ACTION UITÜBLLE OU MAANÉTISME ET OE8 COURANTS

formé par les deux courants est celui que font les deux plans dans lesquels ils sont situés, et il a pour sommet la ligne droite qui mesure leur plus courte distance. La loi que trouva Ampère dans ce cas général est la suivante : c’est que les deux courants angulaires s'attirent lorsque leur direction est telle que tous les deux tendent vers le sommet de l'angle, ou que tous les deux en partent, et qu’ils se repoussent lorsque l’un va vers le. sommet et que Vautre en part. Cette loi comprend quatre cas différents, pour l’intelligence desquels il est nécessaire de jeter les yeux sur la fig. 87, dans laquelle les plus grosses llèches

Fig. 87.

représentent la direction des courants, et les plus petites le sens dans lequel les conducteurs cheminent l’un à l’égard de l’autre. Quand la suspension du courant mobile et la disposition du courant fixe sont telles que l’angle qu’ils forment entre eux reste invariable, cette action peut donner naissance à un mouvement continu de rotation. Mais, avant d’étudier cette forme particulière sous laquelle elle se présente quelquefois, nous devons la constater d’une manière plus directe, en nous occupant du cas dans lequel l’arrangement de l’expérience permet aux deux courants de s'approcher ou de s’éloigner, de manière que l’angle qu'ils forment entre eux augmente ou diminue.

On peut faire usage dans ce but de la pile flottante, en y ajustant le conducteur astatique horizontal. On présente à la branche supérieure un courant rectiligne également horizontal, de manière qu’il forme avec elle un angle dont le sommet est à l’une des extrémités de chacun des deux courants ( tig. 88 ). Aussitôt, quel que soit cet angle, aigu, obtus ou droit, on voit, si les deux courants sont dirigés de façon à converger l'un et l’autre vers son sommet ou à en diverger, la branche mobile, entraînant avec elle tout le circuit dont elle fait partie, tourner

220 MAGNÉTISME ET ÉEECTRO-DT'NAMIlil'E.

autour de ce sommet pour venir se placer parallèlement au conducteur fixe et aussi près de lui que possible. Dans cette position,

les deux courants se trouvent être devenus parallèles, et sont dirigés dans le même sens l’un à l’égard de l’autre. Si, au contraire, l’un des courants est primitivement dirigé vers le sommet de l’angle et que l’autre en parte, on voit la branche mobile, tournant toujours autour de ce sommet, fuir le conducteur fixe en augmentant l’angle qu’ils forment entre eux, et tendre à venir se placer dans le prolongement de ce conducteur en formant avec lui un angle de 180”, c’est-à-dire le plus grand angle possible.

Comme la distance entre les diverses parties des deux conducteurs, qui ne sont pas trcs-rapprochés du sommet de l’angle, est nécessairement très-grande, il faut, pour que l’expérience réussisse bien, que les courants soient très-énergiques. On peut, pour augmenter celle énergie, faire faire plusieurs toure au fil que forme le conducteur asiatique, en ayant soin de le recouvrir de soie pour éviter le contact métallique. Mais il est préférable de se servir , pour ce genre d’expériences , de l’appareil qui permet l’emploi d'un courant produit par une forte pile. On y suspend le conducteur asiatique horizontal, et on y adapte, pour agir sur lu branche inférieure, un conducteur fixe horizontal, qu’on place au-dessous, mais aussi près

ACTION jnnrnUE »C magnétisme et des COtHANTS. 221 que possible de celle branche. On peut faire passer à travers le conducteur fixe le même courant que celui qui parcourt le conducteur mobile, si on préfère, ce qui est plus commode, ne pas employer deux piles différentes. Cette observation s’applique également à l'expérience dans laquelle on démontre, avec ce même appareil, l’action d’un conducteur vertical fixe sur la branche verticale du conducteur asiatique mobile. Mais pour réaliser tous les cas possibles en n’employant qu’un seul courant qui parcourt successivement tout le système des conducteurs fixes et mobiles, il faut pouvoir changer le sens du courant , non-seulement dans les deux conducteurs à la fois, ce qui est toujours facile, puisqu’il suffit pour cela de changer de place les deux pèles de la pile , mais aussi dans l’un des conducteurs seulement sans le changer dans l’autre, ce qui exige un artifice particulier.

