MOUVEMENT

62. Nous déterminerons cette vitesse 1** sur les corps non conducteurs, car ces corps ne sont pas absolument imperméables à l'électricité; et nous nous occuperons en particulier de l'écoulement de l'électricité dans l'air. En second lieu, nous examinerons le mouvement d'électricité dans les bons conducteurs.

Proposition. -^ « Dans les charges médiocres d'électricité, celle- » ci s'écoule ou se dissipe peu à peu, soit par l'air, soit par les M supports isolants qui soutiennent le corps électrisé. »

En effet, on sait que l'électricité des corps disparait avec le temps, ce qui ne peut s'expliquer que par un mouvement lent de l'électricité au moyen duquel elle abandonne peu à peu le corps électrisé. La raison appuie notre proposition aussi bien que l'expérience. En effet, on conçoit que la substance d'aucun corps n'étant absolument imperméable à l'électricité, celle-ci doit s'écouler à la longue le long de la substance même du support du corps électrisé. D'ailleurs, cet écoulement doit s'opérer aussi par la mince couche d'humidité dont ces supports sont le plus souvent revêtus, au moins quand ils sont en verre.

Enfin, il faut encore admettre que l'électricité s'échappe aussi par l'air et surtout par l'humidité qu'il contient. D'abord il est certain que l'humidité de l'air contribue beaucoup à la déperdition de l'électricité, puisque l'expérience prouve que cette déperdition augmente avec l'humidité de l'atmosphère. Mais, en second lieu, il est facile de se convaincre que quel que soit l'état

ËLEGTRIGITÉ EN MOUVEMENT. U

de l'air, même lorsqu'il est le plus sec, il laisse encore rëlectri* cité s'échapper; pour cela il n'y a qu'à employer des supports qui ne laissent pas sensiblement passer l'électricité, et l'on verra que néanmoins celle-ci diminue toujours ave c le temps, même quand Tair est sec. Pour qu'il ne se fasse pas de perte par les supports il suffit de supporter le corps électrlsé que je supposerai une balle de sureau, par exemple, par un fil de soie enduit de cire d'Espagne et terminé par un cylindre de gomme de 18 à ÎO lignes de longueur; car, si, après avoir soutenu la balle par un de ces supports et mesuré avec la balance de Coulomb de combien son électricité diminue en un temps donné, on soutient cette balle par plusieurs de ces mêmes supports, on trouvera que 1 électricité ne diminue pas plus d'ans cette seconde circonstance que dans la première.

Il est au reste très-facile de se représenter comment s'opère cet écoulement de l'électricité. Ainsi, supposons d'abord l'air très -humide, pour lors l'électricité se communiquera à une couche plus ou moins épaisse de la vapeur enveloppant la balte électrisée ; cette couche sera aussitôt repoussée par la balle, et s'en ira avec une partie de l'électricité de celle-ci, puis une nouvelle couche de vapeur viendra en place de la première envelopper Ja petite balle pour lui soustraire une seconde quantité d'é« lectricité, et ainsi de suite. Maintenant, si nous supposons l'air sec, l'explication de l'écoulement électrique sera encore la même ; seulement, dans ce cas, la couche de gaz sur laquelle se répandra à chaque instant une partie de l'électricité de la balle sera infiniment plus petite. Ainsi la perte sera beaucoup plus lente.

63. Proposition. — m Dans les charges médiocres d'électricité, » la perte de ce fluide par l'air, à chaque instant, est propor- » tionnelle à l'intensité qu'il possède à cet instant, du moins » tant que l'état de l'air est invariable. »

Explication, — Ainsi, en supposant l'intensité de l'électricité, c'est-à-dire l'action mutuelle de deux corps électrîsés, représentée par 100, si dans une première minute cette intensité est diminuée de 10, ce qui fait la dixième partie de 100, c'est-à-dire qu'elle se réduise à 90, la loi ci-dessus signifie que dans la deuxième minute elle perdra 9, c'est-à-dire le dixième encore de 90, et se réduira à 81; dans la troisième minute, elle diminuera encore du dixième de 81, c'est-à-dire 8^1, et se réduira à 72 environ : ainsi de suite.

Pour démontrer cela, on électrise également les deux balles

H TSAITA de PfflTSIQW.

H etFdc la balance de Coulomb (y^. 212j, cequiestlacile^iiWfe iaisaiLt toucher l'une à l'autre ; lorsque ces balles aont électrisée», elles se repoussent mutuellement, et Taiguille ne s'arrête qu« lorsque la distance des deux balles est telle, que la force de tor«> sion est égale à la force répulsive. Un exemple fera juieux e»tendre l'opération que toute autre explication. Yoici VeatJtmjpim détaillé par Coulomb lui«mémedans ses MémoiVes.

Supposons quela bMeF(/ig, 212) de l'aiguille £F soitr^^nê* aée À 40" ; eu tordant le fil de suspension, je la ramène à nnit «Boindie distauce, à 20'', par exemple, ce que je suppose encore aroir obtenu en tordant le âl de suspension de 140^ J'oblerve l'instant où cette balle répond très- précisément à 20®; comme Télectricité se perd, les balles se raf^rocheront quelques minutée après l'opération ; ainsi, pour pouvoir les observer toujout» à la même distance de 20°, je détords, au moyen de l'index m, le fil de suspension de 30"", et, la force de torsion étant diminuée de ces 30®, les balles se chassent à un peu plus de 20<'. J'attende l'instant où la balle de l'aiguille arrive k 20^*, et je tiens compte très*exactementdu temps écoulé entre les deux opérations; je suppose que ce temps soit S', il résultera de cette opération qu'à la première observation, la distance étant 20®, la force répulsive avaitpour mesure l40''-j-20'' ou 160^; que trois minutes après, la force répulsive à la même distance de 20® n'était plus que 110 +20O ou 130% c'est-à-dire qu ellç éuit diminuée de Z09 ou de 10® par minute. Or, la force moyenne entre les deux observations était mesurée par I4ô®; car le terme moyen entre 160 et 130 est bien 145. Mais comme l'électricité diminuait de àO" en S ou de 10^ par minute, la force électrique des deux balles diminuait donc de ^ par minute.

