I. Mesure des inlensilés des cuunnU

4607. Des différentes méthodes réométrlqaes. — On a d'abord évahé l'intensité des courants au moyen du voltamètre. Mais cette méthode ne peut s'appliquer qu'aux courants qui restent constants pendant un temps assez long, et qui sont assez intenses pour produire des décompositions rapides. On s'ot aussi ser^'i de l'échaufl'ement par le courant d'un fil placé dans des conditions données ( 1 52G). Aussitôt après la découverte d'Œrsted, on a fait servir Taiguilie aimantée h la mesure de l'intensité des courants. MM. Biot et Savarloot employé d'abord la méthode des oscillations : on fait osciller une aiguille astatiqoe à une distance constante d'un fil métallique, et les intensités des courants qoi le traversent successivement sont entre elles comme les carrés des nombres d'oscillations faites dans le môme temps. M. Ohm a employé le première méthode de torsion : l'aiguille étant suspendue parallèlement au réopbore, par un fil métallique très fin fixé à un micromètre semblable à celui de la balance magnétique (1213), on l'amène, dans chaque expérience, à faire le même angle avec le courant, en tournant le micromètre, pour tordre convcnablernent le fil. Mais c'est surtout au moyen des réomètres multiplicateurs, que Foi compare les courants.

i608. Des réomètres. — Nous avons fait connaître le principe du moltiplicateur à une et à deux aiguilles, et indiqué comment il peut servir à constater l'existence des plus faibles courants (1440). Quand on veut que l'instrument serve à comparer les intensités de ces courants, on dispose un cercle gradué au-dessous de l'aiguille supérieure. Ce cercle gradué est formé ordinairement d'une lame de cuivre, une semblable lame ayant la propriété, comme nous k vorrons, d'amortir les oscillations de l'aiguille. Le multiplicateur ainsi mofli d'un cadran, a reçu de M. Péclet le nom de réomètre, nom préférable à celai de galvanomètre , sous lequel il est souvent désigné. Pour comparer te intensités des courants au moyen de cet instrument, on observe l'angle que fait

REOMI'rrRES.

ifoille aimantée avec le pian du cadre, qu*on a toujours soin de placer dans méridien magnétique. La fig, il 81 représente le réomètre sous la forme 'm loi donne ordinairement, ab estle cadre en bois sur lequel est enroulé le fil novertde soie, dont n, n' senties extrémités, /est Taiguille supérieure, sus. sdaepar un fil de soie sans torsion f; elle est liée invariablement à une autre ;iille parallèle, placée dans l'intérieur du cadre et dont les pôles sont opposés [ siens, par une tige en cuivre qui passe dans un petit tube de verre traversant mtie supérieure du cadre. Au moyen d'une vis que I voit au haut de Tappareil, on peut faire descendre il de suspension, de manière que Taiguille / repose

le cadran divisé , quand on ne se sert pas de stniment.

Le faisceau que forme le 61 enroulé autour du cadre bois, ayant une certaine largeur, il faut avoir soin il soit distribué bien régulièrement, de manière il ne forme pas une plus grande épaisseur d*un ^que de Tautre. On vérifie si cette condition est I remplie, en faisant passer un même courant suclivement en sens opposé , et voyant si l'aiguille liévie de la même quantité de part et d'autre du ridien magnétique, auquel le plan du cadre doit jours être parallèle. Quand l'instrument est destiné Mstater le passage de l'électricité à forte tension, comme celle des machines ;triques, on isole les tours du fil avec beaucoup de soin ; on sépare alors les érentes couches qu'il forme, par des lames de tafletas gommé , ou même enduit de gomme laque le fil recouvert de soie, à mesure qu'on l'enroule. I. Bonelli construit des réomètres très sensibles et très économiques sans

métalliques, en enroulant sur le cadre une bande de papier sans fin, sur leile sont tracées des lignes dorées que parcouit le courant, et qui sont ées par le papier.