Voici, en conséquence, comment on peut disposer l’appareil delafigure 82, pour servir à toutes lesexpériences relatives à l’attraction et à la répulsion mutuelle des courants électriques. On place sur la table qui porte l’appareil (fig. 89) trois capsules en

acier remplies de mercure et disposées en arc de cercle, dont les deux extrêmes o et c communiquent chaeune avec l’un des supports métalliques en potence qui sont destinés à mettre le conducteur mobile dans le circuit. Celle du milieu b est mise en communication avec une pince métallique ou une capsule m

223 MACN6TISI1E et tLECTHO-DTNAllIOUS.

(leslinéc à recevoir l’une des extrémités du conducteur fixe, soit vertical , soit horizontal , dont l'autre extrémité aboutit à une seconde pince ou à une seconde capsule n , de laquelle part un conducteur qui va à l'un des pôles de la pile. Le second pôle est fixé à un petit cylindre métallique o, placé au centre du cercle auquel appartient l’arc formé par les trois premières capsules. Le long de ce cylindre vertical glisse à frottement juste une douille d’où part un conducteur métallique horizontal qui, par son extrémité recourbée, peut plonger à volonté dans l’une des trois capsules a, 6 ou c. De la même douille partent deux tiges de verre, d e vt\, f g, dont chacune porte à son extrémité un arc métallique dont les dimensions et la disposition sont calculées de façon que lorsque la tige horizontale plonge dans l’une des capsules extrêmes a ou c, les deux autres capsules sont réunies métal liquement par l’un ou par l’autre des deux arcs. 11 est facile de voir que, par cet arrangement, le courant est établi dans tout le système des conducteurs lixe et mobile, et qu’il suffit , pour changer sa direction dans l'un des condusteurs (le mobile), sans le changer dans l’autre (le fixe), de faire plongt;r la tige horizontale alternativement dans l’une ou dans l’autre des deux capsules extrêmes. En effet , en supposant que le pôle positif de la pile communique avec le centre o de l’arc de cercle, le courant partant de là arrive, par la tige métallique, à Tune des capsules extrêmes a ou c, passe de là à l’un des supports en potence, traverse le conducteur mobile, revient par l’autre support à la seconde capsule extrême, puis passe, au moyen de l’arc métallique, à la capsule du milieu b, d’où il se dirige à l’une des extrémités m du conducteur fixe, qu’il parcourt pour aboutir à l'autre extrémité n de ce même conducteur et de là au pôle négatif de la pile. Quand on veut agir sur le conducteur mobile uniquement par un aimant ou par le globe terrestre, on se borne à enlever le système des conducteurs fixes, et à unir par un fil métallique les deux pinces ou capsules m et n, qui étaient destinées à le mettre dans le circuit. Il est facile de voir qu’ alors le conducteur mobile est mis dans le circuit, et qu’on peut changer la direction du courant qui le parcourt par le même artifice qu'ou employait quand le conducteur fixe était

ACTION MUTVBLLB DU UAONiTISME KT DBS COCHANTS. 223 égalemeitl traversé par le courant. On peut ainsi se passer de l’appareil de la iig. 82, celui que nous venons de décrire pou» vant servir au même usage. La fig- 89 représente le cas où le conducteur fixe est vertical , et il sert pour la démonstration de l’attraction et de la répulsion des courants parallèles; la fig. 99

représente le cas où le conducteur fixe est horizontal ; c'est celui qui sert à l'étude des courants angulaires. Ce conducteur fixe horizontal se compose ordinairement, non pas d'un seul fil, mais d’un fil recouvert de soie faisant plusieurs révolutions autour d’un cadre, et dont les deux extrémités sont mises en communication avec les pinces ou capsules m et n; cette multiplication rend beaucoup plus énergiijue l’action du courant fixe sur le courant mobile *.

Pour constater la loi des courants angulaires, on fait usage, comme nous l'avons dit , du conducteur astatique horizontal , et c’est sur sa branche inférieure, qui ne peut avoir qu’un mouvement de rotation autour de l’axe de suspension , qu’agit le

' M. Ampère ivail réuni dans un appareil toutes les comliinaltons destinées i produire lesdilTérenU phénomène.s que nousveiMns de décrire, et même la phipart de ceux qui suivent. Nous avons trouvé un grand avantage à avoir des appareils distincts pour chaque expérience. On évite ainsi toute confusion, et le phénomène, déjà asseï compliqué de lui-méme, en devient bien plus clair et plas frappent.

