CHAPITRE VIII

ÉLECTROMAGNÉTISME ET DIAMAGNÉTISME.

341. Aimantation du fer et de l'acier par les courants électriques. Électroaimants. — Si, autour d'un barreau de fer doux, on enroule en hélice un fil de cuivre recouvert de soie, on observe que le fer s'aimante à l'instant même où un courant parcourt le fil , mais que l'aimantation disparaît dès que le courant cesse de passer. En répétant la même expérience avec un barreau d'acier, on constate qu'il s'écoule un certain temps avant que le barreau soit aimanté, mais que l'aimantation persiste après la rupture du courant. Ainsi un courant électrique produit sur le fer et l'acier le même effet que le contact d'un aimant naturel. La position des pôles est donnée par la loi d'Ampère : le pôle austral se forme dans l'extrémité du barreau située à la gauche du courant.

Comme l'acier conserve l'aimantation qui lui a été communiquée par le courant électrique , on utilise cette propriété pour fabriquer des aimants permanents. Le procédé suivant réussit le mieux : on enroule en hélice un fil de cuivre très-épais , de manière à former un cylindre creux dans l'intérieur duquel on introduit le barreau à aimanter; puis, pendant qu'on fait passer le courant à travers le fil, on promène le barreau d'une extrémité du cylindre à l'autre.

Les aimants ainsi obtenus ne sont cependant pas ceux qui possèdent l'énergie la plus intense ; les électro-aimants sont encore plus puissants ; on donne ce

fnom à des barreaux de fer doux aimantés temporairement par le passage du courant électrique. La forme des électro-aimants est celle d'un barreau droit ou d'un fer à cheval (Fig. 363); dans ce dernier cas, le fil de cuivre est enroulé sur chacune des branches de manière à former deux bobines A et B, et dans un sens tel que l'une des bobines soit la continuation de l'autre. Pour essayer la puissance d un electro-aimant , on suspend à ses deux pôles une pièce de fer doux T appelée portant, terminée par un crochet auquel on peut accrocher , un plateau avec des poids.

Fig. 363. — Electro-aimant * 1 . . '

en fer à cheval. \yn a tente avec plus ou moins de succès d utiliser

les électro-aimants pour extraire les projectiles en fonte et en plomb à noyaux de fer logés dans la profondeur des tissus , et les corps étrangers magnétiques implantés dans la cornée ou introduits clans les cavités naturelles (conduit auditif, urèthre etc.) (').]

[ (!) MlLLIOT, Nouveau moyen do diagnostic et d'extraction des projectiles en fonte et en plomb à noyaux de fer {Comptes rendus de l'Académie des sciences, 1869, t. LXIX, p. 1112, et Bulletin de l'Académie de médec, 18 octobre 1870). — DELORE, Emploi de l'élcctro-aimant pour enlever les corps étrangers (Lyon médical, 1870, t. V, p. 391).

ÉLEOTRO- MAGNÉTISME ET DTAMAGNÉTISME.

341°. Lois et théorie de l'électro-raagnétisrae. — D'après M. Millier, et contrairement aux conclusions de MM. Lenz et Jacobi, la force magnétisante d'un courant électrique ne serait pas tout à fait proportionnelle à l'intensité de ce courant; elle augmenterait un peu plus lentement. D'autre part, si l'intensité du courant reste la même, la force de l'aimant croît avec l'épaisseur èt la longueur du barreau de fer. Enfin le calcul, d'accord avec l'expérience, démontre line, pour obtenir le maximum d'effet d'un électro-aimant, la résistance de l'hélice magnétisante doit être égale à celle du reste du circuit, y compris la pile.

Quand on veut obtenir des effets extrêmement puissants, on emploie, au lieu d'un barreau de fer, un faisceau de fils de fer; la force magnétique d'un faisceau ainsi composé est plus grande que celle d'un barreau unique de même épaisseur, car l'action magnétisante du courant atteint son maximum dans la couche superficielle de chaque barreau et diminue peu à peu vers l'intérieur.

