si le courant

. tourner librement autour , . ^^^-^

B, il exécuterait un mouve- -fi* . P — n — r * °-

osoOno

B rotation continue (flg. 98), *" > ^^ — ^

ment qu'il est parvenu à réa- *'«• ^^•

Pour l'obtenir d'une manière prononcée, il faut plaaimant cylindrique au centre d'une capsule remplie xure, en ayant soin que la surface de ce liquide soit . au-dessous du pôle de l'aimant; puis on fait partir d'un (bile, fixé verticalement au moyen de deux pointes entre met de l'aimant et une pièce d'acier tenant à un support que, un fil mince de laiton recourbé en équerre, et doo* ion verticale se termine en une pointe fine plongeant lé» mt dans le mercure, de manière à effleurer à peine sa \ (fig. 99). Un courant voltalque est transmis à travers

Fig. 99.

lucleur mobile au moyen du mercure d'une part et du t métallique de l'autre. Aussitôt on voit le fil se mettre uvement et tourner rapidement autour de l'aimant. Le \ la rotation dépend à la fois de la direction du courant et lature du pôle de l'aimant autour duquel celte rotation a i l'on change à la fois le pôle et la direction du courant, . de la rotation reste le même; pour qu'il change, il ne

236 MAGNÉTIgME ET ÉLECTRO-DYNAMIQUE.

faut faire varier en même temps que l*une ou Vautre des deux circonstances.

M. Faraday réussit également à déterminer un mouvement continu de rotation dans un aimant sous TinflueDce d'un courant, en faisant plonger verticalement dans un vase rempli de mercure, au moyen d'un lest en platine, un petit barreau aimanté dont le sommet seul apparaissait au-dessus du liquide (fig. 100). Une tige métallique communiquant avec Tun des pôles de Fig. 400. la pile aboutissait verticalement au centre de la surface du mercure, qui elle-même était mise, par un point de a circonférence, en communication avec l'autre pôle. Aussitôt que le courant était établi, Taimant se mettait à tourner autour d'une ligne droite formée par le prolongement de la tige verticale au-dessous de la surface du mercure. Il faut obsencr qu'ici ce n'est pas un cylindre, mais un cône que décrit l'aimant, vu que son extrémité inférieure se place sur l'axe de rotation et y r(?!?te, pendant que son extrémité supérieure décrit un cercle autour du point où le conducteur vertical touche la surface du mercure. Le sens du mouvement dépend ici, comme dans le cas précédent, et de la direction du courant, et de celui des deux pôles magnétiques «jui se trouve au haut de l'aimant. Dans cette expérience, comme dans la précédente, la rotation va en s'accélérant jusqu'à un certain point auquel sa vitesse devient uniforme, ce qui est dû à la résistance qu'oppose le mercure à l'effet de la force accélératrice qui produit le mouvement.

Les expériences de Faraday semblèrent, au moment où elles furent faites, inconciliables avec les idées d'Ampère; mais ce savant n'avait pas encore fait connaître à cette époque sa Iw des courants angulaires, au moyen de laquelle il parvint bientôt à expliquer facilement les phénomènes observés par Faraday, en les complétant par d'autres non moins curieux. Puis, pour ajouter une preuve expérimentale à la démonstration théorique qu'il avait donnée que tous ces faits n'étaient point contraires à son hypothèse sur la nature des aimants, il les re* produisit tous, en remplaçant les aimants par des hélices ou

iCTIOS Mtn ELLE hU SIACKÉTtSME ET DES COURAJÎTS. 23T*

aJindrei électro-djTjamiqueSj soit assemblages de couranis toriques circulaires parallèles.