224 ” MAGNÉTISME ET ÉlECTRO-DTNAMIOtE.

courant fixe. On peut donner au conducteur mobile une forme telle (fig. 91) que le mouvement de rotation ait lieu autour de rextrémitédelabrancheliorizontale. L’expérience se fait alors de la même manière qu’avec le circuit llollant, et elle donne les mêmes résultats, qui sont seulement plus prononcés, à cause de la possibilité qu’on a d’employer des courants plus énergiques. Ordinairement cependant le mouvement de rotation a lieu au milieu de la branche horizontale du conducteur mobile astatique (fig. 90). Il est facile en effet de voir ([ue, dans ce cas, l’effet est doublé; car les deux courants éprouvent, dans chacun des angles qu'ils forment en se croisant, des actions attractives et répulsives qui, étant soumises à la loi que nous avons énoncée, concourent pour imprimer à la branche mobile un mouvement dans deux sens qui s’accordent. Elles sont en effet répulsives dans deux des angles et attractives dans les deux autres, et il en résulte qu’elles obligent le courant mobile à venir se placer parallèlement au fixe, de façon que leur direction soit la même à l’un et à l’autre. Si l’on change alors le sens relatif des deux courants, on voit le courant mobile décrire un angle de 180* pour venir se placer de nouveau parallèlement au courant fixe, de façon à être dirigé dans le même sens que lui. Cette expérience montre que l’action des courants angulaires peut, suivant le mode de suspension et la position du point fixe autour duquel le mouvement s’opère, transformer l’attraction et la répulsion en un changement de direction; mais l’effet simple et primitif est bien l’attraction et la répulsion ; le changement de direction n'en est qu’une conséquence facile à comprendre, et tenant au mode de suspension.

Nous avons dit que la loi des courants angulaires est la même, quelle que soit la grandeur de l’angle; c’est ce qu’il est facile de constater par l’exjiérience au moyen de l’appareil de la figure 90. Envisagée sous ce rapport, la loi des courants parallèles n’est qu’un cas particulier de la loi générale, celui où l’angle est zéro. Un autre cas particulier nou moins^inléressant est celui où l’angle est de 180°, c’est-à-dii-e

ACTION MCTl'ELLl DU MAGNÉTISME ET DES COURANTS. 225 OÙ l’un des courants n’est que le prolongement de l’autre. M. Ampère a réussi à vérifier directement la loi dans ce cas. Dans ce but, il a divisé par une cloison en vqrre un plat en terre de pipe en deux compartiments égaux , qu’il a remplis de mercure; puis, prenant un lil de métal recouvert de soie, dont il a mis à nu les deux extrémités, il l’a contourné en forme d’arc, en ayant soin que les deux bouts du fil perpendiculaire à la partie qui formait l’arc fussent parallèles l’une à l’autre. Il a fait flotter sur le mercure ce fil ainsi arrangé (fig. 92), de façon que les deux branches parallèles et horizontales fussent, l’une d’un côté, l’autre de l’autre côté de la cloison de verre, toutes les deux parallèles à cette cloison, et (juc les extrémités, mises à nu , fussent bien en contact avec le mercure, l’uis, plongeant les pôles de la pile, l’un dans le compartiment à gauche, l’autre dans le compartiment à droite, il a ainsi obligé le courant à traverser le fil métallique flottant. Aussitôt que le circuit est fermé, on voit le flotteur glisser sur le mercure en s’éloignant rapidement en arrière; effet dù à ce que, pour chacune des branches séparément, il y a répulsion entre le courant qui la traverse et le courant qui est transmis dans le mercure avant de pénétrer dans le fil ou après en être sorti. Le courant du mercure et celui du fil ne sont en effet qiie le prolongement l’un de l’autre, ou, ce qui revient au même, ce sont deux courants formant un angle de 180°, dont l’un va au sommet de l’angle et dont l’autre en part; il doit donc y avoir répulsion entre eux, et cela pour chacune des deux branches séparément. Cette conséquence importante de la loi générale pont s’énoncer aussi en disant (jue toutes les portions d'un mime courant se repoussent les unes les autres.

