CHAPITRE IV

GALVANOMÈTRES MULTIPLICATEURS.

$ 1. (JalTanomètre* (leetra-niagDélIqiiM.

Nous avons indiqué, dans la première partie de cet ouvrage, qu’on pouvait se servir des propriétés calorifiques et chimiques du courant voltaïque pour mesurer son intensité, et nous avons même donné quelques détails sur les voltamètres fondés sur ces propriétés. Mais l’action qu'exerce un courant sur une aiguille aimantée a fourni un moyen à tous égards bien supérieur aux précédents pour constater l’existence et apprécier la force d’un courant électrique. Cette action, en effet, est la seule qui soit générale, c’est-à-dire qui accompagne toujours et dans tous les cas la présence de l’électricité dynamique, quelles que soient la nature du circuit et la faiblesse de cette électricité, tandis que les autres actions n’ont lieu que lorsque le circuit renferme un conducteur susceptible de les manifester et que le courant est doué d’une certaine énergie. 11 y a plus : l’effet électro-magnétique du courant est instantané, tandis que l’effet électro-chimique doit nécessairement durer un certain temps pour être apprécié; et si l’action calorifique est également instantanée, * elle a l’inconvénient de ne pas donner la direction du courant, tandis que cette direction est indiquée, de la manière la plus prompte et la mieux prononcée, par le sens de la déviation de l’aiguille aimantée.

Nous avons vu qu’un conducteur traversé par un courant placé au-dessus d’une aiguille, mais très-près d’elle et parallèlement à son axe, fait dévier cette aiguille à l’est ou à l’ouest, suivant qu’il est dirigé du nord au sud ou du sud au nord. S’il est au-dessous, il l’a fait dévier à l’est quand il est dirigé du sud au nord, et à l’ouest quand il est dirigé du nord au sud. 11 en I. 21

résuUo que, si le conducteur qui transmet le courant, passant

d’abord au-dessus de l’aiguille, est replié de façon à revenir par-

dessous, et à former ainsi deux branches parallèles entre lesquelles l’aiguille est suspendue (tig. 132),' le courant qui parcourt la branche supérieure tend à faire dévierraiguille dans le même sens que le courant qui traverse l’inférieure , précisé- ‘ ment parce qu’il a dans la première une direction contraire à celle ({u’il a dans la seconde. En disposant ainsi le til qui transmet le courant, ou obtient une action sur l’aiguille deux fois plus forte que si, demeuré rectiligne au lieu d’être replié, il n’agissait que dessus ou dessous. Mais, au lieu de le replier une seule fois, dn peut le replier deux fois, ce qui double encore l’effet, trois fois, ce qui le triple; en un mot, on peut faire faire au fil un très-grand nombre de tours, et multiplier ainsi d’une quantité considéralde l’action du courant sur l’aiguille aimantée. Il en résulte eju’un courant très-faible, dont l’effet serait à peine sensible, si le lil qui le transmet ne faisait qu’une circonvolution, peut exercer une action très-marquée lors(;ue le nombre des circonvolutions devient considérable. Aussi a-t-on nommé cet appareil galvanomètre multiplicateur. On le nomme aussi quelquefois, et avec raison , rltéomèlre, mesureur de courant. C’est à un savant allemand, M. Sclivteigger, qu'on doit la première idée du galvanomètre multiplicateur.

On a soin, pour le construire, de prendre un fil de cuivre recouvert de soie, afin que les différents tours puissent être juxtaposés et superposés sans qu’il y ail une commuiiicalioo métallique directe d’une circonvolution à l’autre, et que le courant puisse ainsi parcourir le fil dans toute sa longueur. On enroule le fil autour d’un châssis en bois ou en métal solidement fixé sur un pied, et qui laisse entre sa face inférieure et sa face supérieure le plus petit espace possible; c’est dans l’intérieur de cet espace qu’on suspend l’aiguille aimantée; les deux bouts du fil , qu’on a soin de dépouiller de la soie qui les recouvre, ser-

OALVANOUiTltES MULTIPLICATEURS. 323

Tenl à mettre le galvanomètre, c'est-à-dire le fil de l'instrument, dans le circuit (fig. 133). Au moment où un circuit est ainsi fermé, on voit, pour peu qu'un courant s'y propage, l'aiguille se mouvoir; le sens dans lequel elle se meut indique la directitm du courant dont son mouvement vient d'accuser la présence, et le nombre de degrés où la grandeur de la déviation permet d'en apprécier tintenaüé. *’’8-

S s. ClalTCHMBiAtre auiltlMUeateBr de MeMll.

Pour augmenter la sensibilité du galvanomètre multiplicateur, M. Nobili a eu l'ingénieuse idée de neutraliser la force directrice du magnétisme terrestre qui tend, en opposition à l’action du courant, à maintenir l'aiguille dans sa direction normale ou à l'y ramener, en employant , au lien d’une seule aiguille aimantée, deux aiguilles que l’on fixe parallèlement l’une à l’autre, les pôles inverses en regard, aux deux extrémités d’une petite tige de paille ou de métal qui passe par leurs centres de gravité. L’une des aiguilles est placée en dedans du châssis, et l’autre en dehors, de sorte que, comme il est facile de le voir, la déviation que le courant tend à imprimer à la première s’accorde avec celle qu'il opère sur la seconde, la position de leurs pôles étant pour l’une inverse de ce qu’elle est pour l’autre; car si elles avaient leurs pôles homogènes tourné du même côté, elles dévieraient au contraire en sens opposé, l’une étant «i-dessus et l’autre au-dessous. Il résulte ainsi de l'addition de cette seconde aiguille, use augmentation considérable de-sensibilité dans l'appareil. Il faut que les deux aiguilles soient aussi semblables que possible; on les suspend à un fil de eetoii que l’on fixe à l’extrémité supérieure de la petite tige qui les unit. Si elles avaient exactement la même force magnétique, ce système seraitMto/tyue, c’est-à-dire n’éprouverait aucune ao-

324 MAGMÉTISME ET ÉLECTRO-DTNAMIQCE.

lion directrice de la part de la terre et resterait en équilibre dans tous les azimuts. Ce résultat serait difficile à obtenir; d'ailleurs il est nécessaire que le système des deux aiguilles ait une légère force directrice pour pouvoir prendre une position déterminée, et que par conséquent l'une des aiguilles ait un megnétisme un peu plus fort que l’autre.

Il faut avoir soin, dans la construction du galvanomètre, de choisir un fil de cuivre aussi dépouillé de fer que possible, ce qui n'est pas toujours facile; à cet égard, le cuivre rouge est préférable. Quant aux dimensions du fil, elles dépendent du genre de circuit dans lequel il doit être introduit. Si c’est un circuit dont la conductibilité soit imparfaite, qui renferme des liquides, par exemple, il est avantageux d’avoir un fil long et fin, par conséquent, pour que ses circonvolutions soient aussi rapprochées que possible de l’aiguille; en effet, l’introduction dans le circuit d’un semblable fil n’en modifie pas sensiblement la conductibilité. Mais si le circuit est bon conducteur, tout métallique, par exemple, alors le courant serait trop affaibli par l’addition d’un fil long et fin, et on perdrait plus par cette cause d’affaiblissement qu’on ne gagnerait par l’augmentation

de sensibilité de l’appareil, résultant d’un nombre plus considérable de circonvolutions. Il vaut mieux dans ce cas employer un fil plus court et d’un diamètre plus considérable. Nous aurons l’occasion de traiter d’une manière générale cette question qui tient à la propagation de l’électricité dynamique, dans la quatrième partie de cet ouvrage. Pourle moment, nous nous bornerons à décrire le galvanomètre multiplicateur de Nobili (fig. 134), en remarquant que, suivant le but auquel on se propose de l’appliquer, les dimensions du fil et le nombre de ses circonvolutions doivent varier, et si d’avance on n’a pas un but

GALVAN0UËTHE8 MULTIPLICÀTEtR-S. 32o

bien déterminé, il est bon d’avoir toujours deux instruments à sa disposition, l'un à G1 court, l'autre à lil long.