Pour bien comprendre corament une attraction ou une refnlmn entre des courants peut donner lieu à une action rotataire, il faut partir de la distinction qu'Ampère a établie entre I tes courantsyirm^^ et les courants ouverts. Un courant fermé est ' pelui qui partant d'un point revient à ce même point après avoir dé- ^ rrit une ligure d'une forme quclcomiue (peu importe cette forme) . |llii*€5t pas nécessaire, pour qu*un courant soit fermé, que Ikclrcitit tout entier, y compris la pile, eu fasse partie, comme 'feU a lieti dans les flotteurs, 11 est également fermé dans les ronductinirs mobiles dont Tune des extrémités part d'un point, ïmàÏB que Faulre revient à un point très- voisin, situé par rapport au premier de telle façon que le mouvement puisse avoir lieu aaiour d'une ligne passant parées deux points et qui serve d'ase de rotation (fig. 101), Il est mcore fermé dans une hélice dont l'un des bouts communique avec ïnn des pôles de la pile et l'autre V,^ bout avec Fautre pôle. Enfin les *''^' ^^^

courants qui composent un aimant^ dans la théorie de M. Amsont tous nécessairement des courants fermés. Ifîî courant ouvert est un conrant qui traverse un conducteur mobile dont Tune des extrémités ne revient pas^ ni au point où s*^ trouve Tautre^ ni à un point situé sur le même axe. Ainsi, dans les expériences de Faraday que nous avons décrites, le courant mobile qui, partant de Taxe de rotation, se termine àun lint de la surface du mercure plus ou moins distant de cet ê, riil un courant ouvert, tandis qu^il serait fermé si le conducor mobile partant de Taxe y revenait, quelles que fussent, du sic, la forme et la loui^^ueur de son contour. Le circuit duu ourant ouvert doit nécessairement renfermer un liquide; ce nducteur liquide est ordinairement du mercure, quelquelbis le Veau acidu!f»e; il est vrai qu*on pourrait supposer {[ue le iconductenr mobile pût simplement glisser par sa poiute sur la rlace d une plaque mélalUque, d'où résulterait une communi-

L cour

238 MAGNÉTISME IT iLBGTBO-BTMAMHIIIB*

cation suffisante pour que le courant fût transmit. Mais en pnh ticiue le frottement serait beaucoup trop considérable pour que le mouvement pût avoir lieu librement, et si Ton employait des courants assez puissants pour surmonter cette résistance, la pointe métallique risquerait dans son point de contact avec It plaque d*ètre fortement altérée par Teffet combiné du frottement et de la haute température que le passage de réleetricilé détermine.

Pour que Taction d*un aimant ou d*un courant fermé puisM déterminer un mouvement de rotation continu sur un courant mobile, il faut que ce dernier soit ouvert ; s'il est fermé, il ne peut éprouver qu*une attraction ou une répulsion, et par conséquent un changement de direction. Ce résultat, auquel le calcul a conduit Ampère, a été complètement confirmé par Texpérience; et il a été facile de démontrer que tous les faits qui lui semblent contraires proviennent de ce qu'il y a des courants ouverts dans les expériences qui établissent ces faits. S*il n'y en a pas, il n'y a pas de rotation continue. Ainsi deux aimants qui sont chacun un assemblage de courants fermés ne peuvent produire, par leur action uiutucUc, de mouvement continu de rotation, et si dans la seconde expérience de Faraday nous voyons un aimant tourner sous Taction d'un courant qui semble fermé, il ne faut pas oublier qu'il y a dans le circuit du mercure, et qu'il en résulte un courant ouvert.

Voyons donc maintenant comment la théorie d'Ampère ou plutôt les lois qu'il a établies rendent parfaitement compte de la production d'un mouvement continu de rotation, par l'action mutuelle d'un courant fermé et d'un courant ouvert.

Examinons d'abord l'action d'un courant rectiligne indéfini sur un courant également rectiligne, mais ne pouvant cheminer que parallèlement à lui-même. Il est évident, d*après la loi des courants angulaires, que, quel que soit l'angle que fasse le courant mobile avec le fixe, aussi bien quand il est dans le môme plan ({ue que lorsqu'il est dans un plan différent, l'action combinée des deux portions du courant fixe situées des deui c6tés opposés du sommet de l'angle, l'une attractive, Tautn répulsive, le fait constamment marcher parallëleoMDl à faû-

