Id. Id

Les résultats de la 5« série ont été obtenus avec la bobine de la 4* ; seulement, il y avait un Gl de fer de \ de millimètre de diamètre et de 1000" de

696 ÉLKCTKO-MAGNÉTISME.

longueur entre la pile et la bobine. La courbe bst (fig. 1301 ), dont lesabcisses représentent les temps, et les ordonnées les intensités, traduit les résultats de la 5* série , et la courbe brt ceux de la 4e. La courbe am représente Tétai variable dans le fil inducteur.

• Voici maintenant comment M. Guillemin rend compte de ces résultats singuliers : Soit AB (fig. 1300) le fil inducteur, dont l'extrémité B communique avec le sol. Quand on fait communiquer l'extrémité A avec le pôle positif d'une pile, au premier instant il s'établit, dans tous les points de ce fil, des tensions , représentées par les ordonnées de la courbe HmB ; quelques dix-millièmes de seconde après , par celles de la courbe H n6, puis par HpB, HrB,.... ; et enfin par la droite HB, quand le courant a atteint son état définitif. L'intensité du courant, dans un élément, ab, du fil, est proportionnelle à la chute électrique, ou à la différence ca — mb (1649). Cette différence varie, pour cet élément, d'un

Fig. 1304.

instant à l'autre, c'est-à-dire d'une courbe à l'autre. D'abord, elle va en augmentant , les tangentes mo et no se rencontrant à droite ; alors le courant inducteur augmente d'intensité en ab, et le courant induit est inverse. Plus tard, la chute électrique diminue, comme le montrent les tangentes ro\ so\ qui se rencontrent vers la gauche, et le courant induit devient alors direct jusqu'à la fin de l'état variable, après lequel il n'y a plus d'action inductrice.

4746. Comparaison de l'induction par un circuit fixe, a l'indaetlou par déplacement dn fil inducteur. — M. Félicia établi la loi suivante ' : Quand on approche peu à peu un courant inducteur, d'un circuit fermé , la somme des courants, induits dans ce dernier par cliaque déplacement infiniment petit du courant inducteur, est égale au courant induit qui serait produit, dans la position d'arrivée, par la clôture ou la rupture du circuit inducteur; la position d'où part ce dernier étant supposée assez éloignée pour qu'il ne puisse produire de courant induit quand on le ferme ou qu'on le rompt. Pour établir cette loi, on approche le courant inducteur, assez rapidement pour que tous les courants induits successifs aient lieu presque simultanément, de manière que l'aiguille du réomètre reçoive leurs impulsions réunies avant d'avoir Je temps de revenir sur ses pas , et l'on compare la déviation observée, à

' Annales de chimie et de physique, 3e série, t. XXXIV, p. 64.

celle que produit le courant induit par la rupture ou la clôture du circuit inducteur , dans sa position la plus rapprochée. Voici comment M. Félici a réalisé cette expérience : il prend trois roues en bois portant une gorge sur le contour, et une rainure diamétrale sur l'une des faces. Sur chacune de ces roues, il euroule un fil de cuivre, de manière qu'après s'être enroulé sur la moitié de la circonférence, il traverse la rainure pour s'enrouler sur l'autre moitié en sens contraire, en formant comme un 8, et il lui fait faire ainsi plusieurs tours. Considérons deux roues semblables A et M assemblées sur un même axe perpendiculaire à leur plan et passant par leurs centres; l'une, A, porte le circuit inducteur; l'autre, M, porte le circuit induit, en rapport avec un réomètre. Si, les rainures diamétrales de A et M étant perpendiculaires l'une à l'autre, l'on ferme ou l'on rompt le circuit inducteur A, il n'y a pas de courant induit dans M ; car l'induction donne des courants de sens contraire dans les deux moitiés de la partie diamétrale, ainsi que dans les deux moitiés de chaque demi-circonférence. Si donc, en partant de cette position, on fait tourner la roue M, de 90°, pendant que le courant inducteur est continu, il y aura un courant induit en M. Si on le fait encore tourner de 90°, on aura un autrecourant induit de sens contraire au premier, et si le mouvement de rotation est continu, ces courants se succéderont alternativement dans un sens et dans l'autre. On pourra, au moyen d'un réotrope tournant avec la roue M, ne laisser arriver au réomètre que les courants d'un même sens; et, si le mouvement est assez rapide, l'aiguille indiquera la somme des courants produits par chaque déplacement infiniment petit de la roue M, dans l'angle de 90°. On compare cette déviation à celle qui se produit quand on ouvre et qu'on ferme le circuit inducteur A, les rainures diamétrales étant parallèles, et l'on trouve la même déviation.