Voici d'abord les dimensions du châssis : la largeur'est de 27 millimètres, la longueur de 40 millimètres; l'ouverture, dans la partie supérieure de 5 millimètres; la hauteur extérieure entre les deux parties horizontales est de 4 millimètres, et la longueur intérieure entre les deux parois verticales est de ■:0 ±0 millimètres. C'est dans cet espace intérieur et vide de tO mil limètres de longueur sur 4 de hauteur, que se meut l'aiguille inférieure. La supérieure est située au-dessus du châssis, mais aussi près que possible des fils qui sont enroulés autour de lui. Le fil, recouvert de soie, a moins d’un sixième de millimètre de diamètre, et forme huit cents tours autour du châssis. Les aiguilles sont deux aiguilles ordinaires à coudre, de 36 millimètres de longueur et aimantées à saturation. Elles sont placées parallèlement l'une à l’autre, mais les pâles inverses en regard, à une distance de 15 millimètres, et fixées à chacune des extrémités de deux petits fils de cuivres tortillés l'un sur l'autre. Le fil de suspension est un fil de cocon dédoublé de 10 à 15 centimètres de longueur. Le châssis est placé sur un support mobile qui permet de lui donner toutes les positions possibles par rapport aux aiguilles. On le fixe dans ce but sur un pivot qui tourne sur son axe au moyen d’un engrenage à pignon, qu’on fait mouvoir à volonté dans un sens ou dans un autre par un bouton extérieur. Pour que ce mouvement du châssis puisse s’exécuter, il faut que les deux bouts du fil métallique recouvert de soie aient une longueur suffisante, entre le point où ils quittent le châssis et celui où ils sont fixés au cadre de l’instrument.

Le fil de cocon est fixé à une tige en potence, et, au moyen d’un petit râteau mû par un engrenage, on peut faire descendre ou remonter le système des deux aiguilles, par degrés insensibles, de manière à le placer exactement à la hauteur voulue. Une division circulaire dont le centre coïncide exactement avec la prolongation du fil de suspension est placée audessus du châssis et des fils dont il est entouré. C'est sur cette division que l’aiguille supérieure marque les degrés de dévia-

326 MAGNÉTISME ET ÉLECTEO-DTNAHIQCE.

lion. On ajuste ordinairement à l'une des extrémités de oette aiguille un bout de crin Irés-Cn, qui manjue les degrés de déviation sur le cercle divisé, dont les dimensions peuvent être ainsi rendues plus considérables. Quant aux aiguilles, quelques précautions qu’on prenne pour que le système qu’elles forment soit asiatique, il reste néanmoins à ce système une force directrice appréciable, qui n’empêche pas que l’appareil ne possède un grand degré de sensibilité. Si la force directrice est trop grande, on la diminue au moyen d’un procédé indiqué par M. Nobili lui-même. On cherebe celui des quatre pftles des deux aiguilles qui a le plus fort magnétisme; on lui en enlève une partie en le frottant légèrement avec le pôle opposé d’un barreau faiblement aimanté, et l’on continue jusqu’à ce que le système sorte du méridien magnétique pour s’approcher plus ou moins de la position perpendiculaire à ce méridien. On fait ensuite osciller le système, et l'on juge, d’après le nombre des oscillations dans un temps donné, si l’action du magnétisme terrestre est diminuée suffisamment. Il faut, comme nous l’avons déjà dit, ne laisser au système que juste la force directrice qui lui est nécessaire pour le maintenir dans une position fixe, afin qu’il puisse abandonner celle position sous l'action du courant le plus faible. C’est là la principale cause de la sensibilité de l’appareil; aussi doit-on faire tous ses efforts pour atteindre ce but.

L’instrument est recouvert d’une cloche de verre dont la partie supérieure est percée d’un trou qui laisse passer le bouton au moyen duquel on peut abaisser ou remonter la tige dentelée qui porte le fil de cocon.

Les galvanomètres multiplicateurs ne diffèrent entre eux que par les dimensions du fil de cuivre recouvert de soie; on eu a dont le fil très-fin fait plus de mille à deux mille tours, comme aussi il en est dont le plus gros ne fait que quelques tours. Un fil de \ de millimètre de diamètre faisant trente tours est le ly|)c d’une galvanomètre à fil court.

L’isolement des tours est une condition importante à bien remplir, car si le courant électrique, au lieu de jmreourir toutes les circonvolutions du fil, passait latéralement d’un con-

0ALVAN0MÈTHE8 MtJLTIPLICA'm’HS. 327

tour à l’aulre, l'effet serait, sinon totalement annulé, du moins singulièrement affaibli. Cet isolement n’est pas toujours si facile à obtenir qu’on peut le penser; il faut que la soie qui |recouvre le fil de métal soit bien serrée et forme une enveloppe ' passablement épaisse. Ces précautions sont surtout nécessaires quand on veut constater, au moyen d’un galvanomètre, le courant électrique (|ui résulte de la décharge du conducteur d'une machine électrique ou d’une bouteille de Lcyde. M. Colladon, qui le premier a réussi à faire dévier une aiguille aimantée par l’action de ce courant, se servait d'un galvanomètre de îiOO à i,0(f() tours au moins, dont le fil était doublement recouvert de soie et dont chaque série de tours était séparée de la suivante par un taffetas gommé. Sans cette double précaution, l’électricité passerait facilement d’une circonvolution à une autre. Pour obtenir l’action de l’électricité d’une machine sur l’aiguille du galvanomètre, .M. Colladon, après avoir mis l’une des extrthnités du 111 en communication avec les coussins de la machine, approchait l’autre, terminée par une pointe fixe et tenue par un munchn isolant, à différentes distances du conducteur, pour soutirer l’électricité positive, A un décimètre de distance, la déviation était de 18°; à deux décimètres, elle n'était plus que de 10"; à 1 mètre, elle était encore de 2°.

Il est facile, comme on le comprend, de déterminer le sens du courant qui affecte un galvanomètre quand on sait le sens dans lequel le fil est enroulé autour du chéssis, et qu’on connaît la position des pôles des deux aiguilles magnétiques. Kn effet, de môme que, lorsqu’on sait la direction du courant, on peut déterminer d’avance le sens de la déviation de l’aiguille, de même, connaissant le sens de la déviation, on pourra en conclure la direction du courant. 11 n’y a qu’à faire usage, pour cela, de la loi trouvée et formulée par Ampère. Mais il est plus court et plus commode d’obtenir cette détermination par une expérience directe, en faisant communiquer l’une des extrémités du fil de l’instrument avec une petite lame de zinc, et l’autre avec une plaque de cuivre ou de platine; on plonge ces deux lames dans de l’eau, puis on note le sens dans lequel se dévie l’aiguille supérieure, en se rappelant que le courant qui opère cette dévia-

328 IUG!ffn.SME ET ÉLECTBO-DTNAMIQCE.

tion va du cuivre au zinc: à travers le fil du galvanomètre; telle sera également la direction de tout courant qui opérera une déviation dans le même sens, tandisque tout courant qui en opérera une en sens contraire aura une direction opposée. Pourne pasavoirl'ennuide répéter plusieurs fois cet essai, on marque une lettre, la lettre a par exemple, sur le pied de l'instrument à la place où aboutit l’un des bouts du fil du galvanomètre, et la lettre ô à la place où aboutit l’autre bout, puis la lettre A sur le côté de la division circulaire vers lequel tourne la pointe nord de l’aiguille supérieure quand le courant entre par a, et laHeltre B sur le côté vers lequel tourne cette même pointe quand le courant entre pari (Cg. 134). Il ne faut pas oublier qu’on doit avoir soin de tourner le cadre mobile de l’instrument, de façon que le système des fils soit parfaitement parallèle à la direction que prennent naturellement les aiguilles aimantées et que le pôle nord de l’aiguille supérieure soit placé entre A et B.