L'aimantation par un courant électrique et les phénomènes qui s'y rattachent s'expliquent très-simplement clans l'hypothèse adoptée plus haut (cf. § 330), et qui consiste îi envisager les corps magnétiques comme composés d'uno infinité d'aimants élémentaires orientés clans toutes les directions, cette hypothèse étant d'ailleurs modifiée dans le sens des idées émises au chapitre précédent sur la nature du magnétisme. En effet, tout courant électrique circulant autour d'un barreau de fer exerce une force directrice sur les solénoïdes élémentaires, car les courants parallèles et de même sens s'attirent, et par suite les solénoïdes moléculaires tendent tous à prendre une position telle que les courants circulaires qui les composent soient parallèles au courant extérieur; en d'autres termes, ce courant donne à tous les aimants élémentaires la même orientation qu'à un grand aimant. De la découle immédiatement ce fait signalé plus haut, que la position des pôles dépend du sens du courant. Plus le courant devient intense, plus la force directrice qu'il exerce sur les solénoïdes moléculaires augmente, plus par conséquent l'aimantation est puissante. Toutefois il est facile de voir que l'effet produit ne saurait augmenter indéfiniment et qu'il doit y avoir une limite à partir de laquelle l'aimantation reste stationnaire ; cette limite est atteinte quand tous les solénoïdes ont pris l'orientation déterminée par l'influence du courant.

[341b. Emploi du courant électrique pour découvrir la présence des corps étrangers métalliques au sein des tissus. Explorateur électrique de Trouvé. —

C'est à M. Favre (de Marseille) que revient l'honneur d'avoir le premier proposé l'emploi du courant électrique pour la recherche des corps étrangers métalliques logés 'dans la profondeur des tissus et d'avoir inventé un dispositif destiné à cette méthode d'investigation. Se fondant sur l'énorme différence de conductibilité électrique qui existe entre les métaux et les substances solides ou liquides de l'organisme, M. Favre avait imaginé d'introduire dans la plaie à sonder deux stylets isolés l'un de l'autre et attachés aux rhéophores d'une pile; dans ces conditions , tant que la communication entre les deux électrodes n'a lieu que par l'intermédiaire de conducteurs de la seconde classe, comme le sont les parties vivantes, os, muscles, tissu cellulaire, sang, lymphe etc., le courant ne passe pas, du moins quand il est peu énergique; au contraire, du moment que les extrémités des stylets rencontrent un corps métallique , le circuit se trouve complété et le courant s'établit; un galvanomètre interposé sur le trajet du circuit indique par la déviation de l'aiguille aimantée le passage du courant. L'idée île M. Favre était excellente; mais le procédé qu'il employait laissait à désirer, sous le rapport de la confiance qu'on pouvait avoir dans les

DE L'ÉLECTRICITÉ

indications fournies par l'appareil; car, si la pile employée donne un courant capable de décomposer les liquides organiques , ceux-ci deviennent assez bons conducteurs pour laisser circuler l'électricité, et l'aiguille du galvanomètre est déviée, même en l'absence de tout corps métallique; de là une cause d'erreur qui ôte presque toute valeur à ce procédé. D'autre part, un courant trop faible ne produit qu'uni1 déviation peu probante, si, au lieu d'opérer dans le calme d'une salle d'hôpital, on veut aller à la recherche d'une balle ou d'un éclat d'obus dans le va-et-vient d'une ambulance de campagne. A ces causes d'incertitude et d'erreur se joignent les inconvénients qui résultent du maniement d'un instrument aussi délicat que le galvanomètre, lequel constitue avec la pile un attirail volumineux et embarrassant. Malgré ses défauts, le dispositif de M. Favre a réussi entre les mains de M. Nélaton, dans une circonstance célèbre où il s'agissait de savoir si la balle qui avait frappé le général Garibaldi était restée dans le pied du blessé.

La découverte de M. Favre a été suivie de diverses tentatives faites pour rendre plus pratique l'application de l'électricité à l'exploration des plaies par armes à feu.

M. R.uhmkorff a commencé par simplifier le galvanomètre et par en réduire le volume- "en lui donnant les dimensions d'une boussole de poche; comme électro-moteur, il a adopté une petite pile de Marié-Davy; enfin, il a remplacé les stylets de M. Favre par deux fils de fer engagés dans une sonde d'ivoire el isolés l'un de l'autre au moyen d'un mastic.