C'est d'après cette méthode que Coulomb a faitune foule d'observations ; dans ses Mémoires il n'en rapporte que quatre qu'il a choisies parmi une infinité d'autres, parce que l'hygromètre annonçait ces quatre jours des différences considérables dans le degré d'humidité de l'air, quoique le degré de chaleur était à peu près le même, et dans toutes ces observations la loi foncée se vérifie toujours.

Remarque. — Quand on veut mettre toute l'exactitude possible aux expériences de la proposition du n® 10, du n® l2 et du problème du n'' 13, il faut avoir, par le moyen précédent, déterminé préalablement la proportion de fluide que perd à chaque instant un corps électrisé, pour le jour où l'on veut faire TexpérieBce, afin de pouvoir corriger en conséquence les résultats des espé-

ÉLECfMQrtt EU IfÙirrCHHNT. f%

fkiNsês ^Sn WÊ jprsfKMë de fcine. QummI tm peut aller SMêc mtm, tû fidMDt les expériètteei> (Hmr «{u'èlles ne dureiil que ^elquès liiHHxteii^ tt quand l'air est sec, an petit se dis^enier de cetit correction^ fMmrf « qa'iDfi fi'èxjNSrimente que sur d'asses imtktê ^pMklitîl^ d'^nectricitë.

64. Proposition.^ a L'électricité se meut dans \€% bons condut^ » téU^ avec une viteslè qui est, pour ainsi dire, infinie, Quelles ■ <juè Voient la forcé et là chàrjje électriques. «

En effet, quelque grand que soit Tare métallique avec lequel on décharge une bouteille de Leyde, on ne remarque jamais le moindre intervalle entre le moment où l'on touche le boiiton de la bouteille avec un des bouts de l'arc, et celui o& l'étincelle parait entré ces deux points. On a fait des expériences de ce genre avét des arcs composés de plusieurs fils métalliques dont l'ensemble formait plusieurs lieues de longueur, et toujours la décharge à été instantanée. Bien plus, on a quelquefois, dans ces sortes d'expériences, mis en certain point de l'arc conducteur, des corps très-inflammables, très- éloignés de la bouteille, et ils ont pris usu à rinstant. On prouve encore notre proposition en faisant faire la chaîne à un grand nombre de personnes ; pendant que la personne qui fait l'une des extrémités de cette chaîne tient par sa garniture extérieure une bouteille de Léyde préalablement cliargéè. on invite la personne qui fait l'autre extrémité à toucher le bouton de la garniture intérieure, et à Tinstant toutes les personnes oui composent la chaîne reçoivent simultanément la commotion électrique.

Art. ïl. — AcTiON ou pression ht VLQÏDE ÉLECrklQtTlE ïl» MOCtt- JffÊNT SCR LES PAROIS QU SUR LES CORPS QOI LE CONTIENNENT.

65. Proposition. — « Dans le cas de tensions électriques exces- I* sives, l'électricité, dans son mouvement, rompt les corps, soit » GonducteurSy soit non conducteurs, dans lesquels elle se meut. »

On démontre cette proposition par des expériences que l'on bit avee l'excitateur universel, dessiné fig. 233. C^ et C'^' sont deux tiges en cuivre portées chacune par un pied de verre ; on anet entre les deux extrémités b et h de ces tiges le corps que l'on veut soumettre à la décharge électrique, tel qu'un fil de fer ou un morceau de bois, etc. De l'extrémité de cet appareil C part une cbiÉBe CCiE qui va toucher b garniture extérieure E d'une iMt-

terie électrique, et de Tautre extrémité G' part une chaîne attachée à un petit excitateur B. Alors, aussitôt qu'on présente ce dernier au bouton I de la garniture intérieure de la batterie, la décharge électrique fond ou brise le corps placé en hb\

On prouve encore notre proposition au moyen du perce-carte et du perce-verre.

Le perce-carte, représenté >f^. 234 et 234 his^ consiste en deux pointes P et F entre lesquelles on place une carte. Le manche CD qui les porte est de verre. Si, pendant que l'une P' de ces pointes est en communication avec la garniture extérieure . d'une bouteille de Leyde, on approche de l'autre pointe /iP le bouton m de sa garnitui e extérieure ; la décharge électrique, en allant d'une pointe à l'autre, perce la carte en a. Le trou qui se forme est représenté exactement dans la fig, 234 bis, pour montrer une circonstance remarquable, c'est que les bords de ce trou sont saillants extérieurement des deux côtés de la carte, comme si l'électricité était sortie de ces deux côtés à la fois. M. Oersted explique ce phénomène d'après sa manière de concevoir la déchai|[e électrique : selon lui, cette décharge ne consiste pas en un torrent de fluide électrique qui parcourrait dans un certain sens tout le circuit métallique par lequel on fait communiquer ensemble les deux garnitures de la bouteille de Leyde. La décharge électrique consiste, selon M. Oersted, en une suite de petites décompositions et recompositions d'électricité neutre qui aurait lieu d'une molécule à l'autre dans toute la longueur du circuit; de sorte qu'à l'approche du fluide vitré du bouton m lea premières molécules de n éprouvent une décomposition de fluide neutre, dont la partie résineuse se recompose aussitôt avec le fluide vitré de m, tandis que la partie vitrée agit sur les molécules suivantes de /iP de la même manière. Ainsi, des deux côtés opposés de chaque molécule s'élancent sur les molécules voisines deux électricités différentes, et ce seraient ces deux jets d'électricités contraires qui produiraient des saillies en sens contraires iaux deux côtés du trou a.