ACTION MUT1IBLLS Bli MAfiNÉTISME ST D18 GOURANTS. 239

■énie. Le sens dans ler]uel il marche dépend de sa direction rekliifenienià celle du courant tixe; il avance toujours dans Tangle dont les cùtés sont formés par les courants qui sont dirigés kms les deux vers le sommet de Vangle ou qui tous les deux en dÎTergent; tandis qu'il fuit Vangle dont Tun des côtés est formé ptr le courant qui converge vers le sommet, l'autre par celui qui en diverge. C'est une conséquence de l'attraction qui a lieu dans le premier cas, et de le répulsion qui a lieu dans le second. On peut vérifier ce résultat par une expérience directe, en suspendant un iil métallique horizontal tenu ptr deux tiges de verre placées verticalement à ses deux extrémités, de façon qu'il ne puisse se mouvoir que parallèlement à lui-même, en avant ou en arrière. On le met dans le circuit "voltalque au moyen de deux cellules longitudinales en verre remplies de mercure, dans lcs(iuelles plongent ses extrémités légèrement recourbées. Il faut que les tiges verticales d(î Terre soi^it très-longues, afin que le mouvement en avant ou en arrière puisse avoir une assez grande amplitude, sans que les pointes sortent du mercure. On approche de Tune des extrémités de ce fil, de manière qu'il fasse un angle quelconque avec lai, un conducteur rectiligne traversé par un fort courant, et OD voit le mouvement du courant mobile s'opérer tel que nous lavons indiqué; seulement il est très-limité, la disposition de lappareil empêchant le fil métallique de s* avancer ou de se reculer indéfiniment, et l'éloignant en même temps du courant fixe par ce mouvement même. On emploie avec avantage pour conducteur fixe un des côtés du rectangle formé par un fil re> couvert de soie replié plusieurs fois autour d'un cadre; le couraoi se trouve, par l'effet de cette multiplication, avoir une énerpe beaucoup plus considérable. L'expérience que nous venons Je décrire est la confirmation la plus directe de la loi des courants angulaires.

Du mouvement que nous venons de produire au mouvement ^ntinu de rotation il n'y a qu'un pas. En effet, fixons le couincteur mobile par celle de ses extrémités qui est la plus éloi- {née du conducteur fiixe, de manière qu'il puisse décrire un 3crrle autour de cette extrémité; en même temps faisons pion-

â40 UAGXÉTISME £T ÉL£GTÏLO-DT?fAiaQrË.

ger son extrémité mobile dans uo canal circulaire rempli de mercure et d*un rayon égal par conséquent à la longueur du li! ; replions le rnnducleurfixe eo forme de cercle autour et très-pr^s de ce canal; enfin, faisons passer un couranl à traTers tous Ci.'i^ conducteurs : on voit alors le courant mobile décrire, d'un mouvement continu de rotation, un cercle autour de son point d attache. En effet, dans quelque position qu*on prenne le courant mobile, si on examine Vaction qu'exerce sur lui la partie la plus voisine du courant fixe qui, quoiqu'étaut un arc de cercle, peut être considérée sans erreur sensible comme tme ligne droite tangente à Tare, on trouve qu*il est poussé constammeiîl dans le même sens par les actions combinées attractive el r*> pulsive des deux parties de cet arc, qui sont situées des Am\ côtés du sommet de 1 angle qu*il forme avec lui* La Hgure If*2, dans laquelle le courant fini est polygonal au lieu d*étre cirtu- ^^^-*^^ laire et dans laquelle Se couranl mo-

^ — \ bile occupe successivement diverse* ^^ i^ ^^ \ P*>^itions, démontre d'une manière f / N> L/^ 1 évidente comment Faction des cou* 1 I ^ ^^^*y^=^'^ J ranls angulaires donne naissance à un

mouvement continu de rotation, Le> petites flèches avec plumes indiqtjeiit le sens du mouvement et celles sans plumes le sens des courants.