Voici une expérience de Davy, qui démontre sous une autre forme la même loi. Elle consiste à introduire par deux petits trous percés dans un plat ou dans une capsule, à une distance de quelques centimètres l’un de l'autre, deux bouts de fil de platine très-courts; on remplit la capsule de mercure de façon

Kig. 9i,

226 MAGNÉTISME ET ÉI.Er.Tim-DTNAMlOfF,.

snulemeiit que rexlrémité de cliacun des deux bonis de fil eu soit reroiivertc d'une couche très-mince. Ibiis on f.iit comnuiniijuer par dessous ces fils avec les pèties de la pile; le courant est transmis ainsi à travers le mercure d'un fil à l’autre. On voit aussitôt le mercure se soulever au-dessus de chacun des fils, sous forme de petits cônes qui, retombant par l'effet de la pesanteur et SC soulevant de nouveau par l'eflel du courant, déterminent dans le mercure une série d’ondulations. La répulsion qui a lieu entre les portions du même courant s’exerce ici sur le mercure, le fil étant fixe, tandis que dans l’expérience d’Ampére, c’était le fil mobile <[u’elle mettait en mouvement.

On peut, en raiiaebant au même principe l’expérience du moulinet éleclri«|ue (|uc nous avons décrite dans le cinquième chapitre de la seconde partie de cet ouvrage, en donner une explication bien meilleure que celle qui est généralement admise. Kn effet, dans le moulinet électrnjue, rélcclricilé qui sort par les pointes forme un courant qui sc propage dans le milieu dans lequel elle pénètre, dans l’air en particulier. Or, le mouvement continu de rotation qu’éprouve le moulinet dans le sens opposé aux pointes n’est tjue le résultat de la répulsion continuelle qui a lieu entre le courant qui parcourt la branche métallique mobile et celui qui en sort pour pénétrer dans l’air.

$ 3. l'hforle d’Ampèrr *nr In ronnlltnllon dp* nimnni*.

Après avoir étudié l’action mutuelle des courants électriques les uns sur les autres, et en avoir déterminé les lois, Ampère essaya d’y rattacher l’action des courants et des aimants, au moyen d’une hypothèse très-ingénieuse sur la nature du magnétisme. En analysant avec soin l’action des différentes parties d’un aimant sur un courant nndhle, et celle d’un courant sur les différentes parties d’un aimant mohile, il vit que ces actions étaient exactement les mêmes ipie celles (]ui auraient eu lieu si l’on avait remplacé la section de l’aimant agissante ou soumise à l’action, par un courant électrique tournant autour de cette section, et par consécjucnt fermé et situé dans un plan perpendiculaire à l’axe de l’aimanl. il parvint île plus, en vovant ilans

ACTION MCTl'ELLE DE MAGNÉTISME ET DÉS COIRANTS. 827 quel cas il y avait attraction et dans quel cas il y avait répulsion entre la section d’un aimant et d’un courant électrique dont il connaissait la direction, à déterminer quel devait être le sens de ces courants liypothétiques, et pour cela il se fonda uniquement sur la loi, qu’il y a attraction quand les courants vont dans le même sens et répulsion quand ils vont en sens contraire. Voici comment on parvient à obtenir cette détermination : on prend un barreau aimanté prismatnjüe, en ayant soin de le tenir liorizomalement, de manière à avoir le pftle nord à sa gauche; on le présente à la branche verticale du conducteur mobile asiatique mis seul dans le circuit; on trouve que, si celte branche est traversée par le courant dirigé de bas en haut, elle est repoussée par toutes les parties de chacune des faces du barreau, et cela de rime de ses extrémités à l’autre, qu’elle est au contraire attirée si son courant est dirigé de haut en has. Kn promenant ainsi d'un bout a l’autre chacune des faces du barreau devant le courant vertical, il faut avoir soin de tenir toujours l’aimant boriïonlnlemenl et le pèle nord à gauche. Maintenant, si, au moyen d’un peu de cire molle, on appliijue sur chacune des faces de l’aimant de petites flèches en carton avec la pointe tournée dans la direction suivant laquelle devrait cheminer un courant pour produire sur le conducteur mobile l'attraction ou la répulsion (ju’y détermine l’action de l’aimant, on trouve que ces petites flèches représentent un courant circulant autour de chacune des sections de l’aimant, partout dans le même sims, c’est-à-dire de haut en bas dans la face qui est tournée vers le conducteur mobile, de bas en haut dans celle <jui lui est opposée, eu s’éloignant du conducteur dans sa face inférieure et en s’approchant dans sa face supérieure. L’énsemhle de ces directions constitue bien un courant circulant aulotir de chaque section de l’aimant, comme dans un circuit fermé. Lorsque, sans changer les flèches île position, on retourne l’aimant, en mettant le pèle nord à droite, il est facile de comprendre qu’alors leur direction étant renversée par le seul fait de ce retournement, il eu résulte que le courant qu'elles représentent va de bas en haut dans la face qui reganle le courant mobile. Aussi il y a entre les dilférentes parties de l'aimant qu’on pré-