Au lieu de procéder ainsi , M. Félici a employé la méthode décrite plus haut (1739), qui évite les mesures d'intensité. 11 dispose sur le même arbre une troisième roue A', de manière que la roue induite M soit entre les deux autres, et il la place aune distance telle, que, les trois rainures diamétrales étant parallèles, il n'y ait pas de courant induit en M quand on introduit ou qu'on supprime le courant d'une même pile circulant en sens contraire en A et A' . Quand les circuits A et A' sont identiques, M doit en être à des distances égales. Cela fait, et le courant de la pile passant d'une manière continue, on fait tourner la roue M, et l'on remarque qu'il ne s'y produit pas non plus de courant induit.

Tout ce qui précède s'applique à l'induction par les aimants, puisque les aimants représentent des systèmes de courant (1711).

«747. hpucatiohettiéorib dïs coraiMTSDiHDDCTiOH — M. Weber a appliqué à l'explication des courants induits, les considérations par lesquelles il a cherché à rattacher les actions mutuelles dos courants , aux attractions et répulsions électriques ordinaires ( 1701 ). M. Newmann a traité la même question en partant d'un point de vue différent. M. de La Rive, sans recourir comme eux à des calculs élevés, a présenté d'une manière simple et élégante l'explica-

698 ELECTKO-MAGNÉTISNE.

tion de l'induction électro-dynamique, en la considérant comme le résultat d'une décomposition par influence , de l'électricité neutre des particules du circuit induit1.

I. Cas du circuit ladactear lie. — Considérons une série de molécules AB (fig. 1302) dans laquelle on lance un courant ; il s'y fait dés-lors-des décharges intermoléculaires (1599); en vertu desquelles les molécules sont maintenues dans un état permanent de polarisation, par les électricités qui affluent continuellement des pôles de la pile. On peut donc les supposer chargées constamment des deux électricités, comme le montre la figure. Supposons qu'on approche le courant AB, d'un conducteur à l'état neutre A'B'. Dans -chacune des particules a, 6..., le fluide neutre va être décomposé par influence, par les

fluides séparés de la particule *oA 2-sr de AB la plus rapprochée; et

\3v-x — — — — *^~ C^-*' ce'a aura ''ea ^ans toa^cs k*

^^^ v3 (3 t3 C3 v3 parties de A'B' assez rappro-

chées de AB, pour éprouver l'induction. Quant aux molécules

s~>\ (^) dehors de la partie induite, elles

^-^ R ;? seront polarisées par les actions

- ■ des électricités de nom coo-

Fig. 4302. traire; des molécules extrêmes

m, m' de la partie induite, se déchargeront mutuellement, et formeront ainsi, dansla partie non induite A'BC' du circuit fermé , un courant instantané marchant en sens contraire du courant inducteur.

Si le circuit n'est pas fermé, on ne pourra évidemment constater ce courant induit; mais les extrémités m, m' du fll induit seront chargées d'électricités contraires, au moyen desquelles on pourra charger un condensateur (1728), ou produire une étincelle si l'interruption est très petite. Comme le courant induit direct, ou par rupture, est plus intense que le courant inverse, il donne des étincelles à une plus grande distance que le dernier. C'est, en effet, ce qu'a constaté Masson 2, et l'on peut faire en sorte que les courants directs puissent seuls passer par étincelles, de manière qu'un voltamètre placé dans le circuit induit présente alors la décomposition dans le sens qui convient i ces courants directs.

Remarquons que la partie non induite du circuit roRi»', rentre immédiatement à l'état neutre ; mais la partie induite mm' reste polarisée, et n'est pas parcourue par un courant, les électricités s'y trouvant retenues à l'état d'équilibre, sous l'influence des molécules de AB. C'est ce que M. Faraday avait admis dés le prin-

1 Traité d'éleciricilé théorique et appliquée, t. I, p. 445. 3 Annale* de chimie et de physique, 3e série, t. LU, p. 44 8.

COURANTS INDUITS DE DIFFÉRENTS ORDRES. m 699

cipe, et il désignait cet état sous le nom d'état électro-tonique. Supposons maintenant qu'on supprime le courant inducteur, les molécules polarisées en mm' yont aussitôt revenir à l'état neutre ; mais celles qui sont aux extrémités m, m' de la partie induite, n'ayant plus qu'une seule électricité, positive en ro' et négative en m, ces fluides vont se réunir à travers la partie wÀ'RB'm', en y formaiit un courant instantané de sens contraire à celui qui s'est manifesté au moment de la naissance du courant inducteur, et , par conséquent , de même sens que ce dernier. On voit maintenant pourquoi la résistance du fil induit se fait sentir plus sur le courant inverse que sur le courant direct (1740); c'est que le premier doit, pour s'établir, vaincre toutes les résistances du circuit, tandis que le courant direct, dû à la décharge des molécules polarisées à l'avance dans tous les points de la partie induite, n'a à vaincre que la résistance de la partie non induite.