En Allemagne , M. Neudœrfer substituait à la pile voltaïque une pile thermoélectrique, qu'il disposait de manière à la faire servir en même temps de multiplicateur; l'électro-moteur et le galvanomètre se trouvaient ainsi réunis en un seul instrument. En 1870, M. 0. Liebreich a imaginé un dispositif semblable au fond à celui de Ruhmkorff.

M. Kowàcs (de Pesth) a fait faire un progrès marqué à la méthode d'exploration qui nous occupe , en mettant à profit ce fait expérimental qu'un courant, même assez énergique pour décomposer l'eau acidulée, ne peut trouver dans ce liquide un assez bon conducteur pour développer dans un électro-aimant une force magnétique capable de mettre en mouvement un trembleur de Neef ou une sonnerie électrique. L'appareil de Kowàcs se compose d'une pile au sulfate de mercure et d'une sonnerie électrique comprenant un électro-aimant en fer à cheval et un timbre sur lequel frappe le marteau du trembleur; ces diverses pièces sont renfermées dans une boîte dont le volume et la disposition intérieure rappellent la machine volta-faradique de Gaiffe (ancien modèle, voy. § 350h). Une pince dont les deux branches isolées l'une de l'autre sont mises en communication avec les pôles de la pile sert de sonde exploratrice ; dès qu'un corps métallique, balle de plomb ou autre projectile, se trouve saisi (Mitre les mors de la pince, le courant passe et met en branle la sonnerie électrique. L'appareil tout récent de M. Kemperdick (1870) diffère très-peu de celui de Kowàcs.

Explorateur électrique de Trouvé. — L'appareil de Kowàcs avait encore l'inconvénient d'être assez volumineux; celui que M. Trouvé a imaginé récemment, el qu'il nomme explorateur électrique, réalise au plus haut degré les

ÉLECTRO-MAGNÉTISME ET DJAM AGNÉTISME . 651

conditions de simplicité, de tattilitô cUoinploi et de pm-ialivitè qu'on peut demander à nu inslruHHMil. destiné surtout à la chirurgie militaire. Û. Trouvé a construit son appareil sur le mémo principe que celui de Kowàes, mais il a supprimé la sonnerie électrique, et le passage du courant est dénoncé par les vibrations du trembleur, qui engendrent un bruit semblable au bourdonnement d'une grosse mouche.

La Fig. 364 représente l'explorateur électrique en grandeur naturelle. Deux stylets formés de lils d'acier et entourés chacun d'une couche isolante de guttapercha sont renfermés dans l'intérieur d'une sonde A, qui ne laisse passer que

Fig. 3G4. — Explorateur électrique de Trouvé (grandeur naturelle). — Fig. 365. — Canule exploratrice munie de son mandrin, faisant partie de l'appareil précédent.

leurs deux pointes; ces pointes, très-fines, très-résistantes, peuvent traverser les débris de vêtement, les membranes aponévrotiques ou la couche d'oxyde qui recouvrent le projectile, de manière à arriver au contact du métal conducteur. La sonde est surmontée, en guise de tète, d'une petite boîte cylindrique B à faces de verre , qui contient un électro-aimant presque microscopique muni d'un trembleur; sur les côtés de la boite se trouvent deux anneaux G' C, auxquels on attache les rhéophores de la petite pile au sulfate de mercure qui fait partie de la trousse électrique de Trouvé (voy. § 350j, Fig. 382).

Pour se servir de l'appareil, on commence par introduire dans la plaie une petite canule munie de son mandrin (Fig. 365); quand on est arrivé sur le corps qu'on suppose être une balle ou un fragment de projectile, on retire le mandrin et on le remplace parla sonde électrique. A l'instant où les.extrémilés des stylets rencontrent le corps étranger, si celui-ci est métallique, le trembleur se met à vibrer et le bourdonnement qu'il produit indique le passage du courant et, par suite, la nature du corps touché.

On peut, en outre, se renseigner sur la nature du métal dont est fait le corps étranger, ou du moins reconnaître si l'on a affaire à du plomb , du cuivre ou du 1er. Dans le cas du plomb, les pointes de la sonde exploratrice pénètrent dans la masse métallique, et les vibrations du trembleur sont continues, régulières; elles seront, au contraire, saccadées et discontinues si le corps étranger est du fer ou du cuivre, car la dureté de ces métaux empêche les pointes de s'y fixer et celles-ci glissent à la surface. Pour distinguer le cuivre du fer, de 1 acier nu de la fonte, ou approche de la plaie une petite boussole très-sensible, suspendue à la Cardan, que M. Trouvé ajoute à son explorateur électrique

de l'électricité.

comme instrument complémentaire; si l'aiguille aimantée éprouve une déviation, on en conclut que le projectile est en fer, ou en acier, ou en fonte.

