ÉLECTRO-DYNAMIQUE. THÉORIE DU MAGNÉTISME

337. Propriétés des solénoides. — Si , au lieu d'un courant circulaire unique, on considère une série de petits courants circulaires parallèles , de même sens et placés les uns à la suite des autres , de manière que leurs plans soient tous perpendiculaires à un même axe,

on a ce qu'Ampère a désigné sous le nom de solénoide. Nous pouvons imiter un pareil système en enroulant un fil métallique en hélice, comme le montre la Fig. 358 ; les extrémités du fil sont ramenées jusqu'au milieu de l'hélice , puis recourbées à angle droit et dirigées verticalement pour aller s'accrocher aux godets K et K' et fermer ainsi le circuit de la pile dont les rhéophores aboutissent en P et N. On obtient par ce moyen un système de courants qui jouit des mêmes propriétés que le solénoïde.

En effet, le courant qui circule dans chaque tour de l'hélice peut être décomposé en un courant circulaire dont le plan est perpendiculaire à l'axe du système , et en un courant rectiligne perpendiculaire au premier et qui transporte l'électricité à la spire suivante; or l'action de cette composante rectiligne est détruite par celle d'une portion correspondante du courant qui revient, suivant l'axe, en sens contraire. Il ne reste donc à considérer que l'action des courants circulaires.

Un solénoïde, suspendu comme celui de la Fig. 358 et placé au-dessus d'un courant horizontal indéfini , prendra une position telle que dans la partie inférieure de chaque spire le courant soit parallèle au courant indéfini et dirigé dans le même sens ; en consé(|uence , le solénoïde se mettra en croix avec le courant fixe; l'une des extrémités, celle qui est déviée à gauche du courant ûxe, correspondra au pôle nord d'mi aimant, l'extrémité opposée au pôle sud.

Un solénoïde mobile autour d'un axe vertical prend spontanément, même en Fabscnce d'un courant placé dans h» voisinage, une position déterminée; il se dirige de manière que son axe se trouve dans le plan du méridien magnétique et que dans la partie inférieure de chaque spire le courant aille de l'est à l'ouest. Si le cylindre est mobile autour d'un axe horizontal , son axe prend la même position que l'aiguille d'inclinaison.

Enfin, quand on présente Tun à l'autre deux solénoides, ils se comportent comme deux aimants : leurs extrémités ou pôles de même nom se repoussent et leurs pôles de nom contraire s'attirent.

l'Mg. 358. — Dispositif pour Tétudu des propriétés des

solënoïdes.

337*. Théorie électro-djrnamiqne du magnétisme. Assimilation des aimants aux solénoides. — Les propriétés des solénoïdes nous conduisent à ime théorie du magnétisme cfui ratUiche directement cette force aux phénomènes électriques.

WUNDT, Physique médicale. 41

Étant reconnu qu'un solénoïde se comporte exactement comme un aimant, rien n'est plus naturel que d'attribuer les propriétés des aimants à la présence de courants circulaires parallèles et de même sens. Or nous avons vu que si on fend longitudinalement un aimant, chaque fragment représente un aimuut complet; il ne nous est donc pas permis d'assimiler un aimant à un système unique de courants circulaires; nous devons le considérer comme renfermant un nombre infini de solénoïdes infiniment petits. Nous pouvons supposer qu'autour de chaque molécule d'un corps magnétique circule un courant élénientaire; quand tous les courants moléculaires, ou du moins la Tir.jorité d'entre eux, sont dirigés dans le même sens, le corps dans lequel ils circulent doit produire les mêmes effets qu'un solénoïde. L'aimant ne diffère de celui-ci qu'en un point : les effets magnétiques se manifestent dans toute la longueur d'un aimant, excepté au niveau de la ligne neutre, tandis que les extrémités seules du solénoïde offrent des propriétés magnétiques. Mais si nous adoptons l'hypothèse qui consiste à envisager un aimant comme la réunion d'un nombre infini de solénoïdes élémentaires dont la majeure partie seulement serait polarisée, nous pouvons facilement concevoir un arrangement de ces solénoïde» tel que tout le système se comporte exactement comme un aimant.

La même théorie permet d'expliquer comment le frottement du pôle d'un aimant sur des corps , tels que le fer et Tacier, agit pour communiquer à c«?s substances des propriétés magnétiques. Il faut admettre que les courants élémentaires préexistent dans les corps magnétiques, mais qu'ils sont orieiito» dans tous les sens, et que, par suite, ils neutralisent mutuellement leurs effets. Par le fait de l'aimantation, la majeure partie de ces courants se polarisent, c'est-à-dire s'orientent de la môme manière, et plus le nombre des courants ainsi polarisés est grand, plus le corps, acquiert de puissance magnétique.

Nous appliquerons la même théorie à l'expliciition du magnétisme terrestre*, et nous admettrons qu'il est produit par des courants électriques circulant danl'intérieur de la terre. Les actions de ces diflérents courants ont une résultante à laquelle on peut substituer un courant unique produisant le même efl'et; t'fst le courant terrestre dont nous avons supposé l'existence au § 330. On comprend maintenant que des changements survenus dans l'intensité ou la diri\tion de quelques-uns des courants terrestres partiels doivent occasionner le* variations d'intensité du magnétisme terrestre dont nous avons parlé § 3J3^

Qu'un grand nombre de courants puissent marcher les uns à côte des autres dan» un corps conducteur sans se troubler mutuellement, c'est là une hypothèse qui «««nlcrr à première vue une objection; mais il faut se rappeler qu'il s'agit ici de courants cleoiebtaires circulant autour de chaque molécule matérielle, ces courants n'ayant d'ailleurs k vaincre que dos résistances infiniment petites, sans quoi ils s'arrêteraient peu à peu. Vu contre, nous devons admettre que chaque molécule magnétique est entource d'une eo^cloppe d'éther non conductrice.

Nous aurons à compléter cette théorie électro-dynamique du magnétisme lursquc l'étude do l'induction galvanique (voy. chap. IX) nous aura donné les connaisfanc» uécussaircs pour comprendre le phénomène de l'aimantation.