Le perce- verre est un appareil à peu près semblable au précédent, entre les deux pointes duquel on met une lame de verre pour la percer par une décharge électrique. Au reste, il n'arrive que trop souvent que sans appareil particulier, les deux électricités d'une bouteille de Leyde, quand on la charge trop, se précipitent l'une sur l'autre et perce le verre de la bouteille, ce qui la met hors de service.

C'est sur l'air que se vérifie le plus souvent notre proposition ;

ÉLBCTRICITi EN MOUVEMENT. 77

car, dans les expériences d'âectricilë, c*est ordinairement au travers de ce milieu que rélectricitë s*ëlance d'un corps pour aller à un autre, ou simplement pour se dissiper dans l'atmosphère, et quand sa tennon est excessive, c'est ce qu'on appelle une étincelle^ dont le bruit n'est autre chose que l'effet de l'ébranlement produit dans l'air par le trajet de l'électricité.

66. Remarque. — La proposition suivante ne devrait pas à la rigueur trouver place ici, quoiqu'elle fasse connaître l'action que l'électricité exerce sur les molécules des corps quand elle circule dans leur intérieur sans tension appréciable. Cette proposition, en effet, appartient à la chimie et non à la physique, puisque l'action dont il s'agit produit^ comme on va le voir, une décomposition, et par conséquent un changement de nature dans les corps soumis à cette action. Néanmoins nous donnerons cette dite proposition pour nous conformer à l'usage, car il n'est aucun traité de physique qui ne parle de la décomposition des corps par l'électricité.

Proposition, — « On peut décomposer les corps en les traver* » sant par un courant de fluide électrique sans tension appré- » ciaMe. »

Ainsi je dis que l'on peut décomposer l'eau» par exemple, en deux gaz différents par l'action de l'électricité. La manière ordi naire de disposer l'expérience est représentée fig» 409 > ËACF est un vase en verre de la forme d'un entonnoir. Le fond mn de ce vase est fermé par de la résine. Ce fond de résine est traversé par deux petites pointes de platine lO et FO'. On remplit le vase AEF avec de l'eau acidulée, et on dispose sur les deux pointes I, F deux tubes BA et DG, ouverts en A et C, mais fermés en B et D. Il faut s'y prendre de façon que ces tubes soient, au commencement de l'expérience, pleins d'eau pure jusqu'à leurs sommets B et D. Enfin on atuche aux pointes I, V deux fils de cuivre OP et CXR, que l'on fait se rendre chacun à l'un des pôles d'une pile voltaïque. Aussitôt on voit des bulles de gaz s'échapper des deux pointes I, I' et monter aux sommets des tubes, où ces gaz occupent les espaces Ba et D^; au bout d'un certain temps les deux tubes sont remplis de gaz, et quand on examine ces gaz, on trouve que celui qui a été fourni par le pôle positif est de l'oxygène, tandis que l'autre est de l'hydrogène; et, effectivement, la chimie nous apprend que l'eau est un composé de ces deux gaz.

L'appareil se dispose un peu autrement quand il s'agit de décomposer des corps solides. Mais nous nous contenterons de l'expérience précédente.

Cet MMTlM d« décempoittÎQas «'expliquot •» (sfamit far 1$ •oppositîen qu'on y fait, que lea molécules des corps qui eu gom-r posent d'autres par leur réunion sont recouYertes chacune d'umi couche d*électricilé inséparable de leur surface, et que, d4|i« certaines substances, cette électricité est négative : ce sont les substances qu'on appelle électro*négatives ; tandis que dans d'aur très cette électricité est positive s ce sont les substances électropositives. D'après cela, soient N et P (^g. 290 kû) les extréoiitéa des deux pointes de platine, la première négative, et la seconde positive, et soient aà la première molécule d'eau, à partir du pAle négatif, cd la seconde molécule d'eau, et gh la dernière mo» lécule ; chacune de ces molécules aura àev^x parties, l'une sera d'oxygène et l'autre d'bydrc^ène. La première substance étant électro-négative, nous l'avons représentée par des signes -^, et l'antre éianl électro- positive, nous l'avons représentée psf des signes ^**. Cela posé, te pôle M attirant a et repoussante, décm»^ posera la molécule ah : son hydrogène a se rendra en N 9 et son osyg(^ne à se rendra en ed^ où il se combinera avec p, et fL'<^ù il diassera d par la répulsion qu'exercent deux corps qi|i ont la même électricité ; d ira donc en ef, où il se combinera aveé ê, et dV>ù il cbasseray^ ainsi de suite jusqu'à la dernière molécule gh, dont l'oxygène h se rendra en P. Ainsi, après cette première action, il y aura de l'hydrogène en M et de l'oxygène en P; et de plus il y aura une nouvelle file de molécules d'eau entre P et N. Cette nouvelle file subira encore une action semblable à celle qu'a subie la première file ; et ainsi de suite tant qu'il y aura de l'eau.