Une précaution très-importante, c’est de ne pas agir sur un galvanomètre avec un courant trop fort pour l’instrument, car l’action d’un semblable courant risque de modifier le magnétisme des aiguilles, soit en en diminuant l’intensité, soit même en le renversant ; on altère ainsi beaucoup la sensibilité du galvanomètre, et on risque de faire erreur ensuite, soit sur la force, soit sur le sens des courants qu’on veut apprécier. 11 est donc important d’avoir un certain nombre de galvanomètres de divers degrés de sensibilité, pour se servir, dans chaque cas, de celui qu’on estime être le mieux approprié à l’usage auquel on veut l'aflecter.

11 arrive même souvent que l’aiguille d’un galvanomètre, en restant quelque temps sous l’influence d’un courant qui n’est pas très-fort, éprouve une modification dans son magnétisme. L’axe magnétique, ainsi que l’a observé l’ellier, obéissant à l’action du courant qui tend à le placer perpendiculairement à ,sa propre direction, s’éloigne de l’axe de figure de l’aiguille. Il eu résulte que cet axe faisant un angle plus grand avec le méridien magnétique, l’aiguille est sollicitée avec plus de force par le magnétisme terrestre, ce qui établit un nouvel équilibre entre les deux actions contraires, le magnétisme terrestre qui

' , • . t ■•'.•Ce-

GAiyi:!«oiriTiix8 MCLtiPLiciTEims. 329

tend à ramener l’aiguille à 0“ et le courant qui tend à la pousser à 90° Quelques moments après qu’on a rompu le circuit, l’axe magnétique de l’aiguille revient à sa place primitive. Ainsi un couraut constant fait dévier l’aiguille de 50°; au bout de dix minutes l’aiguille se rapproche du 0°, s’arrête à 49° et même à 48°; on rompt le circuit, et on laisse l’aiguille libre pendant une minute seulement; on la soumet de nouveau à l’action du courant; on retrouve les 50“ primitifs, quoiqu’on ait eu soin, pendant le repos du galvanomètre, de tenir le circuit fermé, afin de ne rien changer aux circonstances de l’expérience; preuve que l’effet est bien dû à un dérangement de Taxe magnétique et non pas à un affaiblissement du courant.

$ 3. fiBlTaBomètre trèMcnsible de Daboi«*Be7iiiond.

Dans un ouvrage récent sur l’électro-physiologie, M. Dubois- Reymond a apporté un soin tout particulier à étudier le galvanomètre à aiguille astatique, et les moyens d’augmenter la sensibilité de cet instrument au plus haut degré, pour arriver à percevoir les courants les plus faibles. 11 a analysé avec beaucoup de détails et de sagacité les causes des irrégularités que présentent les galvanomètres très- délicats et qui en rendent souvent l’emploi difficile et peu sûr, et il a décrit les moyens de concilier la fidélité des indications de l’instrument avec sa sensibilité.

11 remarque d’abord que les axes des aiguilles n’étant jamais rigoureusement parallèles, soit à cause de quelques irrégularités dans l'aimantation, soit par l’effet de quelques défauts dans la suspension, il en résulte que le système des deux aiguilles n’est jamais exactement dans le méridien magnétique, et qu’il s’en écarte d’autant plus qu'il est plus complètement asiatique. Et même si l’on diminue le magnétisme de la plus forte des deux aiguilles, de manière à rendre le système des deux aiguilles de plus en plus asiatique , il en résulte qu’il se place perpendiculairement au méridien magnétique, cas dans lequel l’instrument atteint son maximum de sensibilité.

Une seconde cause de l’irrégularité de l’instrument est le

330 MAGNÉTISME ET ÉLECTHO'DTNAMIQUE.

magnélismo du fil galvanomélriiiue, ijui provient probablement do la présence d’un peu de fer dans ce fil. Il en résulte que la jiosition de l’aiguille aimantée, par rapport aux circonvolutions du fil, exerce une influence sur la direction dans laquelle elle se place. Ainsi, si l’aiguille étant en éijuilibre à une certaine distance du zéro de la graduation, on fait tourner le cadre de telle façon que le zéro vienne se placer sous l’aiguille, celle-ci semble s’en éloigner; mais en fait, elle se déplace moins que le zéro luimême, de sorte que sa distance au zéro diminue; cependant il n’est jamais possible de la faire coïncider exactement avec le zéro, mais son éloignement du zéro finit par devenir un minimum. Si on déplace ce minimum, alors l’aiguille dépasse rapidement le zéro et se place en équililire de l’autre côté et à une certaine distance de lui. Dans quelijues cas rares, l’aiguille atteint une position d’équilibre stable au zéro lui-même; mais le plus souvent, c’est un éijuilibre instable qui se trouve entre les deux positions d’équilibre stable qui sont de chaque côté du zéro. M. Nobili, qui avait déjà observé ces effets, avait montré (|u’ils étaient un résultat de l’action attractive exercée sur le système des deux aiguilles par les deux paquets du fil galvanométrique; actions qui s’accordent malgré la position inverse des pôles des deux aiguilles, parce que les fils agissent comme des corps magnétiques semblables au fer doux, et non comme des corps aimantés.

La combinaison des deux causes d’irrégularité que nous venons de signaler donne lieu à des résultats qui peuvent être appréciés exactement par le calcul, et qui varient suivant (|ue le système des deux aiguilles est moins ou plus sialique, parce que la part du magnétisme terrestre, dans celle action complexe, devient ainsi plus ou moins iinporlanle.

Pour varier ou du moins diminuer ces diverses causes de perturbation, on a proposé divers moyens de correction. Kleiner a indiqué l’emploi de petites masse de cuivre placées dans l’intervalle qui sépare les deux masses de fil galvanométrique, de manière à neutraliser l’action perturbatrice de chacune. Nobili cherchait à compenser l’attraction exercée par le fil du galvanomètre au moyen d’un barreau magnétique placé à distance.

Digilized by C'; u igle

GALVAMOM^iTRtS MULTIPLICATEURS. 33i

M. Dubois-Reymond a perfectionné ce dernier moyen, qui avait l’inconvénient que l’aimant exerçait sou action à peu près avec la même énergie dans toutes les positions de l’aiguille. Il a, substitué à l’aimant un petit fragment d’uOe aiguille à coudre aimantée, long seulement de 1 { millimètre, placé dans l'intérieur du galvanomètre, devant le zéro de la graduation.

L’action de ce petit aimant n’est sensible que tant que l’aiguille est près du zéro , et elle sert à compenser l’effet des causes perturbatrices. Mais aussitôt que l’aiguille est à quelques degrés du zéro, position par laquelle la compensation -^c’r n’est plus nécessaire, le petit aimant n’a plus aucun effet.