II. Cas du courant Inducteur mobile. — Si le courant inducteur est rapproché peu à peu du circuit induit, le courant d'induction sera continu; les électricités séparées par influence dans la partie induite augmentant graduellement, et les décharges aux extrémités de cette partie induite, continuant alors à fournir un écoulement d'électricité dans la partie extérieure mlW. La tension du courant induit sera d'autant plus grande que le mouvement sera plus rapide, la mémequantité d'électricité circulant en R dans un temps plus court. Si le mouvement était très lent, le courant continu existant en R, pourrait être assez faible pour n'être pas perceptible; il semblerait donc n'y avoir pas de courant induit. C'est pourquoi M. Wartmann a pu approcher jusqu'au contact, en allant très lentement, une spirale inductrice, d'une autre spirale, sans apercevoir de courant induit dans cette dernière.

m. Induotion par les courant* Instantanés. — Gourants induits do différents ordres.

f 74S. Les courants induits produits par la fermeture et par la rupture du courant inducteur étant de sens contraire, on doit se demander ce qui aurait lieu si le courant inducteur cessait immédiatement après avoir commencé, c'està-dire s'il était instantané. Les premières expériences à ce sujet, ont été faites parM.Iienry,de Princeton ', d'abord en prenant pour courants inducteurs, des courants induits de durée insensible , ensuite au moyen de la décharge de la bouteille de Leyde. Nous allons considérer d'abord les courants induits développés par d'autres courants induits.

4749. Courants induits de différents ordres. — M. Henry disposa un certain nombre de spirales, de lamanière suivante : la spirale a [fig. 4303) reçoit le courant inducteur venant d'une pile. Ce courant est appelé du premier ordre. Tout près de la spirale a s'en trouve une autre, bt dans laquelle le cou-

* Annales de chimie et de physique, 3e série, t. III, p. 394.

rant inducteur, au moment où il est lancé ou supprimé en a, développe on courant induit nommé courant du second ordre, ou courant induit piimaire, et qui est soumis aux lois que nous avons examinées précédemment. Ce courant induit instantané, parcourt la spirale c, et développe, dans l'hélice d, un autre courant induit, dit courant du troisième ordre, ou courant induit secondaire. Celui-ci parcourant à son tour l'hélice m, agit sur la spirale n et y développe un courani du quatrième ordre, ou courant induit tertiaire ; et ainsi de suite. L'aimantation d'une aiguille d'acier dans une hélice e, permet d'étudier lesens et l'intensité des courants induits des divers ordres, courants qui ne produisent pas de déviation appréciable sur le réomètre, à partir du courant induit secondaire. M. A. Lallemand a constaté avec sa balance électro-dynamique, que le courant du troisième ordre agit, au contraire, vivement sur lui-môme, soit par attraction soit par répulsion.

M. Henry a reconnu au moyen de l'aimantation d'une aiguille d'acier, qne les courants induits par des courants induits, produisent l'aimantation d'une aiguille d'acier, comme s'ils étaient de sens contraire à ces derniers. Par exemple, le

Fig. 1303.

courant induit primaire produit en bc par la fermeture du circuit inducteur a, étant négatif, le courant secondaire agit comme s'il était positif, le courant tertiaire, comme s'il était négatif, et ainsi de suite.

M. Abriaa vérifié cette loi jusqu'au courant du 7« ordre « ; au delà, le courant induit était trop faible pour produire des effets. Il a reconnu, en outre que, toutes circonstances égales d'ailleurs, le rapport entre les intensités de deux courants induits consécutifs, mesurées par l'aimantation, reste sensiblement constant. Pour que les deux spirales dont il comparait les courants induits fussent dans des conditions identiques, il opérait avec les deux dernières d'une série disposée comme dans la fig. 4303, en faisant passer le courant de la pile successivement dans le premier, le second.... des circuits qui précédaient les deux derniers, de manière que le courant induit dans la dernière spirale fût successivement secondaire, tertiaire....

1750. Explication des eonrants Induits des différents ordres. — M. Henry, après avoir constaté l'action presque insensible sur le réomètre, des courants induits d'ordre supérieur au courant primaire; tandis que ces courants produisent des effets physiologiques énergiques et aimantent fortement des aiguilles d'acier, a montré que le courant induit secondaire est formé de deux

1 Annales de chimie et de physique, 3e série, t. 111, p. 59.