67, /'ropo^rmon.— » Le trajet de l'électricité dans les membres n des animaux y produit des commotion» et convulsions dont »> l'effet est plus ou moins considérable, suivant l'animal soumis .» h l'expérience. »

Pémonstraiion. — C'est ce que l'on peut prouver en prenant d'une main la garniture extérieure d'une bouteille 4e Leyd« (chargée, et touchant ensuite sa garniture intérieure avec Tantiv main. On peut aussi constater la même chose en mettant l«f deuiF mains sur les deux bouU d'une pile électrique; tant qu'oii ^st dans cette position, les bras sont dans un mouvement cân»* vuUif coi^tinuel. Mais il y a des animaux chez qui Tirritabilité 4 c^t égard est tell/e, qu'un simple couple voltaîque suffit pon^ Pfoduire le mouvement dout il s'agit. On peut s'en aasuser sur la grenouille par l'expérience. Pour cela, on cpupe upe ^e- UPUille en deux vers les reins, et l'on ne conserve que le# inMifbres postérieurs, que Ton dépouille de leur pe^u. Epauitft oa

Gomuim ÉLKfftiQms. n

mal •▼«« tom à cMcowrtf t deux serft plftcé» IHm près de I^BtM, et que Ton appelle nerfs lombaires ; ce sent comme deux fileU Uaâce et peitillèles que Ton aperçeit aisément. Après cela, peur faire entrer le» membres de la grenouille en conTulsion, il suffit d'un seul arc métallique, dent une moitié soit en linc et l'autre en cuÎTre ; car, en appliquant r^trémité de linc sur les nerfs iranbairee et l'extrémité de cuivre sur les muscles des cuisses^ ess menabre» entrent aussitôt en mouTement. Ces expériences ne révseissent bien que sitr une grenouille récemment préparée ; car, au bout d'un quart d'heure ou d'une demi- heure, l'arc oi^ tallique ne produit presque plus rien, parce que l'irritabilité des musclée est tout à fait éteinte. Cependant, sur une grenouille très-forte, les expériences peuvent encore réuasir plus d'une heure après la préparation.

Les propositions précédentes fournissent bien peu de données •ur les pressions existant à la surface de» courants électriques f c'est pourtant là tout ce qu'on en sait. Notre ignorance est en« oore plus complète sur les réactions que peuvent exercer entie elles les molécules de l'intérieur d'un pareil courant; car, à œt égard, noua n'avons absolument rien à dire. Quoiqu'il n'en soi| pss de même de l'action des molécules d'un courant d'électricité sur les molécules électriques placées dans son voiainage, néan*» moine tout ce qu'on sait à cet égard est entièrement empirique; on n a pu encore l'expliquer par aucune théorie satisfaisante» comme on va le voir.

Aftt. III. — ' Action de L'éLEcraicrri bn mouybmxiit ou dbs coe-

RANTS ÉLECTRIQUES SUR l'eLECTRICITÉ EITVIRONNAIVTS.

68. Définition.— On appelle courant électrique l'éUt électrique d'une cert4ine étendue en longueur conductrice de l'électricité dont les deux extrémités aboutissent, l'une à une source con* tiouelU d'électricité positive, et rentre à une source pareille d'électricité négative.

. EapUcaùou, — Il y a deux manières de se représenter cet état. D'abord on peut supposer que l'électricité positive suit, dani toute sa longueur, l'étendue conductrice qui lui est présentée en la parcourant dans un sens, et que réiectricité négative suit cetH» même étendue pareillement tout du long, mais ea seps contraixf, de forte que chaque point de bdite étendue est continuelkmei^

iO TEAITÉ DE PHYSIQUE.

trar ersé en deux sens contraires par deux molécules éleciriquet. Tune positive et Tautre négative.

Mais nous pensons qu'il vaut mieux concevoir que le courant a lieu par une suite de décompositions et recompositions suc* cessives d'électricité pareilles à celle que nous avons expliquées n® 65. Ainsi, soient {fig. 222) ZZ une plaque de zinc, source con* tinuelle d'électricité positive, et GG une plaque de cuivre, source d'électricité résineuse ou négative; et représentons par ABMD l'étendue conductrice qui fait communiquer une de ces sources avec l'autre.

Gette plaque de zinc ZZ se couvrira d'une couche AB de molécules positives que je représente sur la fif^ure par ce petit si* gne 4~ \ niais, aussitôt son apparition, cette couche décomposera le fluide neutre de l'espace voisin A'B , c'est-à-dire qu'elle en attirera les molécules négatives que je représente sur la figure par ce signe — , et repoussera les molécules positives. Alors chaque molécule positive de la couche AB s'étant ainsi combinée avec une molécule négative, cette couche sera devenue neutre, et sera remplacée par une autre couche positive placée un peu plus loin en A'B ; de cette place, la vertu électrique positive passera de même un peu plus loin en A"B'' par une nouvelle décomposition et une nouvelle recomposition de fluide, et ainsi de suite, tout le long de l'étendue AMJ). Au lieu de commencer l'explication par AC, j'aurais pu la commencer par DE, et j'aurais toujours obtenu la même suite de compositions et de recompositions électriques.

Pour comprendre la division que nous allons faire du présent article, il faut que nous disions d'avance un mot sur les aimants et sur les corps magnétiques.

Définition L — On appelle aimant ou pierre d'aimant certaines masses ferrugineuses qu'on trouve dans la terre et qui ont naturellement li propriété d'attirer le fer.

Définition If, — On appelle corps magnétique tout corps qui a la propriété d'être attiré ou repoussé par les aimants.

On appelle aimant artificiel des barres d'acier plus ou moins grandes que Ion a rendues capables d'attirer le fer par des procédés particuliers. Quand cette barre est extrêmement petite, on lui donne le nom A^ aiguille magnétique.

Or, nous verrons que tout porte à croire que la vertu des aimants et des corps magnétiques vient de certains courants électriques qui existent naturellement autour des molécules de fer. Ainsi nous diviserons cet article en trois njuméros ; dans le pre-

COURANTS ELECTRIQUES. Il

mier nous traiteroni de l'action des courants artificiels les uns sur les autres; dans le second^ de l'action des courants naturels sur d'autres courants, soit naturels^ soit artificiels ; enfin, dans le troisième, de l'action des courants sur l'ëlectricité enyironnante en repos.

ACTION DES COURANTS SUE L'iLECTRlCITi XNVlHONlfAlfTE. .