Enfin, quand on a affaire à un corps non métallique, le trembleur reste immobile; on retire alors la sonde exploratrice et on la remplace par une tarière, à l'aide de laquelle, par un mouvement de rotation, on détache et on ramène des parcelles emprisonnées dans le pas de vis et sur la nature (lesquelles on peut très-promptement se renseigner. Cette tarière permet en outre, dans un grand nombre de cas, d'extraire le corps étranger quand il a pu être attaqué par elle , comme, par exemple, lorsqu'il s'agit du bois et du plomb.]

[Ribllogi-npliie : P. A. Favke , Note sur une méthode d'investigation chirurgicale au moyou du courant électrique {Comptes rendus de VAcad. des sciences, 1862, t. LV, p. 719). — Le même, Observations au sujet d'une note de M. Trouvé, du 29 novembre 1869, sur un explorateur électrique (ibid., 1869, t. LXIX, p. 1227). — Neudœiîfek, Die metallprùfendo Sonde (Wien. med. Halle, 1863, t. IV, p. 9). — Kowacs, Elektr. Glocken-Indikator mit Zange fur Projectile (Wien. med. Wochenschrift , 1866 t. XVI, p. 89; et dans : Handb. der allgem. u. speciell. Chirurgie, de Pitha et Billroth, t. I, 2e partie, 2e livraison, p. 261. Erlangcn 1867). — Trouvé, Note sur un explorateur électrique (Comptes rendus de VAcad. des sciences, 1869, t. LXIX, p. 1124 ; et Acad. de méd., 6 juillet 1869). — Le même, Note en réponse à M. Favre, sur la rechercho des corps métalliques au milieu des tissus (Comptes rendus, 1869, t. LXIX, p. 1384). — L. Le Fort, Emploi de l'électricité pour découvrir la présence des corps étrangers métalliques enfoncés et perdus dans l'épaisseur des chairs (Gaz. hebdom. de méd. et de chir., 1869, p. 433). — Osk. Liebreich (Berl. Mm. Wochenschrift, t. VII, p. 43). — Kemperdick (Deutsche Klinilc, 1870, p. 41).]

342. Diamagnétisme. Corps paramagnétiques et diamagnétiques. — On s'est demandé pendant longtemps si le fer et l'acier étaient les seuls corps qui, soumis à l'influence d'aimants ou de courants électriques , fussent susceptibles, en raison de leurs propriétés moléculaires, d'être transformés en aimants. Tous les essais tentés pour produire des phénomènes magnétiques dans les corps autres que le fer et l'acier furent infructueux aussi longtemps qu'on n'eut pas trouvé dans la découverte de l'électro-magnétisme un moyen d'obtenir des aimants d'une puissance inconnue jusqu'alors.

On reconnut tout d'abord qu'il n'y a qu'un petit nombre de corps qui partagent avec le fer, mais à un moindre degré, la propriété d'être attirés par les pôles d'un aimant; ces corps magnétiques sont : le nickel, le cobalt, le platine, le manganèse, le chrome et quelques autres métaux rares.

La plupart des métaux et des métalloïdes , ainsi qu'un grand nombre de corps composés, manifestent une propriété précisément opposée: quand on les approche d'un des pôles d'un fort aimant, ils sont repoussés. On désigne ce phénomène de répulsion sous le nom de diamagnétisme ; les substances qui possèdent cette propriété sont appelées corps diamagnétiques , tandis qu'on désigne quelquefois sous le nom de paramagnétiques les corps magnétiques , c'est-à-dire ceux qui sont attirables par l'aimant.

Il est probable que tous les corps sont à des degrés divers ou magnétiques ou diamagnétiques, le nombre de ces derniers étant d'ailleurs beaucoup plus considérable. D'après les expériences de Faraday, le bismuth, l'antimoine, le zinc, rétain, l'argent, l'or et d'autres métaux, ainsi que leurs oxydes et leurs