228 MAGWiTlSJIE ET ÉLECTRO-DTNAUIQCE.

sente successivement au courant, et le courant lui-même, répulsion quand le courant est dirigé de bas en haut; action précisé^ ment contraire à celle qui avait lieu dans le cas précédent, c’est-à-dire avant qu'on n’eùt retourné l’aimant.

On obtient un résultat parfaitement semblable en présentant un courant horizontal aux différentes sections d'un aimant suspendu verticalement à un fil par une de ses extrémités (fig. 93), en indiquant par de petites flèches fixées sur les différentes faces de l’aimant, et à diflérentes hauteurs, la direction que doivent avoir les courants qui sont supposés circuler autour de sa surface pour rendre compte des effets attractifs ou répulsifs qu’on observe.

Un aimant peut donc être considéré comme formé par une réunion de courants électriques circulant tous dans le même sens autour de sa surface et situés dans des plans tous parallèles entre eux et perpendiculaires à l’axe de l’aimant.

Quant au sens de ces courants, nous venons de voir, en analysant l’action mutuelle d’un aimant et d’un courant dont la direction est connue, qu’il est tel que, si on tient l’aimant horizontalement devant soi , le pôle nord à sa gauche, le courant va de haut en bas dans la face extérieure la plus éloignée de l’observateur, et de bas en haut par conséquent dans la face la plus rapprochée ou intérieure. Il est plus commode, pour bien fixer cette direction dans sa mémoire, de supposer l’aimant dans sa position naturelle, c’est-à-dire dans celle que lui imprime, lorsqu’il est mobile, la force directrice de la terre, son pôle nord, par conséquent, tourné vers le nord ; on trouve alors que la direction des flèches qu’on a toujours laissées en place est telle, qu’elles indiquent

Fig. 93.

ACTION Ul!TCELLE DU MAGNÉTISME ET DES COURANTS. 229 que le courant est dirigé de l’est à l'ouest dans la face inférieure de l’aimant, par conséquent de l’ouest à l’est dans sa face supérieure, qu’il est ascendant dans sa face située à l’ouest, et descendant dans celle qui est à l’est.

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

Il est facile de voir que l’hypothèse d’Ainpère 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 (jue 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’aclioii 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 môme 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 manifeste dans les expériences dans lesquelles le courant ou l’aimant mobUe, au lieu de pouvoir obéir à l’attraction ou à la répulsion, ne peuvent que tourner autour d’un point eentral.

Pour confirmer l’hypothèse sur la nature du magnétisme à laquelle il avait été conduit. Ampère essaya de disposer des courants électriques de la môme manière qu’il avait imaginé qu’ils éfaient 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

ÿlO XLVGNÉTISME ET iLECTBO-ÜVN AMIQTE.

les lieux bouts iulérieuremciil le long de l'axe de l'helice jusqu’à son milieu, et là , faisant ressortir les extrémités sans qu’elles fussent eu contact ni entre elles ni avec aucune {lartie de l’hélice, il les recourba pour pouvoir suspendre le tout comme conducteur mobile (fig. 9i) à l'appareil de la lig. 82 ou 89. Puis, faisant passer le courant à travers le lil du conducteur

mobile, U se trouva avoir un véritable aimant, dont l’axe et les deux pôles étaient l’axe cl les extréntités de l’hélice. Un barreau aimanté ordinaire exerçait sur ces extrémités les mêmes actions attractives et répulsives qu'il aurait exercées sur celles d’une aiguille de boussole. Il vaut mieux, pour obtenir des efl’els plus marqués, se servir pour construire l’hélice d’un fil métallique recouvert de soie ; on peut alors rapprocher les spires de l’hélice jusiju’au contact, sans craindre que le courant passe directement de l’une à l’autre au beu d’en faire le tour, puisqu’il n'y a aucune communication mélalbquc. Ou enroule le fil pour donner plus de consistance à l’hébce autour d’un tube de verre ou de carton auquel on fixe une lige eu 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