C’est sur ce principe et en prenant plusieurs précautions trèsminutieuses, que M. Dubois-Reymond est parvenu à construire un galvanomètre de 27,000 tours, aussi remarquable par son exactitude que par sa sensibilité. En particulier, les tours en sont si parfaitement isolés les unes des autres, qu’il accuse facilement les courants provenant des machines électriques ordi- i naires. Il a été construit par M. Dubois-Reymond, essentiellement en vue de percevoir les courants électriques qui peuvent exister dans les nerfs et dans les muscles.

§ 4. CialTanomAlrc «tiS’érentlel.

Quand on veut comparer la forcé relative de deuxeourants, il est fort commode de se servir du galvanomètre différentiel (fig. 135). On appelle ainsi un galvanomètre formé de deux fils parfaitement égaux en longueur, en diamètre et de même nature, en un mot parfaitement semblables, qu’on enroule simultanément autour du cadre et qui se trouvent semblablement placés par rapport aux aiguilles, de telle façon que lorsqu’on fait passer par chacun d’eux des courants opposés et égaux, les aiguilles restent au 0°, c’est-à-dire n’éprouvent aucune déviation, à cause des deux actions égales et contraires auxquelles elles sont soumises. Mais si le système des aiguilles se meut, le sens dans lequel la déviation a lieu indique que l’un des courants est plus fort que l’autre et quel est le plus fort. L’amplitude de cette déviation permet d’apprécier approximativement

332 MAGNÉTISME ET ÉLECTRIMITNAMIQUE.

(le combien il était le plus fort. Toutefois, pour avoir avec cet instrument des résultats comparatifs, il est préférable d'amener les deux courants à être égaux, ce qu'on peut apprécier

Fig. <35.

avec une grande précision; en même temps qu'on peut, comme nous le verrons dans la quatrième partie, déduire très-exactement la force relative des deux courants de la modilication apportée au circuit du plus fort pour le rendre égal à l’autre.

Le galvanomètre dilférentiel a aussi l’avantage de pouvoir servir de galvanomètre à iil long ou à fil court. En effet, comme il y a deux fils, il y a quatre bouts aboutissant au pied de l’instrument. Soient a, et b les deux extrémités du premier fil a' et 6' celles du second. Quand on veut avoir un galvanomètre à fil long, on réunit par un petit arc métallique l'extrémité b du

GALVANOMÈTRES MELTIPIICATECRS. 333

premier fil avec l’extrémilé a' du second, de telle façon qne le courant entrant, par exemple, par a et ressortant par b', parcourt successivement et dans le même sens les deux fils o 6 et o' b'. Quand on veut avoir un galvanomètre à fil court et gros, on réunit par un arc métallique o et o', et on en fait autant pour b et b' ; on fait entrer le courant par les deux bouts réunis (o et a'] et ressortir par les deux autres {b et b’), de sorte qu’il parcourt simultanément les deux fils dans le même sens ; ce qui revient au même que s’il en parcourait un seul de la même longueur que l’un des deux un diamètre double. Enfin, en ne se servant que de l’un des deux fils, c’est-à-dire en faisant entrer le courant par a et sortir par b, ou bien entrer par a et sortir par b', on a un galvanomètre à fil court et mince. Le même instrument peut ainsi faire l’office de trois galvanomètres différents, en même temps qu’il sert, conformément au but qu’on s’est proposé en le construisant, de galvanomètre différentiel.

La figure 133 représente un galvanomètre différentiel construit sur de grandes dimensions; l’aiguille aimantée supérieure est recouverte d’une longue lame en baleine mince et légère, taillée en forme de flèche, qui, se mouvant sur un cadran blanc où sont tracées les divisions, rend les indications de l'instrument très-visibles, ce qui est précieux par la démonstration. Ajoutons que c’est à M. Becquerel qu’on doit l’invention du galvanomètre différentiel .

S 5. CSalvanomèlrei comparable».

Nous avons jusqu’ici envisagé le galvanomètre comme un instrument propre à accuser la présence du courant même le plus faible et à en indiquer la direction; il nous reste à examiner comment il peut en déterminer l’intensité.

Elle peut être appréciée approximativement au moyen de l’amplitude de la déviation, mais elle est loin de lui être proportionnelle, du moins jusqu’à 90°; car de 0° à 20“, on peut sans erreur sensible, ainsi que l’expérience l’a prouvé, admettre celte proportionnalité, de sorte qu’un courant qui produit une

déviation de 12° a une intensité double de celui qui en produit une de 6° et triple de celui qui en produit une de 4”, etc.

Le moyen le plus simple pour détorminer dans un galvanomètre le rapport qui existe entre les forces et les anglt» de d^ viation , est d’enrouler autour du châssis plusieurs fils indépendants les uns des autres, placés semblablement par rapport aux aiguilles, de faire passer le courant d abord par un, ensuite par deux, puis par trois et ainsi de suite; de sorte qu on agit ainsi sur les aiguilles avec des forces comme 1, comme 2, comme 3, etc. 11 faut seulement que les fils soient assez gros et assez peu nombreux pour que le courant, en les traversant tous successivement, n'éprouve pas une diminution sensible d intensité par l'elfet de leur résistance de conductibilité. C est en opérant ainsi qu’on s’assure que, déjà avant 20° et a plus forte raison au delà, les déviations ne sont plus proportionnelles à la force du courant, mais qu’elles sont proportionnellement moins considérables.

Deux circonstances s’opposent à ce qu au delà d une limite qui ne peut dépasser 20° et qui souvent ne les atteint pas, les intensités des courants soient proportionnelles aux angles de déviation. L’une, c’est que la force déviatrice du globe qui, tendant à ramener le système des aiguilles dans le méridien magnétique, fait équilibre à la force du courant qui 1 en éloigne, est proportionnelle, non aux angles, mais au sinus des angles de déviation, et qu’à partir d’à peu près 20°, la différence entre l’arc et son sinus, peu sensible jusque-là, devient trop considérablepourqu’on puisse indifféremmentprendrel’unpourl autre. La seconde eirconstance c’est que, dès que l’aiguille ouïes deux aiguilles s’é-cartent du méridien magnétique dans lequel elles se tiennent naturellement et dans lequel on place le châssis mobile pour qu’elles soient parallèles aux fils, leur position par rapport à ces fils n’est plus la même et par conséquent les courants ne doivent plus agir sur elles de la même manière. Il est facile de voir que si dans la position normale, celle où les fils sont parallèles aux aiguilles, la force a toute son intensité, elle n’agit plus, dès qu’il y a déviation du méridien, que par une composante d’autant moindre tpie l’angle de la déviation est

OALVAnOUtTHE8 MULTIPLICATTÜRS. 335

plus grand. Celte drconslancc, ilonl l’iiifluence est peu sensible pour les premiers degrés de déviation, le devient eiicessivement dès que cette déviation augmente. .M. Pellier avait imaginé, pour y remédier, de substituer à Chacune des deux aiguilles du système asiatique, deux aiguilles croisées à angle droit dans le même plan. Il résulte de celte disposition que, lorsque les aiguilles parallèles au châssis en sont cliassi-es, les autres tendent à y rentrer, et que l’un des effets compense à peu près l'autre; les indicâtions de cet instrument sont jusqu’à 45” assez exactement proportionnelles aux intensités du courant.

