CHAPITRE Ml

DE l’aimantation PAU l'électricité dynamique.

s 1. ElTet du eonrant (ur les corps majrnétlqnes.

Nous ne nous sommes occupés, dans le cliapilre précédent, que de l’action mutuelle des courants et des aimants, et de celle des courants les uns sur les autres. Maintenant nous allons étudier l’Action de l’électricité dynamique sur les corps magnétiques, c’est-à-dire susceptibles d’être aimantés, mais non aimantés. C’est M. Arago qui le premier, immédiatement après la découverte d’Oerstedt, montra qu’un fil de cuivre ou d’un métal ([uelconque acquiert, quand il est traversé par un fort courant électrique, la propriété d’attirer et de retenir autour de lui, sous forme d’une enveloppe cylindrique, une certaine quantité de limaille de fer. Aussitôt que le courant cesse de passer, la limaille tombe; le fil en reprend de nouveau dès que le courant recommence à passer. Celte expérience, antérieure à toutes celles d’ Ampère, est la première qui établisse d’une manière péremptoire que le courant électrique imprime aux conducteurs, quand il est transmis par eux, des propriétés tout à fait analogues à celles des aimants, et non pas seulement à celles des corps magnétiques; en d’autres termes, qu’il les aimante et ne les rend pas simplement susceptibles d’être aimantés. Kii effet, la limaille de fer est aimantée par le courant comme elle le serait par un aimant, et est en conséquence attirée par le fil métallique qui transmet ce courant.

M. Arago ayant ensuite essayé d’aimanter une aiguille d'acier trouva que, pour lui imprimer un magnétisme plus prononcé, il fallait remplacer le conducteur rectiligne par un conducteur tourné en hélice , dans l’axe de laquelle on place l’aiguille. L’influence remarquable de cette forme, donnée au I. 18

conducleur, (It'couvcrlc par M. Arago, fui uii Irait de lumière pour M. Ampère, el contribua sans aucun doute à lui suggérer plus tard sa tbéorie de la constitution des aimants. M. Arago réu.ssil à aimanter une aiguille, aussi bien par la décharge d’une machine électrique et encore mieux par celle d’une bouteille de Leyde, qu’au moyen de ce courant.

Davy avait, de son cfilé, fait voir qu’on peut également aimanter une aiguille en la plaçant transversalement sur un fil de métal traversé par un courant voltaïque ou par une décharge électrique.

On n’a pas lardé à démontrer que l’emploi des courants électriques, excellent pour aimanter du fer doux, dont la force coercitive est prcstjue nulle, est insuffisant pour imprimer un magnétisme puissant à des aiguilles d’acier dont la force coercitive ne peut être complètement vaincue, surtout si elles sont trempées, que par la décharge d’une ou do plusieurs bouteilles de Leyde.

Nous allons donc successivement étudier l’aimantation de l’acier opérée essentiellement par des décharges électriques, celle du fur doux ([u’on produit surtout par les courants électriques, el les phénomènes divers, principalement moléculaires, que met en évidence l’aimanlatiou développée par l’élcclricilé dynamique.

S AlmantatloB de Varier par V^leetrlcH^ dmamtiiae.

Quand on aimante une aiguille d’acier en faisant passer la décharge ou le courant à travers le fil d’une hélice, il faut avoir soin de placer l’aiguille dans un tube de verre, autour duquel le fil métallique est tourné, afin d’éviter que, par le contact de l’acier avec ce fil, l’électricité ne passe à travers l’aiguille au lieu de faire le tour des spires. Si l’on examine la position des pèles nord el sud, dans une aiguille ainsi aimantée, on trouve qu’elle indique, en admettant la théorie d’ Ampère, que la décharge a déterminé dans l’acier des courants dirigés dans le même sens que celui qui a produit l’aimantation , ce qui doit être dans cette théorie, puisijue l’aimantation consiste à donner une direction uniforme aux courants élcctrûpies préexistants

DE L’AUIANTiTlON PAB L’ÉLECTRICITi DTNAMIQUB. 275

autour des particules de l’acier ou du fer. Cet effet est produit de la mauière la plus directe et la plus avantageuse par l’action de courants extérieurs, disposes comme doivent l’être dans le corps magnétique ijuand il sera aimanté, les courants moléculaires, et qui obligent ces derniers à se placer dans le même sens qu'suxmêmes, et par consé({uent parallèlement les uns aux autres.