lê^Mètre de Péeiet. — Péclet a imaginé un appareil dans lequel il a disparaître plusieurs imperfections du réomètre ordinaire. Dans ce dernier, il qui enveloppe le cadre est divisé en deux faisceaux à sa partie supérieure, ir laisser passer la tige qui réunit les deux aiguilles ; et comme le fil de cuivre

souvent un peu magnétique, il en résulte que l'aiguille peut prendre ilqn^^oîs trois positions d'équilibre différentes ; ce qui induit en erreur ad on opère sur de faibles courants ^ Déplus, les aiguilles étant très minces, rétat magnétique est facilement modifié par le courant. Dans le réomètre de :let (fig, 1182), les deux aiguilles ont 4 millimètres d'épaisseur, et sont nies par un rectangle en ivoire un, perpendiculaire à leur direction ; ce qui

Fig. H 84.

Qielqnes constructeurs se mettent à Pabri de cette cause d'erreur, en fabriquant le fil de tnment an moyen de ruWre très pur, obtenu par précipitation électro-cbimiqno.

PROPAGATION DE L BLCCTRICITE.

dispense de diviser le fil en deux faisceaux. Une troisième aiguille, qui penl tourner autour du centre d*un cercle a, dans le plan vertical qui contient les deux autres, permet de modifier à volonté la force directrice du système. Le cadran divisé est formé d*un disque épais en cuivre. Les extrémités du fil de instrument sont soudées à deux disques en laiton c, d isolés Tun del'antreet munis de plusieurs trous dans lesquels on peut enfoncer les fils réophores /,f. Enfin, on peut faire tourner le cadre autour d un axe vertical, pour l'orienter, au moyen d'une tige centrale qui sort en dessous, et est terminée par un bouton, caché dans la figure, parle disque c'.

1609. Delà seBsIbilIté duréenètre.— Laseisibilité d'un réomètre dépend de la force individuelle de chacune des deds aiguilles aimantées, force qui doit être aussi grande que possible; de la force directrice di système, qui doit être au contraire très faible, et di nombre détours que fait le fil sur le cadre. Il ne fat pas croire cependant que la sensibilité augmente toujoors avec le nombre des tours ; cela dépend de la tension deb source qui {purnit l'électricité. Quand cette tension est très faible, comme dans les piles thermo-électriqnes, il y a désavantage à multiplier le nombre de tours; or, alors, la résistance à la propagation de l'électricité dais le réomètre devenant plus grande que celle de l'électromoteur, la majeure partie de l'électricité se recombinerait dans l'intérieur de la pile. Quand on a m réomètre très sensible , il faut éviter d'y introduire des courants trop forts , car on pourrait changer l'état magnétique des aiguilles, ou même, si le courant était introduit brusquement, détruire l'aimantation de l'une d'elles, déplacer son ue magnétique, ou enfin renverser ses pôles. D'un autre côté, les aiguilles s'approchant beaucoup de la position perpendiculaire au méridien magnétique, Tinstmment ne donnerait que des indications incertaines, et de grandes variations dans l'intensité deviendraient insensibles. Il faut donc avoir plusieurs instruments appropriés aux différents courants que l'on veut étudier. Quelquefois le même cadre reçoit plusieurs fils indépendants les uns des autres, faisant des nombres de tours différents, et l'on fait passer le courant dans le fil que l'on veut. Oo peut aussi réunir ces fils bout à bout de manière à n'en former qu'un seul.

MM. Fabre et Kunemann ont imaginé un réomètre (/f^. 1123) dont on peut faire varier la sensibilité entre certaines limites, e est l'aiguille aimantée, (< ça le cadre autour duquel est enroulé le fil. Les extrémités de ce fil sont terfliinées par des ressorts qui s'appuient sur des règles métalliques isolées tt\ tt', aux extrémités r', r desquelles on adapte les fils qui apportent l'électricité; l< courant passe alors d'une règle à l'autre à travers le fil du cadre ac. Ce cadre

Fig. ^82.