Outre M. Peltier, MM. liecquerel, Nobili et Mellon! se sont successivement occupés des moyens de dresser des tables de correspondances entre les déviations de l'aiguille et les intensités relatives correspondantes îles courants; ils ont employé, pour cela, des moyens einpirii|ues, lantèt en se servant de la méthode des différences, au moyen du galvanomètre différentiel, tantôt de celle des doubles, en Taisant passer dans les deux bis de rinstrumenl deux courants parfaitement égaux dirigés dans le même sens. M. Melloni faisait usage d’un procédé différent fondé sur la production des courants électriques par la chaleur, dont nous parlerons dans la partie cini|uièrac consacrée aux sources de l’électricité. M. Poggendorlf enfin a proposé, pour graduer le galvanomètre, un moyen fort ingénieux fondé sur l’observatiorf de la déviation, d’abord quand le circuit est dans le méridien magnétique, ensuite quand il fait un angle déterminé avec ce méridien et sur l’emploi de la loi de la proportionnalité des inlensilé-s des courants aux sinus des angles de déviation.

Mais tous ces procédés, que je me borne à citer sans in’y arrêter, ont été abandonnés depuis la découverte des galvanomètres, appelés aussi bous-solcs, des sinus cl des tangentes. 11 est vrai que, comme ces deux instruments n’ont qu’une seule aiguille aimantée, ils perdent en sensibilité ce qu'ils gaguent en précision. Ils sont donc essentiellement applicables à la détermination de certaines lois, dans lesquelles on agit sur des courants qu’on peut se procurer aussi intenses que cela est nécessaire.

UIGNÉTISME ET ÉLECTRO-DTNAUlQin!.

Le galvanomètre à sinu* (fig. 136), dont j’avais déjà décrit le principe en 1824 et que M. Pouillet a exécuté plus tard sous

Fig. 436.

une forme un peu différente, consiste en une aiguille de boussole de 12 à la centimètres de longueur, munie d’une chape d’agate par laquelle elle repose sur une pointe d’acier placée exactement au milieu d’un cadre en métal étroit et bas, autour duquel est enroulé avec soin un fil ou un ruban de métal recouvert de soie qui fait un plus ou moins grand nombre de circonvolutions, suivant le degré de sensibilité qu’on veut donner à l’appareil. Le multiplicateur et son aiguille sont fixés sur l’alidade mobile d’un cercle divisé; et quand ils sont l’un et l’autre dans le plan du méridien magnétique, l’appareil est au zéro de la division. L’aiguille, par sa position dans l’intérieur du cadre du multiplicateur, à laquelle son axe doit rester parallèle, se prête difficilement à la détermination exacte de sa direction réelle. Pour obtenir cette direction avec précision et d’une manière commode, on ajoute à l’aiguille, perpendiculairement à sa longueur, une lame mince et légère de bois sur laquelle on a tracé une ligne de repère qui permet de juger de la véritable position de l’aiguille elle-même. Ou est certain qu’elle est exactement parallèle au'.plan moyen du multiplicateur, quand le repère de l’index dont nous venons de parler tombe sous le fil d’une loupe qui est fixée à la pièce mobile sur laquelle est ajusté le galvanomètre. Pour opérer avec cet instrument, on commence par le placer au zéro de la division, l’aiguille étant bien

GALVANOMÈTHES MULTIPLICATEURS. 337

parallèle aux fils et en meme temps dans le méridien magnétique; puis on fait passer un courant à travers le iil du multiplicateur. L'aiguille e^t déviée, et on tourne l'alidade qui porte le multiplicateur jusqu'à ce que le fil de la loupe coïncide avec le repère de l'aiguille; la division tracée sur le cercle fixe indique de combien de degrés il a fallu tourner à partir du ü“ pour obtenir cette coïncidence; c'est la mesure exacte de la déviation de l'aiguille, c'est-à-dire de l’angle qu’elle forme avec le méridien magnétique. Mais dans cette nouvelle direction, l’aiguille a conservé la même position parrap\>orl aux fils du multiplicateur, c'est-à-dire par rapport au courant qui par conséijuent agit sur elle de la môme manière. L’amplitude de la déviation de l'aiguille ne doit donc plus dépendre i]uode l'intensité du courant. Les forces entre lesquelles l’éiiuilibre s’établit et qui par conséquent sont égales, sont ainsi d'une part celle du courant, d'autre part la force directrice de la terre qui tend à ramener l'aiguille au méridieu d'où la première l'éloigne. Or, celle-ci étant proportionnelle, comme nous l’avons vu, au sinus de l’angle de déviation, la première, c’est-à-dire l’intensité du courant, l'est aussi. On peut donc, au moyen de cet instrument, en ayant soin d'opérer avec précision dans chaque cas, déterminer avec exactitude les rapports d’intensité qui existent entre les dilTérents courants qu’on transmet à travers le fil du mulplicateur.

On peut, comme on le comprend, donner nu galvanomètre à sinus divers degrés de sensibilité, soit en rapprochant ou éloignant les fils de l’aiguille, soit en augmentant ou diminuant le nombre des circonvolutions; on peut même ne faire faire au fil qu’un seul tour. Il est commode d’avoir des multiplicateurs remplissant ces diverses conditions, qu’on peut fixer tous également de la môme manière sur l’alidade mobile et dans l'intérieur desijuels on place la môme aiguille. Il est nécessaire d'apporter tous ses soins à la confection et à l'aimantation de cette aiguille, qui doit être une bonne aiguille de boussole sans points conséquents.

Le galvanomètre à tangente ou boussole des tangentes (fig. i 37) se compose d'un anneau circulaire de 4 à 5 décimètres de diamè- I. 2-2

C; by Googlc

338 MAGNÉTISME ET ÉLECTBO-BTNAMIQÜE.

tre, munid’uue rainure extérieure de 20 inilUmètresde largeur au plus, dans laquelle on place un ül, ou mieux encore, un ruban de cuivre recouverlde soieauquelon fait faire un ou plusieurs tours autour du cercle. Les deux extrémités du til ou du ruban repliées très-près l’une de l’autre se prolongent inférieurement dans le sens du diamètre vertical pour venir plonger chacune dans un godet plein de mercure, afin qu’on puisse opérer ainsi la transmission du courant. Le cercle dont la circonférence est parcourue par le courant est fixé verticalement sur un cercle divisé et horizontal , dont le centre coïncide avec le sien; ce cercle est destiné à mesurer les déviations d’une aiguille aimantée mobile autour du même centre, et suspendue soit au moyen d’un fil de soie sans torsion, soit au moyen d’une chape qui repose sur une pointe. 11 faut avoir bien soin que le centre de l'aiguille soit exactement au centre du cercle vertical, de telle façon que la direction de l’aiguille coïncide avec le plan du courant, quand celui-ci est exactement dans le méridien magnétique; position qu’on commence par lui donner quand on veut se servir de l’instrument. Ajoutons qu’il est nécessaire que l’aiguille aimantée soit aussi courte que possible par rapport au rayon du cercle, ce qui u’empéche pas qu’elle soit fortement aimantée; mais comme il importe de pouvoir estimer des fractions de degrés très-petites, ou fixe transversalement à l’aiguille aimantée une longue aiguille de cuivre trèslégère, dont les extrémités parcourent les divisions du cercle azimutal. Il importe que l'appareil soit construit avec beaucoup de précision ; car une erreur de quelques fractions de degrés, surtout quand la déviation est considérable, en entraînerait une très-grande dans l’appréciation de l’intensité. Pour être sûr que cette condition est bien remplie, il faut s’assurer que les déviations indiquées par les deux extrémités de l’ai-

Fig. 437.

' 6ALTAN0MÈTRES lITLTIPUCATSrBS. 339

gnille de ciiivre sont toujours et partout égales entre elles, et que, en faisant passer le même courant, tantôt dans une direction, tantôt dans une autre, les déviations qu'on obtient, l'une dans un sens, l’autre dans l’autre, sont bien égales aussi.