Pour rendre le mouvement plus prononcé^ on fait partir du centre de rotation, qui est une pointe verticale reposant sur le fond d'une capsule métallique remplie de mercure, afin de pouvoir établir la communication avec la pile, deux ou un \Am grand nombre de fils métalliques semblables k celui dont noui Tenons d^analyser le mouvement ^ et dont rextrémilé libre " égalenieut recourbée verticalement, de manière à plori '' rement dans le mercure du canal circulaire destiné à i la Iransmission du courant ^ On a soin également de prendre pour conducteur fixe un fil de métal recouvert de soie et de lui faire faire plusieurs révolutions autour du canal cire laire, afin d'agir ainsi par la multiplication du courant fixe al plus d'énergie sur les courants mobiles dirigée tous de met

ACTION mmiELIS DU IfÀGNinSME ET DES COURAIfTS. 241

9 du centre à la circonférence ou de la circonférence au , et dont par conséquent le mouvement s'opère pour tous s même sens. La figure 103 reite un appareil dans lequel on a acé le mercure par de Teau ée, placée dans un canal circule cuivre ; les petites branches lies du conducteur mobile sont Fîg. 403.

filées à un cercle vertical de cuivre très-mince qui plonge B liquide; un ruban de cuivre recouvert de soie, et qui fait urs circonvolutions autour du canal circulaire, rend rant fixe.

peut, au courant horizontal mobile, en substituer un verlisposé comme dans la première expérience de Faraday 04). Ce courant, il est vrai, n'est pas dans le môme plan

Fig. 404.

i courant fixe circulaire qui est dans le plan horizontal, la loi des courants angulaires n'en subsiste pas moins îux, et le courant vertical éprouve par l'action de ce couitérieur un mouvement continu de rotation. Au lieu d'un ou d'un cylindre, le courant mobile peut décrire égaleun cône d'un angle quelconque autour de l'axe de rotacar l'action des courants l'un sur l'autre demeure la , quel que soit le plan dans lequel ils se trouvent. Quant s de la rotation, il dépend de la direction relative des cou- 1. 16

242 UAGNÉTISME KT ÉLICTBO-DTNAinQIII.

rantsdans les deux conducteurs; il faut^pourle changer, changer celte direction dans l'un et non dans Vautre; c'est ce qu'il est facile de comprendre en ne perdant pas de vue la loi, et ce qu'il est facile d'opérer par une disposition convenable des conducteurs.

On peut également agir sur le courant vertical mobile par des courants circulaires fixes placés intérieurement, et non plus extérieurement au cylindre qu'il décrit ; il suffit pour cela de substituer à l'aimant, dans la première expérience do Faraday (fig. 99), un iil tourne en hélice autour d'un cylindre de bois ou de cire, en ayant soin de prendre du fil métallique recouvert (le soie, afin que les spires de l'hélice soient bien isolées lei unes des autres. Aussitôt qu'un courant est transmis à travers ce fil, le courant mobile exécute un mouvement de rotation parfaitement semblable à celui qu'il exécutait autour de J'aimant. Pour en changer le sens, il faut changer la direcUoo du courant dans un seulement des deux conducteurs. Cette dernière expérience, en prouvant qu'un cylindre électro-dynamique produit exactement le même effet qu'un aimant, est une nouvelle confirmation de la théorie d'Ampère sur la constitution des aimants.

La seconde expérience de Faraday, celle dans laquelle un aimant plongé verticalement dans le mercure éprouve une rotation autour d'un courant vertical, sembla d'abord contraire au principe d'Ampère, que l'action mutuelle de deux courants fermés ne peut donner naissance à un mouvement continu de rotation. Mais Ampère a fait voir que le phénomène n'était point i\ù à l'action du courant vertical sur l'aimant mobile, mais bien à celle des courants horizontaux qui se propagent sur la surface du mercure, du centre où aboutit l'extrémité inférieure du conducteur vertical, à la circonférence où se Irouie un anneau métalUifue au moyen duquel le circuit Yoltalqueesl complété *. Ces courants, qui vont tous dans le même sens les uns à l'égard des autres, se trouvent par conséquent avoir la même direction que ceux qui sont situés sur une même face de