RÉOMi^rrRES. S27

rte en dessons un écrou traversé par une vis 6xe v. Si Ton fait tourner tte vis, le cadre se rapproche plus ou moins de Taiguille. Quand le cadre t placé de manière à entourer l'aiguille, on a un réomètre ordinaire, and ensuite on éloigne le cadre, Faction du courant sur raiguilie va en dimiant, et l'appareil constitue un réoitre moins sensible. L'inlensité ction d'un même courant parait îer en raison inverse du carré de listance.

Som avons décrit plus haut le réo- pig. \ 1 83.

tre différentiel (1 444 ). M . Wheats-

e a imaginé de faire servir les réométres ordinaires, de réomètres différentiels, faisant passer dans le fil unique^ les deux courants en sens contraire. ■•iO. Tables de ^radiiaUeB. — Les intensités des courants qui traver it un même réomètre ne sont pas proportionnelles aux déviations, car la aposante efficace de Faction magnétique terrestre augmente avec la déviation, A composante du courant qui lui fait équilibre est d*autant plus faible que aiguilles se rapprochent davantage de la position perpendiculaire au plan cadre. C'est, en effet, suivant cette direction que le courant agit ; car c'est le que prend une aiguille asiatique. Cependant, on peut regarder les déviais comme proportionnelles aux intensités des courante, quand l'angle ne Misse pas 20''. Pour les déviations plus considérables, il faut construire des les, dans lesquelles on consigne les intensités, déterminées par l'expérience, respondantes aux différentes déviations. Plusieurs physiciens se sont occupés la construction de ces tables. Nous avons fait connaître la méthode employait Melloni en se servant des courants thermo-électriques (11,713). Becquerel a employé le moyen suivant : on enroule autour d'un cadre de Itiplicateur, un faisceau de 4 fils égaux, en cuivre, enveloppés de soie. Chaque est en communication par ses deux extrémités, avec un couple fer et cuivre, fait passer un courant thermo-électrique successivement dans 1, 2, 3 ou ils, en plongeant une des deux soudures de chaque fil dans du mercure ind, l'autre étant à 0^, et l'on compare les déviations aux actions exercées r l'aiguille aimantée ; actions qui sont évidemment entre elles comme les aibres 1 , 2, 3, 4. On fait de même pour différentes températures du merre, et l'on obtient ainsi les éléments d'une table.

Peltier et M. Poggendorff * ont aussi donné des méthodes pour construire K tables de graduation. Chaque instrument en exige une faite exprès pour lui, même cette table ne peut plus servir dès que le magnétisme des aiguilles a été difié, soit par le passage des courants, soit par d'autres causes accidentelles, creusement, il existe des instruments et des méthodes au moyen desquels peut obtenir directement l'intensité des courants; c'est pourquoi nous

^ hm. d€ ch, et d$ ph,, 2« série, t. LXU, p. 225, et 3« série, t. YIII, p. 4 45.

Fig. 1184.

n*insisterons pas davantage sur la construction des tables, et nous passems immédiatement à la description des instruments qui donnent directement les intensités, instruments qui pourraient servir au besoin à construire les taUtt pour les réométres ordinaires.

161 f. RioiÈTBBS G0KPARABLB8. — Citous d*abord le réomèire de tonm m de Ritchie. Cet instrument présente la forme d*un réométre ordinaire. La aiguilles sont suspendues à un Gl métallique Gxé paru partie supérieure à un micromètre, au moyen doqicl on peut tordre le fil, de manière à ramener consUiment les aiguilles dans le plan du cadre, qui doit ioa- Jours se trouver dans le méridien magnétique. L*aB||e de torsion du fil est alors proportionnel à la force da courant.