AOTK»' MLTI:EI.LE DÜ MAC^ÉTU^ME ET DES COIDANTS. 231 lu'licp mobile (lig. 95). Dans ce dernier cas on oblienl, avec deux hélices traversées cbacune par des courant?, (jue nous appellerons lûlices ékclrodijnamiques, tous les mêmes effets que produirait l’action mutuelle de deux aimants. On peut encore se procurer facilement un courant mobile en hélice pour imiter une aiguille aimantée, soit en ajustant le comlucteur en forme d'hélice (fig. 9ü) à la petite pile llottaute ffig. 85), soit en terminant les deux extrémitésd’unebélice formée d’un fil de métal recouvert de soie par une plaque de zinc et par une plaijue de cuivre, implantées l’une et l’autre dans un liège qui flotte sur de l’eau acidulée.

On doit à M. G. de la Rive une expérience qui met en évidence d’une manière remarquable l’iiypotbèse d’Ainpére sur la conslitulioii des aimants.

Kllcconsisleàpréscnleràrauneauélec- Irique flottant que nous avons décrit (fig. 8i ou 85) un barreau aimanté qu’on tient par l une de ses extrémités, tandis que J’antre est placée au centre de l’anneau. On voit, lorsque les courants hypothétiques de l’aimant et les courants réels de l’anneau sont dirigés dans le même sens, l’anneau s’avancer parallèlement à lui-méme jusqu’à ce qu’il soit parvenu au milieu de l’aimant, cl une fois là y rester. Mais si l’on retire l'aimaul et qu’on le retourne, c’csl-à-ditc (ju’ou le remette exactement dans la même position, en ajaut eu soin seulement de changer ses pôles de place, on voit alors l’anneau reculer parallèleiiienl à lui-méme, effet dû à ce que ses courants et ceux de l'aimant sont dirigés en sens contraire. Ce qu’il y a de curieux c'est tjuç, parvenu au delà de l’extrémité du barreau, l’anneau, au lieu de continuer à en être repoussé, tourne sur luiméme en décrivant un angle de 180“', se présente à l’aimant avec ses courants dirigés alors dans le mème’séns que les siens, et revient d’un mouvement rapide jusqu’au milieu du^arreau, où de nouveau il reste en équilibre. On obtient ega)emâht« tous ces mêmes effets en substituant une héliee électrique au '*• barreau aimanté. Ils pcuvciu facilement s’expli([uer jiar l'altraelion et la répulsion qu’exercent, suivant iju'ils ont un sens

Digilirc^i h. GoOgU

Kig. 96.

232 MAGNÉTISME ET ÉLECTaO-DYNAMIQUE.

relatif semblable ou ilifférent, les courants de l'aimant ou de l’hélice sur les courants de l’anneau mobile. Quant au retourment qu’exécute l’anneau quand il sort de l’aimant apres en avoir été repoussé, il est dû à ce que son plan n’étant jamais parfaitement perpendiculaire à l’axe du barreau, les actions répulsives sur les différents cétés ne sont pas égales, et se transforment en un changement de direction, qui est suivi nécessairement d’une attraction une fois que les courants de l’aimant et ceux de l’anneau sont dirigés dans le même sens. Il est aussi facile de comprendre pourquoi l’anneau s’arrête au milieu de l’aimant : c’est qu’évidemment dans la théorie d’Ampére, le milieu de l’aimant est, comme le milieu de l’hélice, le point d’application de la résultante de tous les courants parallèles perpendiculaires à l’axe et dirigés dans le même sens d’une extrémité à une autre ; c’est donc le point où l’action exercée sur un courant extérieur doit être à son maximum.