> Pour faciliter le mouvement de rotatiou en diminuant le frottement, U cit bon que la parUe recourbée des branches métalliques qui plonge dans le i

ACTION MUTUILLB DU lOQlfÉTIflia IT INM OOURÂNTS. 24t

nt, et une direction contraire à ceux qui sont eut la face e (fig. iOO). Il en résulte que leur double effet, attractif e face et répulsif sur Tautre» concourt à imprimer conént à Taimant un mouvement dans le sens de la face . La constitution liquide du conducteur qui transmet les its permet à Vaimant de les interrompre là même où il d'où il résulte que le circuit est en fait un circuit ouvert UD circuit fermé, et que ce cas rentre bien dans la règle lie posée par Ampère. Il est bon de recouvrir l'aimant couche mince de cire ou de gomme laque, afin que les its ne le traversent point.

tefois, il est possible d'obtenir un mouvement de rotan obligeant un courant de traverser un t. Il faut pour cela que le courant qui a é dans l'aimant, n'importe comment, en lans une direction perpendiculaire à sa e. Alors Taction de ce courant sur les deux DS du courant de l'aimant, séparées par it d'où il sort, détermine un mouvement I de rotation du barreau aimanté sur son insi que cela doit résulter de la loi des its angulaires. Pour faire cette expé- , il faut (fig. 105) faire aboutir l'extrémité du conducteur Ttical sur le sommet de l'aimant qui , au i de son lest en platine, se tient verticaledans le mercure; une petite coupe en rissée au haut et pleine de mercure sert à gr la transmission du courant, qui, après pénétré du conducteur dans l'aimant, en our entrer dans le mercure et rayonner 1 circonférence du vase. Le sons du moult de rotation dépend de celui du courant oent, puisque les courants de Vaimant ne ^S^t^**ent pas de direction. On peut (fig. 106), ^^^-—i^ îviler l'emploi d'un vase rempli de mer- ^'^6- ^o^.

plitlne» et de reeoutrlr le mercure d'une légère couche d'adde nitrique

Fig. 405.

244 UAGNÉTISliE ET £LECTR0-DT5ÀMIQI}E.

cure, souder au milieu d*un barreau aimanté, et perpendiculairement à Tune de ses faces, un fil métallique qui, recourbé verticalement à son extrémité , plonge par la pointe qui Ja termine dans un canal annulaire rempli de mercure. Le bar* reau aimanté est appointi à ses deux extrémités et est fixé verticalement entre ses deux pointes de manière à pouvoir tourner librement. De son extrémité inférieure part un second fil conducteur semblable au premier» et plongeant comme lui par son extrémité recourbée dans le mercure d'un canal annulaire. Le courant est transmis à travers raimant au moyen de ces deux canaux et des deux fils qui y aboutissent. Cette disposition de Texpérience est très-préférable à la précédente, en ce qu'elle permet remploi d'un barreau aimanté beaucoup plus fort et par conséquent d'un courant plus faible. Quelquefois on courbe le barreau au milieu de sa longueur, de manière qu'il présente deux parties verticales de grandeur égaie, unies par une petite portion horizontale sur laquelle est vissée une coupe pleine de mercure où aboutit un condurteur vertical destiné à transmettre le courant, dont le circuit s'achève, comme dans le cas précédent, au moyen d'un fil implanté perpendiculairement au milieu de l'aimant, et plongeant par son extrémité recourbée dans le canal circulaire plein de mercure (fig. 107). Il n'est pas alors nécessaire d'avoir un second fil dans la partie inférieure. La rotation de l'aimant a lieu de la même manière autour d'un axe qui passe : par la pointe sur laquelle repose la face inférieure de la partie horizontale du barreau, de manière que celui-ci soit en éqai- * libre. La figure fait facilement comprendre la manière dont l'appareil est ' Fig. 107. disposé.

Le sens du mouvement varie dans ces diverses expériencesavec la direction du courant , et selon que le pùlenorddel'aimantest en haut ou en bas. Il ne faut pas croire que dans la dernière la rotation soit due, comme quelques physiciens l'ont prétendu, i