Booraoïe des bIbiis. — Le principe de cet instre-

ment a été trouvé par M. de La Rive. 11 est évident qie

si le plan du cadre d'un réométre conservait toujours la môme position fv

rapport à Taiguillc aimantée, les intensités de deux courants successifs stnkâ

entre elles comme les composantes efficaeti de la force magnétique terrestre. Or, la cmposante efficace nf(fig, 1184) a pourvalor /sina, en appelant t la composante horinitale de la force terrestre, et a Tangle que fait Taiguille avec le méridien magnétique um. On peut donc dire que les intensités descosrants sont alors entre elles comme les ««• des déviations. Un réométre ordinaire peii constituer une boussole des sinus, quand on s soin de faire tourner le cadre de manière qie le zéro du cadran vienne toujours se placer sous Taiguille.

La fig. 1185 représente une boussole è sinus construite par M. Pouillet. Le fil recolvert de soie, dont on voit les extrémités en /*, f, fait un ou plusieurs tours sur le cetcle AA', au centre duquel se trouve Taiguilk aimantée e avec son limbe gradué. Une tip légère en baleine ou en roseau, est fixée perpendiculairement au milieu de Taiguille, et sert à observer sa position, avec une exactitude d'autant plus grande que cette tige est plus longue. Le cercle AA' peut tourner autour d'un axe vertical, fc quantités angulaires données par le vernier r, qui parcourt les divisions (Toi cercle horizontal cc\ Pendant le passage du courant, on fait tourner le plan AA'i de manière que Taiguille corresponde toujours au zéro. Le vernier donne ahrs

Fig. WSb.

REOMETRCS.

/A mi

Fig. 14 86.

Fogle que fait le plan AA', et par conséquent l'aiguille «, avec le méridien ■igîiétîque, angle dont il reste ensuite à prendre le sinus. Au lieu de maintelirraiguille au zéro du limbe qu'elle parcourt, on peut l'astreindre à faire un angle censtant avec le plan du cercle AA'; de cette manière on peut faire varier k sensibilité de l'instrument. Il est évident qu'il est le plus seisible quand on maintient l'aiguille sur le zéro, car le cou- JiBtagit alors avec le plus d'efficacité. Remarquons encore ^e la boussole des sinus n'ayant qu'une seule aiguille , les i^ltats qu'elle donne ne sont pas modifiés par les change- ■ente que peut éprouver son état magnétique; car ces changements affectent également l'action terrestre et l'action du courant sur l'aiguille.

Itie. Boossole des tangentes. — La boussole des ooos exige une manipulation qui demande un certain temps ; ilestdes cas où l'on a besoin de connattre promptement la face d'un courant par une simple lecture, par exemple quand ce courant varie continuellement. On emploie alors hhoussoïe itt tangentes, dont voici le principe : considérons une aiguille Énantée o {fiy, 4186) mobile sur une large bande métallique AB parallèle au méridien magnétique mn et traversée par le courant , de ttnière que la quantité d'électricité qui passe par chaque direction parallèle iiim soit la même (1597). Supposons, de plus, que l'aiguille o soit très petite, et que le fluide qui passe par les bords de h lame en soit assez éloigné pour n'avoir ^cune influence sur elle, quelle que soit imposition. Alors l'action du courant sur celte aiguille restera la môme, de quelque ■manière qu'elle se tourne. Or , celte acfen c étant perpendiculaire à mn, sa composante perpendiculaire à l'aiguille est r^e cos a. Cette composante fait équilibre à la composante efficace f=t sin a ^ l'action terrestre ; on a donc :

c cos « = / sin a, d'où c = t tang a.

L*intensité du courant est donc proportionnelle à la tangente de l'angle do

déviation. Peclet a proposé de construire une boussole des tangentes sous cette jorme môme; l'aiguille serait alors renfermée dans une boîte placée sur la «*nde métallique, et munie d'un cercle gradué.