N^ !*'• -» jDs Cactkin muUselU des courants artî/tciels.

69* Définition I, — Dans tout ce qui va suivre nous entendons par sens d'un courant électrique, le sens dans lequel se meut l'électricité positive dans ce courant.

Définition IL — La plus ou moins grande intensité d'un coursant électrique n'est autre chose que la plus ou moins grande quantité d'électricité qui passe à chaque instant par ce courant.

Proposition, — « Deux courants parallèles s'attirent ou se » repoussent selon qu'ils sont de même sens ou de sens coo* » traire. ».

Démonstration. -— Pour démontrer cette proposition, on peut faire usage de l'appareil suivant {fig, 405) : en GZ il faut supposer une pile voltalque dont l'électricité positive, entrant par Z, va se rendre dans le mercure que contient un trou A pratiqué dans une table. Dans ce même mercure se rend aussi le bout d'une lame de cuivre qui, au sortir de ce mercure, monte derrière une colonne en bois RU fixée sur la table, et se termine par un petit godet B. Sur le devant de la colonne est appliquée tme autre lame de cuivre GG'C", terminée aussi par un godet G. Ces deux godets sont destinés à recevoir les deux extrémités D et E d'un fil de cuivre MNP'P plié en carré, lesquelles sont terminées chacune par une pointe très-fine. Ge carré est ainsi suspendu sur ces pointes et jouit d'une extrême mobilité. La lame GGCl^ plonge par son extrémité inférieure dans le peth bain de mercure F, lequel peut communiquer avec celui d'à cAté, c'est-à-dire avecP, par le moyen d'un crampon de cuivreG qu'on peut ôter ou remettre à volonté. Eofiu, F' communique avec F" par une lame de cuivre à demeure fixe. On doit, au reste, entendre des petits bains de mercure A, A', A'', ce que nous venons de dire des bains F, F', F', c'est^-dire qu'ils communiquent ou peuvent communiquer entre eux de la même manière. Maintenant, pour prouver notre proposition, on a un châssis en bois BB V, sur le contour duquel pa$se un fil de

T. If. 6

^ p TaAllt DE PHyUQVK.

cuivre tout couvert de soie : J ^eat uoc des eitrémitéa de ce fil,

H entre dans le châssis par le trou H, va de H en H', de H

' jBH H"y etc., et, après avoir fait ainsi plusieurs fois le tour du

[^châssis, il sort du châssis par un trou opposé à H. Lorsqu'on

veut examiner faction des courants de sens contraires^ on fait

tremper l'extrémité J dans le bain F ', et l'extrémité I dans le

bain A"i alors le couraut qui, entré dans l'appareil par le.point A,

est arrivé à la pointe D, suit le fil de cuirre qui aboutit à cette

pointe et eu parcourt les diverses parties, comme Tindiquent les

flèches qu'on y voit. Seulement il faut être prévenu qu'en OCV,

'où les diverses parties du fil se croisent, ces parties sont *enve-

loppées de soie, et de même depuis (V jusqu'en L. Le courant

arrive donc ainsi en G, d'où il suit la route CC'C'F'F', monte

^ansle fil du châssis, et, après en avoir suivi toutes les circoa-

^Tolationi, il en sort par Textrémité 1, d'où il s'élance dans la

hnnede cuivre ^"A' pour rentrer dans la pile CZ. Or, on voit bien

•que,, par cette disposition, les deux courants PP' et HH' qui lout

en présence l'un de l'autre sont en sens contraire. Aussi, quand

on fait l'expérience, on voit le courant mobile PP'.s'âoigner

de HH' avec plus ou moins de rapidité, suivant la force de la

pile.

Si, au lieu de faire plonger l'extrémité J en ^', on If fa^ plonger en A' en même temps qu'on introduit I en F', alors |e8 4eux courants HH' et PP seront de même siess, et on les verra ^s'attirer.

. On demandera, saps doute, à quoi bon tant de tours çt de .détours qu'on fait faire au courant dans )e fil PPIVlPt ; c'eat parce que, comme nous le verrons, la terre exerce une certaine action sur les courants électriques. Or, sans connaître, cette aç^ lion de la terre sur un courant électrique, on peut voir quç Veffet en sera nul sur le système de courant MNPP'; car si Ûl terre agit d'une certaine manière sur les deux courants PP' et MN, elle agira absolument d'une manière égale et contraire sur les deux courants qui vont de L en O', et ces deux actign» 9e contre-balanceront ; de même l'action exercée sur OP et auf LN sera contre* balancée par celle exercée sur O'M et sur FL.

70. Proposition. — « Quand deux courants parcourent des lignes

» qui se croisent comme les deux lignes XY et UZ {fig.T46 ), cc^

. » Ugnes tendent à tourner comme les deux branches d'une paire

. i» de ciseaux, en suivant le plus court chemin qui puisse les réu*

, » nir, de manière à faire deux courants de même sens. »

Démonstration. — Poux démontrer cette propriété, il faut déti^*

CQU|lie(JS ÉLBCTRIQQBS. ^

cher le châssis HH" {fig. 405) de son pied S, ^rat>$po^ter ce pie4 «n B', et replacer le châssis sur ce pied ainsi fixé en K\ 4^ mar nière que les côtés H H et H 'H'", qui auparavant étaient Verticaux, soient à présent horizontaux, comiueon le voit à ]a/îfi-.406. Snsuite on ôte le carré PN de la fig, 405 pour le remplacer par un autre qu'on voit à la fig, 406. D'ailleurs on doit se repré^ «enter tout le reste de \^fig. 405 pour compléter la fig, 406. Ceci ^ippns, on nût que le coiiraat électrique entre dans le carré par la pointe D {fig, 406), descend jusqu'en O', parcourt (yPK, et tout i^ reste du carré, con^me il est indiqué par les flèches, jusqu'à la pointe E, d'où il sort en suivant la direction indiquée par la ft«p|»ç qu'op voit ep ee^ ^o4eoit E. Alors ce courant gagne la co- |on^è gu'oR a foit p|^n«iaitrfi dans la propositiMi précédente, mais qu'on a cru inutile de d^iaer de nouveau ici, et il serend ainsi au châssis, dans lequel ilentre p^r le point H, pour en parcourir toutes les circonvolutions jusqu'à ce qu'il sorte par l'extrémité I.

