ACTION DES COURANTS ELECTRIQUES SUR LES AIMANTS

338. Déviation de raignlllo aimantée par le courant foltaîqae. Ld d'j

C'est en étudiant Taction du magnétisme terrestre sur les solénoïdes et h manière dont les solénoïdes agissent les uns sur les autres que nous aTonséiê conduits à rapporter les phénomènes magnétiques à des courants circulaires élémentaires. En même temps notre attention s'est portée sur les mouTemeots qu'un courant rectiligne imprime à un solénoïde placé dans son voisinâp. Ici se pose encore la c^uestion de savoir si, sous ce dernier rapport, il r a

ACTION DES COURANTS Ér.ECTRIQUES SUR LES AIMANTS 735

identité entre les solénoïdes et les aimants ; la réponse étant affirmatiTe, elle fournit un argument d'une grande valeur à l'appui de la théorie, que nous avons donnée, du magnétisme.

Nous avons déjà eu roccasion de montrer comment l'aiguille aimantée permet de reconnaître la présence des courants électriques et d*en mesurer l'intensité (cf. 410, p. 675) ; mais nous n'avons pas encore étudié le mode d'action des courants sur l'aimant. Œrsted est le premier qui ait, en 1819, démontré l'influence des courants sur les aimants, avant même qu'on eût découvert les phénomènes électro-dynamiques dont il a été question dans le chapitre précédent. Le physicien danois fit voir que, si on dispose un fil métallique traversé par un courant, parallèlement à une aiguille aimantée mobile sur un pivot et placée dans le méridien magnétique, celle-ci quitte sa position première et se met en croix avec le courant. Ampère réunit dans un seul énoncé les différentes circonstances du phénomène et formula la loi qui préside au sens de la déviation de l'aiguille aimantée. Si on personnifie le courant par un observateur couché le long du circuit, regardant l'aiguille aimantée et placé de telle sorte que le courant entre par ses pieds et sorte par sa tête, la loi d'Ampère s'énonce ainsi : le pôle nord ou austral de l'aiguille aimantée est dévié à la gauche du courant. Nous avons vu dans le § 337 que cette même loi s'applique aux solénoïdes. L'action des courants sur les aimants se trouve ainsi ramenée à la loi fondamentale de l'électro-dynamique sur l'attraction et la répulsion des courants.

339. Emploi de Tilgaille aimantée pour mesurer riateBsité des conraBts.Boiasdedei tiBgeitet et bouuole dei tinai. — L'emploi de l'aiguille aimantée est, comme on l'a dit § 310, le moyen le plus commode n

pour mesurer l'intensité des courants.

Supposons qu'au centre d'un conducteur parcouru par un courant et recourbé en cercle, on dispose l'aiguille aimantée AB (fig. 428), / \

mobile sur un pivot; si la longueur de cette i ^ l !: i

aiguille est petite en comparaison du diamètre \ i

du cercle, et si le plan de ce dernier coïncide avec le méridien magnétique , l'aiguille éprouvera une déviation dofit la tangente ^tera proportionnelle à l'intensité du cou- m .b

rant. On démontre aisément cette proposition I

en cherchant les conditions d'équilibre de "+~ -

raiguiUe aimantée, sollicitée à la fois par deux '''"• '^' T.îu^'i^uî.'***'*^'* forces, le magnétisme terrestre et l'action répulsive du courant, la première dirigée dans le plan du méridien magnétique, la seconde perpendiculaire à ce plan. L'aiguille prendra donc une position intermédiaire, telle que les composantes de sens contraire, qui agissent sur elle perpendiculairement à la ligne de ses pôles, se fassent éciuilibre et par conséquent soient égales en grandeur. De simples considérations trigonoinétriques montrent alors que la tangente de l'angle de déviation est proportionnelle à l'intensité du courant.

Boussole des tangentes. — C'est sur ce principe qu'on a construit Tinstrument nommé boussole des tangentes (fig. 429) et destiné à mesurer l'in-

736 DE L^ELEGTRICITB

tensité des courants. Quand il s'agit de courants d'une grande énergie, od peut employer comme conducteur circulaire un lai^e ruban de cuivre; mais, pour les courants faibles, on prend un fil de cuivre recouvert d'une substaLO?

isolante et on Tenroule un certain nombre de fois autour d'un anneau circulaire dont le contour extérieur porte dans ce but une rainure. De cette manière, le courant circule à plusieurs reprises autour de l'aiguille, et son action se trouve ainsi multipliée par le nombre des tours du circuit. Les déviations de l'aiguille aimantée se lisent ordinairement sur un cadran horizontal, dont le limbe est divisé en degrés et au centre duquel s'élève le pivot qui soutient l'aiguille.

Boussole des sinus. — Quand la déviation devient considérable, la tangente de l'angle de déviation ne reste pas rigoureusement proportion- -,.^ .,^ „ , ^ . nelle à l'intensité du courant, car alors la posi-

gentes et des aioDs. tiou des polcs de 1 aiguille aimantée par rapport

au courant change notablement. Pour éviter cetie cause d'erreur, on a donné à la boussole une autre disposition, rarement usitée du reste ; cette modification consiste à rendre le courant circulaire mobile autour de l'axe vertical qui passe parle centre de rotation de l'aiguille aimantée. Celle-ci étant déviée par le courant, on fiait tourner le circuit jusqu'à ce que son plan coïncide avec l'axe de l'aiguille. Dans cette position, le sim4S de r angle de déviation est proportionnel d V intensité dn courant; c'est ce qu'il est facile de démontrer en analysant les forces qui se font équihbre aux extrémités de l'aiguille aimantée. L*instraiiient ainsi modifié porte le nom de boussole des sinus. Dans cette boussole, le cercle divisé qui sert à lire la déviation doit se mouvoir avec le courant moUe, au lieu d'être fixe comme dans la boussole des tangentes. Le dispositif ivprésenté dans la figure 429 permet d'utiliser l'instrument à volonté comme boussole des tangentes ou des sinus.

340. Gilvaaomètre miltiFUcâteir. — Le courant qui produit la déviation de l'aiguille aimantée dans la boussole des sinus ou dans celle des tangentes doit être assez puissant pour vaincre non seulement la force d'inertie de l'aiguille, mais encore la force directrice qu'exerce sur elle le magnétisme terrestre. .\ussi ces instruments restent- ils muets quand les courants sur lesquels oj expérimente n*ont qu'une faible intensité; on a recours alors au golrwKr mètre multiplicateur.

Dans cet appareil, la sensibilité est accrue par deux moyens. Le premier, dû à Schweigger, consiste à multiplier Taction déviatrice du courant eo enroulant le fil conducteur un très grand nombre de fois sur un cadre, dan^ l'intérieur duquel est placée l'aiguille aimantée. Il est facile de voir, en appl» quant la loi d* Ampère, que toutes les parties du circuit dévient rai([uilj*' dans le mè:ne sens. Cue semblable disposition constitue ce qu'on appelle 1*' multiplicateur. On construit de ces instruments dans lesquels le fil tu* jusqu'à 24.000 tours et au delà.

Le second moyen, imaginé par Nobili, consiste àdimioaer raclîo& diivc-