On peut faire en sorte que l'action du courant sur l'aiguille reste sensible- *Ocnt constante dans toutes les positions de cette dernière, en la plaçant au ^ntre d'un circuit circulaire de grand diamètre. C'est ainsi que M. Pouillet a

construit la boussole des tangentes représentée dans h fig. 1187. orna' est une bande circulaire de cuivre dont les extrémités très rapprochées a, a\ plongeil dans des vases pleins de mercure c, c\ dans lesquels on enfonce aussi les fib qui apportent le courant. L*aiguille aimantée e, suspendue au centre, doit être très petite: on y adapte des appendices en cuivre suivant le prolongement éi son axe, ou bien on y fixe perpendiculairement une longue tige de roseau, pov faciliter la mesure des angles de déviation. On prend ensuite les tangentes è ces angles, auxquels les intensités des courants sont proportionnelles.

Limite d'exaetltode delà boussole des tengeates. — L'aigailie aifflaoUl n*étant pas infiniment petite, on ne peut dire que ses pôles restent constamncÉ à la même distance de tous les points du circuit ama'. Aussi, beaucoup d'observateurs, parmi lesquels MM. Poggendorff , Weber, Lenz, Despretz, Bravais,

Gaugain , ont-ils cherché, soit par Texpérience, soit par le calcul, jasqi'l

quel point on peut avoir confiance dans la méthode des tangentes. M. Despnlt a étudié cette question par Texpérience ^ Il faisait passer un courant consttti à travers la bande circulaire de cuivre, puis il aflaiblissait ce courant dans ■ rapport connu, au moyen d'une dérivation convenable, et comparait le rappeii des tangentes des déviations, au rapport connu des intensités des courants. I a reconnu ainsi que, pour que la méthode des tangentes soit suffisamnurt exacte , il faut que le diamètre du circuit soit de 1 mètre quand l'aiguille i trois centimètres de longueur. Mais alors l'appareil est peu sensible, à mcfll qu'on ne remplace le ruban métallique par un fil de cuivre faisant plusietft tours. M. Blanchet et M. de la Provostaye, en partant des lois de rélectnmagnétisme, que nous ferons connaître plus tard, ont trouvé, parle calcul, que Tintensité c d'un courant qui produit la déviation a en passant dans le cercle de l'appareil, est donnée par la formule

c=/(1+3d')tanga— -^^^sin ««,

dans laquelle d est le rapport entre la distance des pôles de l'aiguille aimaotie et le diamètre du circuit. Quand on suppose d infiniment petit, la formule se réduit à c=i tang a. M. Despretz a trouvé que les résultats donnés par cetli formule générale sont d'accord avec l'expérience ; les différences correspondes! à peine à quelques minutes de degré. Mais il est évident que cette formule is peut être d'un usage pratique, d'autant plus que la détermination de la distaoee des pôles d'une aiguille très courte laisse toujours beaucoup d'incertitude.

Les erreurs que donne la boussole des tangentes tiennent en grande partie i ce que les pôles de l'aiguille s'éloignent sensiblement du plan du cercle, qnani la déviation augmente. M. Gaugain a pensé qu'en plaçant le centre de l'aignib à une distance convenable de ce plan, de manière que l'un de ses pôles s'ei rapproche pendant que l'autre s'en éloigne, il pourrait éviter cette cause d'crretf.

i Comptes rendus de V Académie des sciences de Paris, t. XXXV, p. 450.

REOMETRES.

Fig. H 88.

L'expérience a confirmé cette prévision. La fig, Il 88 représente Tappareil avec

bfiel M. Gaagain a expérimenté. Le cercle réophore àb et Taiguille e sont

HBteous par des supports séparés d et n, dont le dernier d peut glisser dans

■e coulisse ce', de manière que le plan du cercle peut être placé à différentes

AtiDces de Taiguille. Des expériences faites avec deux cercles de diamètre

Mirent, ont montré que les tangentes des déviations sont proportionnelles

an intensités des courants, quand la distance entre le centre de Taiguille et

le centre du cercle, est le quart du

tiuDétre de ce dernier. Pour qu*on

fài faire varier l'intensité du courant

liu un rapport connu , le cercle était

Bitooré par un faisceau de quatre fils

ieatiques régulièrement tordus en-

Mble , qu on réunissait de manière

kfttre passer le courant dans un circuit.

lé longueur double , triple ou qua-

bople,' à volonté , et à doubler ainsi ,

lipler ou quadrupler son action , que

'•n comparait ensuite aux tangentes

In déviations. Pour éviter Tinfluence

lesvariations d'intensité de la pile de

tliniell dont il se servait, M. Gaugain

ikemait les observations faites avec les circuits qu'il comparait. Il avait soin

assi, au moyen de fils additionnels introduits dans le circuit en dehors du cercle,

k faire en sorte que la résistance totale fût toujours la môme.