Quand divers courants sont transmis à travers le ruban ou le fil enroulé autour du cercle, ils produisent une déviation de l'aiguille aimantée dont le sens indique leur direction, en même temps que leurs intensités relatives sont proportionnelles aux tangentes des angles de déviation. En effet, il y a pour chaque déviation, quand elle est constante, équilibre ou égalité entre deux forces, dont l'une est la force directrice du magnétisme terrestre, qui est proportionnelle au sinus de l’angle de déviation, et l'autre la force du courant circulaire, qui est proportionnelle au cosinus de ce même angle. C'est en effet ce qu’il est facile de prouver eu remarquant que, l’aiguille étant trèspetite par rapport au diamètre du courant circulaire, on peut considérer ce dernier comme exerçant son action uniquement sur le centre de l'aiguille, c'est-à-dire, dans la théorie d' Ampère, sur un courant qui est la résultante de tous ceux dont l'assemblage constitue l'aiguille. Or, en supposant que l’angle de déviation que décrit l'aiguille sous l'action d'un courant soit t, la force qui tend à la ramener dans le méridien magnétique et qui fait équilibre à l'action déviatrice du courant, serait / tini,f étant la force du magnétisme terrestre pour l’angle dont le sinus est i, c’est-à-dire pour l’angle de 90°. D'un autre côté, si nous nommons F l'action du courant sur l’aiguille, quand celle-ci est placée parallèlement au courant, cette force deviendra F cosi quand l'aiguille fera un angle i avec la direction du courant, car F coti est la composante de F agissant sous l’angle i. F cosi est donc l'expression de la composante de la force déviatrice du courant sur l’aiguille, quand l’angle de déviation est t ; elle est donc par conséquent égale à / sini, puisqu’elle lui fait équilibre. De F cosi =/ sini, on tire

/ long. i. Mais / est une quantité constante, du moins dans le lieu où se fait l'observation, puisque c'est la force directrice de

340 MAGNÉTISME ET ÉLECTEO-DTNAMIQl'E.

la terre ; donc F, soit la force du courant, est bien proportionnelle à la tangente de 2 ou de l'angle de déviation.

M. Ruhmkurff a réuni en un même instrument le galvanomètre à sinus et celui à tangente ; cet instrument peut à volonté remplir l’un ou l'autre service, pourvu qu'on ail soin de changer de place l’aiguille aimantée, et même d’en avoir deux, l’une plus longue qui sert pour le galvanomètre à sinus, l’autre plus courte qui sert pour le galvanomètre à tangente, lia remarqué, et ma propre expérience confirme sa remarque, que le premier de ces galvanomètres, celui à sinus, fournil des résultats plus exacts que celui à tangente; ce dernier ne donnant pas toujours des déviations de l’aiguille aimantée, dont les tangentes trigonoméiriques soient rigoureusement proportionnelles aux intensités des courants électriques, à moins que le cercle passant parle courant n’ait de très-grandes dimensions, ce qui diminue alors considérablement la sensibilité de l’instrument.

Plusieurs physiciens, notamment MM. Poggendorff, Weber et Lenz, ont cherché, par des modifications apportées à l’instrument, à rdndre les tangentes des déviations proportionnelles aux intensités des courants. M. Péclet s’est proposé d’atteindre le même but. Enfin M. Desprelz a réussi à obtenir ce résultat pour de très-forts courants, en introduisant quelques modifications dans la formule et en employant une boussole des tangentes de très-grande dimension. Mais de tous ces perfectionnements, celui qu’a introduit récemment M. (laugain dans le galvanomètre à tangentes, parait devoir donner à cet instrument un degré d’exactitude et de sensibilité en même temps, qui est de nature à le rendre très-supérieur aux autres. M. (îaugain a trouvé qu'on pouvait rendre les intensités proportionnelles aux tangentes en plaçant le centre de l’aiguille aimantée au dehors, et à une certaine distance du plan moyen du cercle vertical parcouru par le courant. Pour déterminer cette distance, il a fait construire un galvanomètre à tangentes, dont le cercle peut se mouvoir parallèlement à lui-même et se placer à diil'érentes distances du centre de l’aiguille; il a opéré successivement avec deux cercles diiférents, l’un de 214 millimètres de diamètre, l’autre de 263, et il a trouvé que le premier devait être placé à 34 millimètres de

GALVANOMÈTRES HILTIPLICATEIRS. 341

distance du centre de l'aiguille, et le second à G6, pour que In différence entre l'intensité véritable et l'intensité mesurée fût nulle. Or, comme 54 est à peu prés le quart de 21 4 et 60 de 263, il semble en résulter que l'oii peut construire un galvanouiélre des tangentes avec un cercle d'un diamètre quelconque, en ayant soin seulement de placer le cercle à une distance du ceulrc de l’aiguille égale au quart de son diamètre. M. Bravais ayant appliqué les formules générales d'.Vmpère au cas dont il s'agit, a trouvé par l'analyse la conürmatiou générale du résultat obtenu par M. Gaugain dans deux cas particuliers, ce qui a permis à ce physicien de construire des galvanomètres à tangentes d’une grande sensibilité. En effet, si l’on enroule suivant la surface d’un cône droit dont le sommet est au centre de l’aiguille aimantée, et dont l’angle est facile à déterminer, un fil métallique couvert de soie, chacun des tours de spire donnera des déviations dont les tangentes seront proportionnelles à l’intensité du courant, et le multiplicateur conique, formé par la réunion de toutes les spires, jouira de la même propriété. M. Gaugain s’est assuré de celte proportionnalité en faisant agir successivement sur l’aiguille un, deux , trois et quatre courants égaux et semblablement disposés autour du cône; mode de vérification sur lequel nous reviendrons en nous occupant de la mesure des courants, dans la quatrième partie de ce Traité.

Un galvanomètre qui donne encore très-bien le rapport entre les intensités des divers courants qu’il transmet est Xtgahanomètre à torsion de IUtcbic(fig. 138j. C’est une balance de torsion, dans laquelle l’aiguille aimantée asiatique se trouve, quand elle est au 0“ de torsion, à lafoisdanslc méridien magnéiiqueeldaiis le phm moyen du châssis autour duquel est enroulé un fil de métal recouvert

Digilized by GoogU

342 MAGNÉTISME ET ÉLECTBO-DTNAMIQUI.

desoie, de manière à faire un ou plusieurs lours. On ramène par la torsion l'aiguille aimantée à sa position normale quand le courant qui parcourt le fil l’en écarte, de façon qu’elle se trouve toujours et dans le méridien magnétique et dans la même position par rapport aux courants. Il en résulte nécessairement que les intensités des courants sont proportionnelles aux angles de torsion, nécessaires dans chaque cas pour ramener l’aiguille à son point de départ. M. Ritchie a trouvé que l’appareil était plus sensible si on remplaçait le fil métallique de torsion par un fil de verre.