Indéi>endaminent de la direction suivant laquelle chemine la décharge, le sens dans lequel l’hélice est tournée influe naturellement sur le sens des courants, et par conséquent sur la position des pôles magnéticjues. Dans une hélice dextrorsum, c’est-à-dire dans laquelle le (il s’enroule par la droite, le pôle sud de l’aiguille est toujours à l’extrémité par où entre la décharge, soit le courant, ou, ce qui revient au même, à l’eilréraité qui communique avec l’électricité positive. Dans l’hélice tinis/rorrum, c'est-à-dire dans laquelle le fil s’enroule vers la gauche, c’est le pôle nord qui est à l’extrémité par où pénètre l’électricité positive. C’est encore une conséquence rigoureuse de la théorie d’Ampere, ainsi que le démontre le sens du cou-

Fig. 1Î3.

rant (fig. 123). M. Arago ayant enroule autour du même tube un long fil de manière à en faire plusieurs hélices contraires les unes à la suite des autres, ayant placé en dedatis une longue aiguille d’acier, trouva, après avoir fait traverser au système des hélices une forte décharge ou un courant énergique, que l’aiguille était aimantée, mais présentait un point conséquent à la jonction de chaque hélice. Avec deux hélices contraires, on a le même pôle aux deux extrémités de l’aiguille, et un seul pôle contraire au milieu, c’est-à-dire trois pôles; avec trois hélices, on a des pôles contraires aux deux extrémités et deux points consé'quenis entre deux, et ainsi de suite. M. Arago a reconnu encore que si l’hélice est longue par rapport à son diamètre, et si les spires sont très-rapprochées, la position de l’aiguille dans l’intérieur du tube n’influe pas sur le degré de magnétisme qu’elle prend, pourvu qu’elle soit toujours placée parallèlement

276 MAOÉTISME ET ÉLECTRO-nïNAMIQl’E.

à l’axe. L’aimamation est Irês-faible si ou place l’aiguille cxlérieuremenl à l’hélice, lors même (ju’on a soin de la mettre aussi près que possible et dans une position parallèle à 1 axe.

M. Nobili a essayé d’employer pour l’aimantation une spirale plate au lieu d’une hélice comme Arago, ou d’un fil droit comme Davy. 11 avait placé entre les spires isolées les unes des autres, et perpendiculairement à leur plan, des aiguilles d’acier ; et il faisait passer une décharge électrique à travers tout le fil de la spirale. Les aiguilles situées près du centre se trouvèrent aimantées en sens contraire de celui dans lequel étaient aimantées les aiguilles qui en étaient éloignées, et il y avait un point à une certaine distance du centre où l’aimantation était nulle. Il faut rcmar(]uer ([ue, dans cette expérience, chaque aiguille se trouve placée entre deux courants qui, allant dans le meme sens, doivent lui donner une aimantation différente, car, pour que l’action des courants conspinit, il faudrait que le courant situé d’un cété de l’aiguille allât en sens contraire du courant situé de l’autre. L’aimantation définitive dépend donc de l’intensité relative des deux courants dont l’action individuelle est opposée. Nous verrons plus loin pourquoi près du centre c’est l’un qui l’emporte, et pourquoi c’es’t l’autre près du bord de la spirale. Il nous faut auparavant analyser ce genre d’effets dans des cas moins compliqués. Cette analyse a été faite d’abord par M. Savary, puis complétée par M. Abna. Nous allons exposer les résultats remarquables auxquels ces deux physiciens sont successivement parvenus.

Le premier de ces résultats est que l’intensité et mémo le sens de l’aimantation opérée sur une aiguille d’acier, par une décharge transmise à travers un fil métallique rectiligne, dépend de la distance de l’aiguille à ce fil, de telle façon que l’intensité, loin de diminuer constamment avec la distance, augmente avec elle à partir d’un certain point où elle est à son minimum, et que du même côté du fil pour une même direction de la décharge, les memes pôles magnétiques se Iront eut placés à une des extrémités ou à l'autre, suivant la distance de l’aiguille au conducteur, .\insi, ]»rès du fil les pôles sont placés conformément à la théorie, mais à une distance plus grande et

DE l'aIMANTATIOM PAIl l'ÉLECTHICITÉ DY.NAMIQIE. 277 par Je seul fait de celle auginenlalion de dislance, ils se Irouvenl places en sens conlraire. Le lil niélalliquc donl se servail M. Savary pour Iransinellre la décharge élail de plaline, avail deux mètres de longueur el un quart de millimèlre de diauielre. Les aiguilles d'acier, toutes aussi sendilables que possible el fortement trempées, avaient 15 luillimèlres de longueur et un demi millimètre de diamètre. Ou jugeait de rinleiisité du magnétisme qu'elles avaient acquis par le nombre d'oscillations qu'elles faisaient sous l'influence du magnétisme terrestre. La batterie électrique d'où partait la décharge avail 22 pieds carrés de surface. Pour éviter que les aiguilles ne s'influençassent mutuellement, un ne les avait pas placées verticalement les unes au-dessus des autres, mais ou avait eu soin, tout en les mettant à difl'érentes hauteurs au-dessus du fil, de les éloigner dans la direction horizontale ; ce qui était facile, vu la longueur du lil décbargeur.

1 AlGUrLLES

CONTACTAVECLeFlL 1 peodaDi la décharge.

D1STA.NCE

ou FIL

en millimètres.