La loi trouvée par M. Gaugain n'ayant été obtenue qu'avec deux cercles lifférents, il était important de s'assurer si elle peut être généralisée. C'est ce iB'a fait M. Bravais, en soumettant la question au calcul. — Il résulte aussi de Bette loi , que les circuits circulaires de différents diamètres qui produisent des iéviations dont les tangentes varient comme les intensités , sont situés sur ■d cône droit ayant son sommet au centre de l'aiguille, et dont le diamètre de hase est quadruple de la hauteur. M. Gaugain est parti de là pour construire tas boussole des tangentes à multiplicateur ; il enroule sur une portion de téne AB ( /?^. 1188) ayant les proportions ci-dessus, et qu'il substitue au cercle ûb, un fil de cuivre faisant beaucoup de tours, et il éloigne ce cône de manière que son sommet soit en e.

ItfS. Han^nétomètre éleetrlqne de Weber. — Cet appareil très précis pcQt senrir à comparer les intensités des courants parla méthode des tangentes, V^indon n'opère que sur de très petites déviations. Un ou plusieurs fils recou- ^'Wg de soie, c {fig. 1189) sont enroulés sur un cylindre elliptique horizontal, ^cuivre épais, qui amortit les oscillations. Ces fils aboutissent à des boutons fixés sur une plaque d'ivoire a. Dans le cylindre, est suspendu, par un faisceau ^ fils de soie sans torsion, un barreau aimanté n, représenté à part en N.

Ce barreau est accroché au-dessous d'un cadre o, 0, qui embrasse, toucher, le haut du cylindre elliptique. Un miroir plan m. M, perpei

au barreau n, N, en suit les mouTan

Itt^ sert à mesurer avec une grande exad

petites déviations , par la méthode de !

(1,435). Un petit arc divisé r peat ans

approximativement les déviations ; il si

m[J| paiement à amener Taimant au zéro, •

M f fait facilement, Tappareil pouvant touro

j\ d*un axe vertical porté parson pied. Le I

1^1 pension f est fixé au petit treuil d'un mie

f^Ê^m^^m semblable à celui de la balance de Coul

qui permet d'appliquer la méthode d( après avoir suspendu Taimant à un fil i ou à un système hi-filaire (1 294) . L*app servir de magnétomètre pour étudier l tisme terrestre ; alors les fils réophi inutiles.

i«44. BaUaee éleetro-masmél Cet instrument, imaginé par M. Becqu connaître les intensités des courants, de poids. Aux bassins 6, b' d'une bala sible au milligramme (flg.MW) sont s des barreaux aimantés a, a' qui enti frottement dans des tubes de verre verticaux t, t' entourés d'un fil ( recouvert de soie faisant plusieurs milliers de tours. Ces tubes peu

centrés par rapport aux axes de au moyen de vis de rappel, v, i fait passer un courant en sen autour des tubes /, t\ Taimant levé dans l'un d'eux et s'enfo l'autre, et il faut, pour rétablir Yé mettre sur l'un des plateaux poids, qui représentent Tinte courant. Par exemple, uncourai par un couple zinc et cuivre de mètres carrés plongé dans l'eau n'ayant exigé qu'un poids de S grammes pour que l'équilibre fil il a fallu employer un poids ( après qu'on eut ajouté une goutl sulfurique à l'eau. Le second courant était donc égal à 14 fois le pre Nous avons vu que la force magnétique d'un courant est proportion!

Fig. H 89.

Fig. 4190.