EnfmM. Becquerel a imaginé, pour obtenir une mesure exacte des courants électriques, de se servird’un appareil qu’il a nommé la halance électro-dynamique (flg. 139). 11 consiste en une ba-

lance sensible qui puisse trébucher à une fraction de milligramme. Au-dessous de chacun des plateaux on suspend un barreau d’acier aimanté au moyen d’un fil de soie; ces deux barreaux doivent avoir environ 3 millimètres de diamètre et

Digili: ' by Googic

GALVANOMÈTRES MIXTIPLICATECRS. 343

8 centimètres de longueur. Ils sont aimantés à saturation, et on tourne leur pAle nord en bas, alin qu'ils jterdent moins facilement leur magnétisme. Une fois en équilibre, les deux barreaux de la balance doivent trébucher au moins à un demimilligramme. On prend deux tubes en verre ou deux bobines ; on enroule autour des tubes ou des bobines un lil de métal recouvert de soie, de manière à faire plus ou moins de circonvolutions, comme pour les galvanomètres, suivant le but qu'on se propose. On fixe ces deux bobines verticalement sur de petits plateaux horizontaux mobiles, dans deux directions perpendiculaires entre elles, au moyen de vis de rappel, alin de pouvoir les centrer par rapport à l'axe des barreaux par dessous lesquels on les place. Si le courant ne traverse que l'une des hélices, le barreau et le céité du fléau de la balance avec lequel il est lié s'élève ou s'abaisse suivant la direction de ce courant. On fait passer, pour augmenter l'elfet, le même courant à travers le fil de la seconde hélice dans une direction telle que la seconde branche du fléau s'abaisse, si la première s'élève, et réciproquement; en d'autres termes, de façon que le mouvement du fléau s'exécute dans le même sens; les actions que les deux hélices exercent ainsi sur les deux barreaux s'ajoutent nécessairement. Au moyen de poids qu'on place sur le bassin soulevé on rétablit l'équilibre, ce qui ramène les courants et les aimants dans la même position respective ; on a donc dans la quantité de poids nécessaire pour rétablir l'wjuilibre l'expression exacte de l'intensité de chaque courant, ou plutôt on tire, des rapports qui existent entre ces poids, les rapports qui régnent entre les intensités des courants. Ainsi, pour donner un exemple, on a fait passer dans les deux hélices le courant produit par deux lames, l'une de zinc, l'autre de cuivre, de 4 centimètres carrés de surface chacune, et plongeant dans 10 grammes environ d'eau distillée. Les plateaux ont trébuché et il a fallu un poids de 0«',002o pour rétablir l'équilibre. Sans rien changer à l'appareil, on a plongé dans l'eau le bout d'un tube humecté d'acide sulfurique, et il a fallu alors un poids de 0n,035o pour rétablir l'équilibre, ce qui, en prenant le rapport entre les deux poids, indique que le second courant était qua-

344 MAGXÉTUiME KT ÉLLCTBO-DYN AMIQIJE .

torze lois plus fort que le premier. Nous aurons occasion de revenir plus lard sur plusieurs autres expériences intéressantes, que M. Kecquerel a faites avec sa balance électro-magnétique.

joutons que cet instrument peut aussi servir de galvanomètre ililTeientiel, pourvu que les deux bobines et les deux aimants soient parfaitement semblables entre eux. il repose, comme on le voit, sur un principe simple et rigoureux, mais il ne peut être employé pour l’étude des courants de faible intensité, n’étant pas assez sensible.

Nous ne terminerons pas ce paragraphe sans parler des modifications que Weber a apportées au galvanomètre, et qui peuvent s'appliquer également à la boussole des tangentes, modifications qui ont rendu ces instruments d’un emploi plus commode et d’une exactitude bien plus grande, fartant du principe qu’il valait mieux avoir des déviations faibles, mesurées avec une grande précision, que de grandes déviations évaluées approximativement, ce physicien s’est servi d’nn gros barreau aimanté auquel il a appliqué le système de suspension bifilaire avec un miroir et une lunette qui donne un fort grossissement des divisions réfléchies par le miroir*. On peut apprécier ainsi des fractions de degrés très-petites avec une grande exactitude, cas dans lesquels la loi des tangentes est tout à fait rigoureuse, tandis qu’elle n’est qu’approximative pour les angles un peu considérables. Le cadre de l’instrument, autour duquel le fil est enroulé avec soin et de manière ijue ses tours très-nombreux soient bien isolés par de la résine, est garni intérieurement d’une lame épaisse de cuivre rouge; il en résulte que les oscillations du barreau aimanté qui ont lieu dans l’intérieur de ce cadre sont immédiatement amorties, sans que la déviation définitive soit le moins du monde altérée, l'.ctie influence du cuivre sur un aimant en mouvement, (pie nous étudierons dans le chapitre suivant, a été heureusement utilisée par M. Weber, car

1 €c système de s^ii^pcnsion et d'observation est le même que celui que Gauts a applbiiié aux observations de magnétisme terrestre, que nous décrirons avec soin dans le chapitre consacré à ce sujet, et que .M. Weber tui^meme a employé dans la mesure de faction mutuelle des hélices électro-dynamiques (p. 2*0 et fcuiv.,^ÿ. 120 et 121}.

GALVANOMiTRES Ml’LTIPUCATEÜHS. 343

en faisant arriver le barreau très-promptement à sa position définitive, elle abrège et facilite singulièrement les observations rendues souvent très-pénibles par le nombre considérable d’oscillations que fait l’aiguille aimantée avant de se fixer. Le bel instrument de M. Weber a été construit par M. Humkorif avec toute la précision et la solidité qu’il requiert.

§ O. Procédés irolTOBomélrlqaes divers.

Quand les courants sont très-forts, on peut, pour les mesurer, se contenter de les faire passer successivement à travers un long conducteur vertical et de faire osciller toujours à la même distance une aiguille d’épreuve. On a, dans le nombre des oscillations exécutées dans un temps donné, une mesure exacte de la force du courant d’après la formule du pendule. On peut aussi, surtout lorsqu’il s’agit d’apprécier les intensités relatives des décharges électriques ou des courants instantanés, se servir de l’aimantation de petites aiguilles opérée par ces décharges, en ayant soin de prendre ces aiguilles aussi semblables que possible. On détermine ensuite le degré d’aimantation que les aiguilles ont acquis en comptant le nombre des oscillations que fait chacune d’elles sous l’influence du magnétisme terrestre. Nous ne nous étendrons pas davantage sur ces moyens de mesurer, qui sont des procédés et non des instruments, et dont, d’ailleurs, la description se trouve naturellement mieux placée quand on est appelé à en faire usage.

Ces procédés présentent toutefois un avantage sur ceux qui servent de base à la construction des galvanomètres, c’est d’être indépendants de la force magnétique des aiguilles ou des barreaux. Cette force peut varier sans qu’on s’en doute, et cependant on la regarde comme constante. Le meilleur appareil serait donc celui dans lequel il n’y aurait d’autre force mise en jeu que celle du courant même qu’on veut mesurer, et peut-être aussi la force magnétique du globe terrestre qu’on peut, sans erreur sensible, regarder comme constante dans le même lieu. Ainsi un galvanomètre multiplicateur, dans lequel, nu lieu d’aiguille aimantée, ou aurait un petit barreau de fer doux qu’ai-

346 MACNÉTISMl ET ÉLECTBO-PYNAMlQrK.

rnanterait le courant lui-mème qui la ferait dévier, pourrait être utilement employé; il est vrai qu‘il serait moins sensible que le galvanomètre ordinaire. On pourrait également, dans la balance électro-magnétique de M. becquerel, se servir de barreaux de fer doux au lieu de barreaux aimantés, bans ce cas il ne faudrait employer qu'un bassin, et on mesurerait, par les poids nécessaires pour lui faire équilibre , la force avec laquelle le bassin, au-dessous duquel serait fixée la tige de fer doux, tendrait à baisser, en vertu de l'attraction (pie le courant transmis à travers l'hélice exerce sur le fer doux. Enfin nous avons déjà indiqué, dans le chapitre consacré à l'aimantation, la pos.sibilité de mesurer l'intensité du courant au moyen de la flexion plus ou moins considérable exercée sur une lame de fer doux, par le courant qu’on fait passer à travers le fil d'une bobine prismatique dans l'intérieur de laquelle est placée la lame. Nous avons également déjà décrit deux appareils fondés sur l'atlraclion exercée sur le fer doux par un électro-aimant qu'aimante le courant qu'il s’agit de mesurer. Dans l'un (fig. 127), c’est par le nombre des oscillations d'un balancier, dans l’autre (fig. 126) par le ton que rend un petit ressort, qu’on apprécie le nombre de fois que le morceau de fer doux a été attiré par l'électro-aimant, et par conséquent la force du courant, quiestapproximativement proportionnelle àce nombre.