On peut se demander ici pourquoi il n’en est pas de même lorsqu’un aimant, au lieu d’agir sur un ou plusieurs courauts formant un anneau, agit sur du fer ou sur un autre aimant ; on sait en effet qu’alors l’action est au contraire à son minimum au milieu de l’aimant et à son maximum aux pôles, c’est-à-dire à des points situés tout près de ses extrémités. 11 y a plus : si on promène un courant électrique vertical le long et très-près de l'une des petites faces verticales d’une aiguille de boussole, on trouve que, lorsque ce courant est exactement vis-à-vis de l'un ou de l’autre pôle, il n’exerce aucune action, et que, si son action est d'une certaine nature, répulsive par exemple sur tous les points de la face de l’aimant compris entre les deux pôles, elle est d’une nature contraire (attractive dans ce cas) sur les points de cette même face situés au delà des pôles, (jui, comme on le sait, ne sont jamais aux extrémités mêmes. Le même effet se présente en sens contraire sur la face opposée. Ainsi si le courant vertical est dirigé de bas en haut, il attire • ’ tous ceux des points de la face ouest de l'aiguille qui sont situés entre les deux pôles, et repousse ceux qui sont situés au delà; il attire au contraire tous les points de la face est situés entre les pôles, et ramasse tous ceux qui sont situés au delà. Une ma-

ft/'.'.O C

ACTION MUTVRLLE Dl! MACNÉTISME ET DES COURANTS. 233 niére commode et élégante de mettre en évidence ce genre d’action consiste à présenter à l’anneau flottant de M. G. de la Rive, et parallèlement à son plan, une des faces latérales d’un barreau aimanté, en ayant soin que le centre de l’anneau soit plus près de l’une des extrémités que du milieu du barreau. On voit alors l'anneau glisser le long de la face de l’aimant en appuyant contre elle ses deux cètés verticaux, et dès que Tun 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 l'aimant. Ainsi, quoique dans l'un des cédés verticaux do l’anneau les courants soient dirigés dans nn sens contraire à celui qu’ils ont dans l'autre, ils sont attirés l’un et l'autre par des points de la même face do l'aimant, situés, il est vrai, de deux cédés différents du péile.

Les effets que nous venons de décrire, découverts et étudiés par Faraday et par M. de la Rive, parurent d’abord très-contraires à la tbcoric d’Ainpi're sur la nature des aimants; car, suivant cette t’néorie, les courants électriques dont l’assemblage compose un aimant auraient déi 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 le» deux pôles ou au delà des pôles. F.nfin comment expliquer la nullité d’action aux pôles euxmêmes?

Les objections rjue nous venons de signaler n’arrêtèrent point Ampère; il parvint à les surmonter toutes, et à établir sa théorie sur des ba.ses 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; seulement ils sont disposés d’une manière irrégulière, et telle qu'ils se neutralisent les uns les autres. L’aimantation est l’opération par laquelle on leur imprime une direction commune, d’où résulte que la succession des portions extérieures des courants moléculaires, qui sont tous dirigés dans le même sens, constitue

234 MAGNÉTISME ET ÉLECTno-ÜVSAMiyi E.

UD courant fini auloiir «le l’aiiimnl, taudis que les portions intérieures sont neutralisées par les extérieures, dirigées en sens contraire de la couche moléculaire suivante. 11 faut, pour bien suivre ces ellets, décomposer l'aimant en couches concentriques et semblables. La (ig. 97 représente la section d'un aimant cylindrique dans celle hypothèse. On voit, en ellet, que tous les courants moléculaires intérieurs se neutralisent; il ne reste que les extérieurs. La direction imprimée aux courants |»ar l'aimantation se maintient dans les corps (|ui sont doués de la lorce coercitive et cosse dans les autres, tels que le fer doux, des ipie

Fig. 97.

la force ijiii l'a déterminée vient à cesser, parce qu'alors tous les courants moléculaires, libres d'obéir à leur action mutuelle, prennent la position relative qui produit l'équilibre ou la neutralisation de tout effet extérieur.

Nous verrons à la fin de ce chapitre, dans un paragnqdie spécial, comment, grâce aux travaux d'Ainpère, complétés jiar ceux de Savary et de Weber, cette hy|Kithése sur la constitulioii des aimants peut rendre compte de tous les effets de l'action nuituelle des aimants et des courants, et des aimants les uns sur les autres, ainsi <|ue des anomalies apparentes que nous venons de signaler.

^ 4. Ph^nomèneii rotalton rouflltiut* r^NulInnf de

miitaelle de* aimant* et do* ronrnnt*» et de* eonranl» lea an* *nr le* antre*.

En observant allenlivement l'action contraire qu'exercent sur un courant vertical mobile, soit les parties correspondantes d'un