Maintenant, pour se convaincre de noire proposition, il n'y a qu'à faire tourner avec la ujain le carré P'INcomaie une porte pour qye PW croise H ' H ', et sitôt qu'on lâche ce €arré> on le voit tourner conformément à notre proposition.

Il est presque inutile de remarquer que la complication du carréP'JVa ici, comme dans la proposition précédente, pour but de se garantir de Taction de la terre.

En effet, en examinant l'appareil un peu attentivement, on voit qu'à chaque courant rectiligne de l'appai eil, il en répond un autre précisément de même direction, mais de sens contraire : de sorte gue les deux actions exercées par la terre sur ces deux courants se détruisent ; car, quoique quelquefois la distance d'un de C(çs pour^flls à la terre soit différente de celle de l'autre, cependant, en comparaison de la dislance totale de tout l'appareil à Tinté-' rieiir de la terre où se trouve le siège de son action, cette diffé^ rence peut être négligée.

Remarque, — Les deux propositions précédentes ^ont conune deux principes avec lesquels on peut jusqu'à un certain point expliqiier tous les phénomènes variés d'équilibre et de mouvement que présente l'action mutuelle des courants élefctriques ; je dis jusqu'à un certain point, car il est évident que ce but nd peut être atteint qu'en résolvant le problème de troMver la loi suivant laquelle agissent deux éléments ou portions infiniment petites de courants électriques. Mais, coiiime ce problème ne peut être résolu par l'expérience, c'e^t par le calcul qu'il faut la trai-^

ter, et même par un calcul trop élevé pour qu'il puisse trouver place ici. La proposition suivante, par exemple, peut jusqu'à un certain point se déduire de celle qu'on vient d'établir.

71. Proposition. — «Deux courants de même sens, et sur le » prolongement l'un de l'autre, se repoussent. »

M. Ampère a démontré cette proposition par l'expérience, et je ne la cite que parce qu'elle explique le moulinet électrique, comme on peut le voir dans les écrits de M. Ampère.

'^Quant au calcul dont nous venons de parler, nous eu don- *^nerons au moins le résultat

"^Problème. — « On demande de trouver la loi suivant laquelle *» agissent l'un sur l'autre deux éléments AB et CD de deux f M courants électriques quelconques xy, uz {fig. 237). »

'^Solution. — Pour résoudre ce problème, on cherche par le '^calcul quelles relations sont nécessaires entre les forces élec- '^triques, pour qu'elles produisent certains cas d'équilibre qu'on "^a constatés par l'expérience entre des filé de cuivre traversés par *des courants.

"^On peut voir le détail de ces expériences dans la Théorie des ^phénomènes électro-dynamiques, publiée en 1826 par M. Am- '^père. On arrive ainsi à une valeur de l'action dont il s'agit, '^mais dont il serait bien difficile d'en faire comprendre seule*- ^ment l'énoncé complet à ceux qui n'ont pas de notions suffii- '^santes de mathématiques ; dans ce cas il n'est guère possible de ^faire connaître la loi demandée qu'en partie, à savoir : 1^ que '^le sens répulsif ou attractif de l'action des deux éléments en ^question ne dépend que du sens de leurs courants et des an- '^gles que leurs directions font, soit entre elles, soit avec la dis- ^tance ou la droite AC {fig. 237) menée d'un de ces éléments à '^l'autre, et 2^ que cette action varie en raison inverse du carré "^de cette distance.

'^'^Au moyen des formules mathématiques, la loi qui nous oc- **cupe s'exprime très-aisément : elle consiste en ce que l'action '^'^des éléments des deux courants s'obtient en multipliant le rap« ''^port du produit de leurs intensités au double dé la racine carrée **de leur distance mutuelle, par la différentielle seconde qu'on '^'^obtient eh faisant varier cette racine par le déplacement suc- **cessif des deux extrémités A et G de la distance AC des deux **éléments ; seulement il faut avoir soin de faire mouvoir chacune !^*de ces extrémités dans le sens même du courant dont elle fait .^partie, et observer que la force ainsi calculée est répulsive ou

SOLÉMOÏDES. 86

'^^attractive, suivaat que ia différentielle seconde que nou« vc- **non8 de dire est positive ou négative. L'énoncé qu'on vient de **donncr peut s'écrire ainsi :

F — ii dJ {\/ r)

en appelant i! les intensités des deux courants, et r la distance des éléments, puis marquant par d la différentiation relative au déplacement de A, et par J la différentiation relative au ^Méplacement de C.

De tous les phénomènes nombreux et intéressants que présente l'action des courants, nous ne parlerons que du phénomène des adénoïdes, parce que c'est sur ce phénomène qu'est basée la théorie du magnétisme que nous adopterons.

72. Définition. — On appelle solénoïde éUdro^ify'namiqiie un système de courants de même sens en forme d'anneaux égaux situés dans des plans perpendiculaires à la ligne droite ou courbe formée par la réunion de tous leurs centres de gravité qu'on sui$pose très-approchés entre eux : cette ligne s'appelle Vaxe du soienoïde.

