ACTIONS DES GOUKANTS SUR LES AIMANTS

563. Iles dlfférenees h apporter daim la eonatradion des falvaaoBièCres, selon les wuu^ea aaxqnela ils doivent être employée. — L'interposition du 111 d'un galvanonnètre, dans un circuit parcouru par un courant, introduit toujours dans ce circuit une résistance qui a pour effet de diminuer IMntensilé du courant lui-même. — Or, lorsqu'il s'agit du courant d'une source hydro-électrique, dont la résistance propre est déjà très-grande, la résistance d'un fil métallique est peu considérable par rapport à celle des autres portions du circuit, alors même que ce fil serait très-Ion^ et très-fin. On a donc tout avantage, dans ce cas, à multiplier beaucoup les tours de fil sur le cadre du galvanomètre, afin d'accroître l'action qu'ils exercent sur l'aiguille. On prend d'ailleurs ce fil aussi fin que possible, afin de pouvoir Tenrouler plusieurs milliers de fois sur le cadre. — On construit aujourd'hui des galvanomètres à loruf fil, qui comprennent de deux mille à trente mille tours, et qui sont, pour les courants des sources hydro-électriques, d'une extrême sensibilité.

Au contraire, lorsqu'il s'agit de courants produits par des piles trèsconductrices, comme les piles thermo-électriques qui seront étudiées pins loin, l'interposition d'un fil métallique un peu fin introduirait dans le circuit une résistance énorme par rapport à celle qu'offrent les autres parties. De là résulterait une diminution dans l'intensité du courant, qui pourrait rendre tout à fait insensible son action sur l'aiguille aimantée. Il est donc indispensable, dans ce cas, d'employer un instrument dont le fil soit assez gros et assez cx>urt. — On construit, pour cet usage, des galvanomètres à groê fil, qui comprennent de trente à trois cents tours.

II. — ACTIONS DES COURANTS SUR LSS AZUANTS ET ACTIONS nÉCIPROQUËi. «

564. Loi de l'action exereée par vn courant reetlUgne enr aimant. — L'action exercée par un courant rectiligne sur un aimant est une action qui tend à meltre l'aimant en croix avec le courant, le pôle austral de l'aimant étant à gauche du courant : c'est la conséquence qui ressort des divers résultats de Texpérience d'Œrsted, interprétée par la loi d'Ampère (558). — Les expériences de Biot et Savart, soumises an calcul par Laplace, ont montré que tous les phénomènes observés, en iaisant varier les conditions de celte expérience, peuvent être réunis dans la loi suivante :

Lorsqu'un courant rectiligne et indéfini e$t en préience (Tun aimant, chaque pôle de l'aimant est êollicitépar une force dont la direction est per-» pendiculaire au plan qui passe par ce pôle et par le courant. L'intensité de cette force varie en raison inverse de la distance du pôle au courant luitnême»

DRION ET FERRKT. 30

ÉLECTRICITÉ ET MAGNËTISHE.

565. Bzemipics ée BMmwcMMito dlv< ite par des eovranta. — L'énoncé qui précède permet de prévoir dans quelles circonstances un aimant mobile doit se mettre en aiouTement ou rester en équilibre, sous Tmfluence d'un courant rectiligne indéfini et fixe. — Dans chaque cas particulier, suivant la nature des liaisons auxquelles Taimant est assujetti, Faction du courant peut déterminer, soit une orientation^ soit un mouvement de tranêlcUion, soit un mouvement derotation continue: c'est ce que nous allons montrer par quelques exemples. 1* V orientation d'une aiguille aimantée sous l'influence d'un courant est réalisée dans l'expérience d'Œrsted; nous n*y reviendrons pas.