Le plus grand obstacle que présente la mise en œuvre de ces différents procédés consiste dans la difficulté i(u'on éprouve à trouver du fer assez doux pour perdre la totalitidu magnétisme qu'a dévelop])é chez lui l'action d'un courant, quand ce courant . vient à cesser. Aussi l’appareil qui remplirait le mieux toutes les conditions, s'il était suffisamment sensible, est celui dont ' Weber s’est servi par mesurer l'action mutuelle de deux hélices électro-dynamiques (p. 270 et suivantes).

7, CSradoiitioD de* K^alvanomètres multlpllcntenn.

Jusqu’ici nous sommes parvenus à trouver dans le galvanomètre un instrument propre à nous accuser la présence d'un

GALYANUMÈTRES MULTIPLICATEURS.

courant électrique, à nous indiquer sa direction, et à nous fournir des résultats compnrnides sur son intensité. Mais pour que l’indication de l’instrument ait une signification , il faut toujours avoir en vue deux courants nu moins, et se proposer de chercher leur rapport d’intensité. Kn d'autres termes, l'instniinent n’est point gradué, dans ce sens qu'il ne donne pas immédiatement le rapport qui existe entre le courant quelconque avec lequel on agit sur lui et un courant toujours le même, d'une intensité déterminée, qui serve de point de comparaison. On a bien essayé de graduer ainsi les galvanomètres; mais, indépendamment de la difficulté de trouver ce courant parfaitement constant, on a été arrêté par des obstacles inhérents à la nature même de la question. Kn effet, un galvanomètre gradué de cette manière jtourra servir assez exactement à l’appréciation de l’intensité relative des courants provenant d’une source semblable, mais seulement plus ou moins énergique, à celle du courant qui a servi à le graduer. Mais dès qu’il s’agira de courants provenant d’une autre source, ou même simplement engendrés dans d’autres circonstances, l’instrument ne donnera plus de résultats comparables, et risquera même d’en donner d’erronés, .\insi, si l’on a gradué de la même manière, et en prenant pour terme de comparaison le même courant constant, deux galvanomètres. l’un à fil court et gros, l’autre à fil long et fin , il peut très-bien arriver qu’un courant quelconque, transmis successivement à traxTrs cbacun de ces deux galvanomètres, non-seulement paraisse plus faible avec l’un qu’avec l’autre, mais même soit jugé avec l’un d'une intensité moindre, et avec l’autre d’une intensité plus grande que celle du courant qui a servi à la graduation.

Ainsi, le galvanomètre multiplicateur, même le plus parfait, ne doit être considéré que comme un instrument propre à donner les rapports d’intensité entre des courants d’une origine semblable, ou (|ui, provenant de la même origine, sont soumis à des modifications dont on veut apprécier l'iulluence sur leur énergie. C'est pourquoi il est indispensable d'avoir plusieurs galvanomètres à fils de différentes longueurs, afin de pouvoir appliquer dans chaque cas celui qui convient le mieux à l’es-

pèce de courant qu'on étudie, du moins autant qu'on peut, à primi, en juger, ce qui n’est pas toujours également facile. Nous verrons plus loiu , dans le premier chapitre de la quatrième partie, où nous nous occuperons de la propagation des courants électriques, et dans la cinquième, où nous traiterons des sources de l'électricité, les causes de ces différences entre les courants de diverses origines. Nous étudierons les moyens par lesquels on peut cependant, en les ramenant à des conditions aussi semblables que possible, les comparer entre eux, moyens tout à fait indépendants du galvanomètre meme qui sert à cette comparaison, maisfondéssurles résistancesdeconductibililéque laloi de Obm permet d’apprécier avec la plus grande exactitude.

Si nous avions besoin de justifier la longueur des détails dans lesquels nous sommes entrés sur les galvanomètres multiplicateurs, il nous suffirait d’énumérer les services que cet instrument a rendus à la science de l'électricité. Nous nous contenterons d'en appeler à tous les chapitres qui suivront celui-ci ; il n’en est pas un où ne se trouvent une ou plusieurs applications du galvanomètre. Ajoutons donc seulement encore que les galvanomètres dont nous ferons le plus fréquemment usage sont le galvanomètre à deux aiguilles de Nobili, à fil plus ou moins long, suivant la nature des courants; celui de Dubois-Reymond pour les courants provenant de corps peu conducteurs; le galvanomètre différentiel de Becquerel, pour comparer l’intensité relative de deux courants; et enfin les galvanomètres à sinus et à tangentes pour mesurer exactement la force des courants. Quelquefois aussi nous nous servirons d'un simple galvanomètre à une seule aiguiUe, à fil très-gros et très-court, lorsqu'il s’agira de courants d’une grande intensité ou provenant d’une source très-conductrice '.

' Le» principaux travaux rclatirsau sujet traité dans ce chapitre, sont :

Schu riger. — Galvanomètre multiplicateur. univ. T. xvi 0821), p. 10t.

fiobili. — Idem. «nie. T. ixix {I825),p. 119,

t. XXVII, (1828), p. 10. — Ann. de ch. et de phys. T. 13 ;i830). p. 1 tC.

Becquerel. — Ann. de ch. et de phys. T. xxiv (1823), p. 33* et t.xxxii,(l829), p. 420. — Balance électro-dynamique. — Ann. de ch, et de phys. T. lxti (1837), p. 84.

galvanomètres multipucatevrs. 349

De ta Rive. — Galvanomètre à sinus. — Mimoire de la $oe. de Phys, et d’Kist. Kal. de Genève. T. ni (l'° partie}, p. 1 17 (1824).

Pottillet. — Gavanomètre à sinus et à tangente. Compte rendu de l'Ac. des se., t. XX, p. et traité de Pliys. et de Météorologie.

Poggendor/f. — Galvanomètres comparables. Ann. der phgsik. T. lvii, et Ann. de ch. et de phgs. (3* série). T. viii (IB43}, p. 1 1&.

Leni. — Galvanomètres comparables. — Ann. der phgsik. T. lix.

Weber. — Idem. Idem. T. tv.

Despreti. — Galvan. ou boussole des tangentes. — Compte rendu de l'Ae. ’ des SC. T. XXXV, p. 449.

Gaugain. — Galvan. ou boussole des tangentes. — Compte rendu de l’Ac. des SC. T. xxxvi, p. 191.

Bravais. — Ann. dech. et de phgs. (3' série). T. xxxviii (1853), p. 301.

Ritchie. — Galvanomètre à torsion. Bibl. unie. T. xxxxvi, (1831), p. 9.

Melloni. — Galvan. comparables. Ann. dech. et de phgs. T. iiu(l833), p. I.

Peltier. — Galvanomètres comparables. ;4nn. de ch. et de phgs. T. i.xxi (2839), p. 225.