ExplicoUon. — Ainsi, supposons divers anneaux de cuivre, par exemple, dont chacun soit continuellement parcouru dans tout son contour par un courant électrique; si on plaçait ces anneaux les uns sur les autres de manière à en faire une pile ou une colonne, on aurait un vrai sôlénoïde électro-dynamique; il faudrait seulement que tous ces courants fussent de même sens, et que chaque anneau fut recouvert de soie pour empêcher que le courant de l'un ne passât dans l'autre.

Problème. — « On demande de construire un sôlénoïde éleo» » trique. »

Solution, — Pour cela on n'a qu'à prendre un fil de cuivre, et le tourner en hélice, c'est-à-dire en tire-bouchon, comme on le voit dans la fig. 238 ; seulement il faut avoir soin de faire revenir ce fil dans l'intérieur de l'hélice, comme le représente encore la figure. De cette manière supposons que le courant entre par l'extrémité P du fil, il arrivera droit au milieu de Taxe AB de l'hélice, et, parcourant une moitié de cet axe jusqu'au point B, ira de là en Ë, en F, en £', etc., et circulera ainsi dans tous les tours de l'hélice, jusqu'à ce qu'il arrive en A. Pour lors il ira de là encore une fois au milieu de l'axe AB pour sortir du fil par

•é TRAITÉ DE PHYSIQUE.

le point N. Afin de sentir la nécessité de faire ainsi rentrer le fil eh AB dans l'hélice, observons que le mouvement d'une mole'* cale d électricité qui parcourt une hélice telle que F£F'£', etc., a réelleuient^eux mouvements : 1^ elle tourne ou circule continuellement autour de l'axe BA, et 2^ elle s'avance sans cesse parallèlement à BA ; d'abord il est clair qu'elle tourne ou circule continuellement autour de l'axe, puisque tantôt elle est en F dessous l'axe, tantôt en E au-dessus de cet axe, tantôt en avant en T et tantôt derrière ce même axe en t ; ensuite, il est également évident que cette molécule s'avance sans cesse par un mouvement parallèle à l'axe AB, puisque, quelque temps après avoir paru en Ë, elle se trouve en G. Donc, si l'on ne veut conserver que l'effet du premier de ces deux mouvements, c'est-à-dire du mouvement circulaire, pour avoir un vrai soléno'ide, il faudra détruire Le mouvement parallèle à Taxe de Ë en G par un mouvement de sens contraire de A en B, ce que l'on produit en faisant rentrer le fil de cuivre dans rhélicé, comme nous l'avons indiqué.

73. Proposition. - — « Les extrémités semblables de deux soleil noïdes se repoussent, et les extrémités différentes s'attirent. »*

Avant de démontrer cette proposition, il faut en définir leè mots.

Définition. — On appelle extrémités semblables àe deux soté^ noïdes celles dans lesquelles l'électricité se meut dans le même sens, lorsque les solénoides sont dans des situations parallèles, et tournés du même côté par rapport à ces extrémités, tandis qu'on appelle extrémités différentes celles où les courants ont alors lieu en sens contraire.

Explication, — Par exemple, si les deux solénoïdes (^^.240) AB et GD étant placés parallèlement à côté l'un de Tautre, leurs extrémités voisines (1) ont des courants de même sens, comme le représentent les flèches de la figure, alois ces extrémités seront dites semblables ; ainsi A sera semblable à G ; mais aussi cette extrémité A sera différente de D, car il est bien clair que, si l'on retourne le solénoïde CD pour le mettre dans la po-* sition G'D' (2), son extrémité D étant en D' présentera un cou-» rant de sens contraire à celui de l'extrémité A.

(1) C'ést-à-dire les extrémités par rapport auxquelles deux solénoîdeâ Qnt la même position, étant tournés tous deux à gauche ou tous deux à droite de ces extrémités.

(2) C'est-à-dire pour qu'ils soient tous deux tournés de la même manière par rapport à ces deux extrémités.

SOLÉROÎDES. ' 8j'

Défnohstmtwn.'^-'Vexpénençe pour démontrer notre théorème se fàii en sttfipétidant aux deux godetaBetC de hijtg. 405 un' Àléholde en hélite, comme; on le voit fig. 407 ; ensuite, pre-' naht 4 la tnain fin autre solénof de HH' en hélice, dont le fil de cuivre a-ses extrémités plongées 1 une en A'' et l'autre en TS'\ c'est-à-dire aux mêmes endroits, que le& bouts I et J.du carré de iâ fig. 406, on trouve qu'en approchant du point P {Jig, 407)tant&t rûnè, tantôt l'autre des deux extrémités H, H', il y a ré^-, l^ulsion dans le cas où les extrémités en regard sont semblàbles^^' et aittrâctioh quand elles sont différentes.

Remarque /. — On trouve par le calcul que celte action d*ane, extrémité de solénoïdes sur une autre varie en raison inverse du* carré de leur distance. «

. 74. Rentarqûe IL — Les trois profKisitiona précédentes, ainsi qvte» \^ majeure partie de ce qu'on lira sù^ les courants dans le p£é>?: sent article III, sont des découvertes de M^ Ampère^. Olô peu^ wit la description des ingénieux appareils dont ce* sarvant é'esb servi, dans le»' Anmdes de phjrsique et de chimxèy X: xv^p. 6P.eti 170; t. XVI», p. 88 et 3l3; t. xx» p. 60; t: xxvi, p. 134^946^ et 390. Ceux que nous venons d'emi^oyer dàna les ptoposttioiifl cir dessus n'en sont qu'une simplification; mciis M. Finaud lemn en substitue de beaucoup plus simples encore dans ses cotira à. ;ia -Faculté de Toulouse. On. peut en voir la description dantr le tome lvji des Annotes dephy^igite et de ekimie, p. 204. . . . Ainsi, au lieu de suspendre le carré PMNP' comme dans lit fig. 405^ M. Pinaud en fait un petit appareil fiottant, qu'on voît> dessiné fig. 223, où AB représente une plaque de liège dans laquelle sont implantées une feuille de zinc EZ et une feuille de cuivre DCC, auxquelles sont soudées les extrémités £ et D dufil plié en carré PMMP'. La fig, 23d représente un autre appareil flottant, que le même professeur substitue à celui de notre fig. 406 ; enfin, au lieu du solénoïde suspendu de la fig» 407, ii prend un solénoïde flottant, tel qu'on le y oiX, fig i 24 1.