2** Dans l'expérience suivante, due à Boisgiraud, Faction électro-magnétique détermine un mouvement de translation de Taiguille. — Une aij^uille aimantée très-légère AB (fig. 413) ilolte à la surface de Teau; sous r influence de la terre, elle se place dans le plan du méridien magnétique, que nous supposerons être le pian de la figure. Perpendiculairement au méridien nu> gnétique, on dispose un long fil de cuivre rediligne, dont C représente ^^^' ^^^' la section et dont les deux

extrémités peuvent être mises en communication avec les pôles d'une pile : dès que le courant passe, on voit l'aiguille prendre un mouvement de translation suivant sa propre direction, mouvement dont le sens dé~ pend du sens du courant et de la position du fil par rapport aux deux pôles magnétiques (*).

d"" Enfin, Faraday est parvenu à produire la rotation continue d^m aimant sous l'influence d'un courant, de la manière suivante. — On place

(*) Pour nous rendre compte de ce fait, supposons que le courant soit dirigé, dans le fll C, d'nrriérc en avant du plan de la figure, et que ce fil soit placé au-dessus de la moitié australe OA de Taiguille. Le pôle A sera sollicité par une force F, située dans le plan de la fl^iure et perpendiculaire à CA (564) ; de même, le pôle B sera soUicité par une force F|, située dans le même plan et perpendiculaire à CB. La force F peut se décomposer en deux autres, l'une f égale à F cos a et dirigée suivant le prolongeraeot de BA, l'autre /"^qui est verticale ; de même F| peut se décomposer en une force f\ égale à F, cos «' et dirigée suivant le prolongement de AB, et une force verticale f'i : les deux forces verticales f et f%^ qui ne peuvent tendre qu'à soulever l'aiguille, sont trop faibles pour vaincre la pesanteur et l'adhésion du liquide; les deux forces horizontales f et A tendent à entraîner l'aiguille, l'une dans la direction BA, l'autre en sens contraire. Or les Intensités des forces totales F et F| sont inversement proportionnelles aux distances CA et CB; F est donc plus grand que F| : la figure montre d'ailleurs que l'angle a et plus petit que wi ; donc co8«> cos«'; donc, à plus forte raison. F cos« ou f est-il plus grand que F| cos«' ou que fi ; la résultante des deux forces f et fi est donc dirigée dans le sens BA. L'aiguille doit donc, dans ce cas, prendre un mouvement de translation suivant BA, c'est-à-dire dirigé du sud au nord dans le plan du méridien magnétique. — lx)r8que, par suite de ce mouvement, le milieu 0 arrive dans le plan vertical passant par la direction du courant.

ACTIONS DES COUaATfTS SUR LES AUIANTS. 467

yerlicalement, au milieu du mercure que conlient utie large éprouTetls de verre {fig. 41*), un barrpau aimanté a, leslé par un petit cylindre de platine p; un anneuu métallique K, qui garnit intérieurement la partie supérieure de l'cprouTetle, sert à mettre le mercure en communication, par le contour de sa surrace, avec l'un des pdies d'une pile-, le centre de celte même surface est mis en communication avec l'autre p4le de la pile. au moyen de la tige mélatlique T.— Au moment où l'on terme le circuit, on ïoil l'aimant se rapprocher d'abord de la tige T,en tournant autour d'elle, puis arriver au contact avec celle tige; il continue alors A tourner, pendant tout le temps que le courant pat^se.

— Si les pâles sont placés comme le suppose la figure,

le courant mardis, a la ^'^- *'*"

surface du mercure, de l'extrémité de la tige T vers les divers points de l'anneau K; alors, si le pôle émergé a est un pôle austral, la rolation s'clTecIue, en avant de la lige, de droite à gauche. — Si l'on intervertit le sens du courant, le sens de la rotation change également.

L'explication de ce mouvement peut se déduire des lois de l'électroniagnélisroe: nous nous contenterons de remarquer que le sens dans lequel il s'eiïectue, sous l'influence des portions les plus voisines du courant, est d'accord avec la loi d'Ampère (558). — Quant à la continuation du mouvement, on peut s'en rendre compte en remarquant que. pendant le déplacement du barreau, les courants qui se propagent à la surface du mercure conservent la même position pai; rapport au barreau lui-même: ils doivent donc continuer \ eiercer sur lui la même action, et lui comnnuniquer un mouvement qui s'accélérerait indéfiniment sans la résistance du liquide. — ^ous indiquerons, dans le chapitre suivant (51ti, 1'). comment ces mêmes résultats peuvent s'expliquer facilement dans une théorie du magnétisme qui est due à Ampère.

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