75. Proposition* «^ «i Quand un solénoïde ne peut tourner que" » dans un certain plan sur son milieu comme sur un centre fixé^' ^ l'action de tout courant rectiligne parallèle à ce plan, ou de tout » courant annulaire situé dans un plan perpendiculaire à ce mémtf » plan de rotation^ est d'amener ce solénoïde dans une directioii' n où ce courant et chacun de ceux du solénoïde soient tousdeuJI » paiigJilèles et de même sens dans leurs parties voisines. »

IHmmùtraûûti.'-^'EÂ effet, oh n'a qu'à préseiitef au solénoïde

^M deltijig. 407, le carré HHH ' de le /ig. 405, iioa9, en le tenant à la main pendant que lei deux bouti de son fil de cuÎTre communiquent aux deux pôles d'une pile yoltaSque, et l'on yerra, l'hëlice PM tourner jusqu'à ce qu'elle soit perpendiculaire aux côtés du carré, et que ses courants soient de même sens que ceux de ce carré.

Corollaire, — Si le solénoïde était fixe, et que Tautre courant électro-dynamique fut mobile, alors ce dernier tournerait jusqu'à ce qu'il fût perpendiculaire au solénoïde, car l'action étant égale à la réaction, il s'ensuit que si le courant carré ou annulaire agit sur le solénoïde pour le diriger perpendiculairement sur lui, ré^ ciproquement le solénoïde réagit sur le courant annulaire pour l'amener dans une position perpendiculaire à sa longueur.

76. Remarque. -~ Quand les plans des anneaux d'un solénoïde sont perpendiculaires ou normaux à son axe, l'action de ce solénoïde, soit sur un autre solénoïde, soit sur un courant ordinaire, pour l'attirer ou le repousser, ne réside que dans ses extrémités ; et elle reste toujours la même, quelle que soit la forme du solénoïde entre ces extrémités, qu'il soit droit comme Afi (Jig. 238 bis) ou courbe comme CD {/ig. 239): c'est ce que prouve le calcul. Dans ce même cas des anneaux perpendiculaires à l'axe, le calcul montre encore qu'il n'y a aucune action produite par un solénoïde fermé tel que serait le solénoïde €D (fig. 239) , dont on réunirait les deux extrémités G et D, ou tel qu'est le solénoïde E (fig. 243) ; mais, pour cette exacte nullité d'action, il fiaut que le solénoïde fermé soit homogène, c'est-à-dire que les Gourants soient tous de même intensité et également espacé ; car, si en une certaine partie du solénoïde fermé les courants étaient plus intenses ou plus rapprochés les uns des autres que dans le reste, alors l'excédant d'intensité ou de nombre des courants ferait un solénoïde non fermé de même longueur que cette partie qu'on pourrait séparer (au moins par la pensée) de tout le reste, lequel reste serait toujours un solénoïde fermé et homogène, et par conséquent n'ayant aucune action. Or ce solénoïde, ainsi séparé du reste par la pensée, n'étant pas fermé, agirait par ses deux extrémités comme nous l'avons dit.

En réunissant cette propriété des solénoïdes avec le résultat précédent, lequel n'attribue d'action à une partie quelconque d'un solénoïde qu'autant qu'elle est extrême, c'est-à*dire qu'elle n'est pas suivie d'une autre toute pareille, on voit que l'on peat dire en un seul énoncé qu'une partie homogène quelconque de lolénoïde, qui est précédée et suivie de parties toutes pareilles.

MAGNÉTISMB» 9^

n'a jamais d'jaçtion. Gqiendant cela n'est Trai qu'au,tant.qv^ li^s courants du solénoïde sont bien perpendiculaires à son axe, C'est encore ce que montrerait le calcul.

Ainsi» dans le solénoïde AB(Jig. 238 àis)^ supposons, par exem* pie» que les courants s'inclinent un peu tous dans le même sens ; dans ce cas, il y aurait tout un flanc du solénoïde qui agirait cinnme Fxtrémité A, et le flancopposé agirait comme l'extrémité B : quoique le calcul de ces actions n'ait pas été fait, je suis persuadé que c'est là ce qu'on trouyerait si on le faisait.

Définiuon.'^-'Hons appellerons iolénoïdes normaux o^ solétwides ^proprement dits ceux dont chaque courant a lieu dans un plan normal à Taxe, et solénoîdes obliques ceux dont les courants sont obliques h l'axe*

Remarque. -^ Après ces phénomènes, celui qu'il serait le phis intéressant de connaître serait la rotation continuellement accé* lérée d*un courant situé dans un plan qui n'a que la liberté de tourner comme une porte autour d'un axe fixe quand on exeroe anr lui l'action d'un courant circulaire et perpendiculaire à cet axe. Cette expérience prouve l'impossibilité d'expliquer les phénomàies de l'action mutuelle des courants par des forces inhérentes aux molécules des fils dans lesquels ces courants ontlieu ; mais, comme ces sortes d'explications sont tout à fait oubliées aujourd'hui, nous terminerons U ce premier numéro.

ACTION DES COUBARTS SUR L ELECTRICITE XMVIRONArtTE.

N* II- — De l'action des courants naturels sur d'autres courants, soit naturels, soit artificiels y ou des phénomènes magnétiques et de leur analogie avec les phénomènes élccfro-dynamiques,