ROTATION DES AIMANTS PAR LES COURANTS

à la circonférence. Le courant n altire la partie a du courant de Taimant , qui s'éloigne comme lui du point de croisement, et repousse la partie c qui s'approche de ce point. Il y a donc rotation de Taimant dans le sens de la flèche r. Tous les courants qui glissent sur le mercure agissant de la même manière que le courant n, le mouvement sera très rapide. On voit que le mouvement est en sens contraire du courant de Taimant, quand son pôle Nord est en haut et que le courant extérieur est dirigé du centre à la circonférence; c'est, en effet, ce que l'expérience constate. On voit que le phénomène est tout-à-fait analogue à celui que Ton produit avec les spirales de Savary (1694).

Ampère a encore obtenu un mouvement de rotation, en remplaçant l'aimant par un cylindre en cuivre, et la tige / (fig, 1278) par un aimant terminé en pointe; il a vu le cylindre de cuivre tourner sur lui-môme. Dans ce cas, l'effet est dû à l'action de l'aimant fixe sur les courants verticaux parcourant le cylindre de cuivre, de sa base supérieure h la surface du mercure. Le phénomène est un cas particulier de la rotation des courants par les aimants (1716). Au lieu de placer l'aimant dans l'axe de l'éprouvette, M. F'araday l'a placé en r dehors de cet axe, en enfonçant la tige t dans le mercure. Dans ce cas, l'aimant fc se transporte autour de cette tige, et le sens du mou- B wment de rotation est le même que celui de l'aimant X''''*"^'*^^

tournant sur lui-même. /^ , /^^\

Ampère explique ce phénomène de la manière sui- / f^ ^^^^^i fr vante : soit «c (/î^. i!281 ) le pôle Nord de l'aimant, et V\ ^^^p^ - supposons que les courants marchent en rayonnant sur \ • -^S^ la surface du mercure, du centre à la circonférence, de ^^*'*"^-.— ^-^

manière qu'il en passe de part et d'autre de l'aimant. ; On voit que la partie c des courants qu'il contient est Pig. Kt%\.

i allirée par les courants qui glissent sur le mercure du

Diôme coté. La partie a est, au contraire, repoussée par ceux qui se trouvent de

son côté, de sorte que l'aimant est sollicité de a en c; et comme il en est de

* niôme dans toutes les positions qu'il peut prendre , il tournera d'une manière

■ <îontinue dans le sens de la flèche r. On augmente l'effet, en recouvrant l'aimant

dégomme laque, pour l'empêcher d'être traversé par les courants, qui sont alors

^ forcés de l'envelopper comme on le voit dans la figure.

"f L'expérience qui précède a été faite par M. Faraday, avant les admirables

' ^''avaux d'Ampère. Ce dernier a obtenu, plus tard, la rotation d'un aimant sur

'"i-raéme. D'abord, le mouvement de rotation fut attribué à l'action du courant

^'ôrtical qui suit la tige / (/î^. 1270), et l'on y voyait une objection à la théorie

^Ampère, puisqu'on avait une action exercée par un courant fermé sur un

^i>tre courant fermé , mais Ampère montra que ces phénomènes sont dûs au

^<>Urant qui glissent sur le mercure. 11 les reproduisit en remplaçant l'aimant par

^^ solénoïde, et les retrouva par le calcul.

t748. Rotation da mercure par les aimants. — Si l'aimant n [fig 1279 ) ^^it flxe, on conçoit que le mercure, à cause de sa mobilité, tournerait en sens

666 ÉLECTRO-MAC.NÉTISME.

contraire du mouvement deTaimant, en vertu du principe de Taction opposées la réaction. C*est, en effet, ce que H. Davy a observé , avant qu'il fût possible d'expliquer les phénomènes*. Il opérait simplement en enfonçant les électrodes d*une forte pile à grande surface, dans du mercure, et plaçant au-dessus du point d'immersion de Tun d'eux, le pôle d*un fort aimant vertical ; le mercore se mettait à tourner autour de l'électrode. Le mouvement devenait beaucoup plus rapide quand on plaçait au-dessous du vase, le pôle opposé d'un antre aimant. — Davy a aussi opéré de la manière suivante : on fait passer le coarast par des fils, qui traversent le fond du vase, et sont recouverts de gomme laqoe, excepté aux extrémités, que le niveau du mercure ne dépasse que de très peu ifig. 4282). Dés que le courant est établi, on voit le mercure se soulever audessus des fils, en formant des cônes d'où partent des ondes circulaires; ce qui s'explique par la répulsion des parties consécutives d'un même courant. Si ïw approche le pôle d'un fort aimant vertical, de l'un de ces cônes, on le voit s'affaisser, disparaître, puis se changer en une dépression qui atteint presque l'extrémité de l'électrode; ei même temps le mercure prend peu à peu son rnoorement de rotation. Le sens de ce mouvement dépend de l'électrode autour duquel il a lieu, et du pôle de l'aimait qu'on en approche ; il se fait toujours dans le sens qu'indique la théorie. Davy a produit les mènes Kig. 1282. phénomènes dans Tétain en fusion. M. Poggendorff.en

opérant sur quelques centimètres cubes de mcrcurr, dans un verre de montre, afin de n'avoir besoin que de quelques couples de Bunsen, a vu le mouvement se ralentir peu à peu, puis cesser tout-à-fait; ce qu'il attribue à ce que le mercure perd de sa fluidité en s'oxydant.

Si l'on enfonce l'aimant dans le mercure, le sens du mouvement dépend do point où la surface de ce liquide rencontre l'aimant, point qui peut être plus bau* ou plus bas que le pôle magnétique. Ce résultat, observé en 1824 par .M. (k La Rive, et étudié plus lard par M. Poggendorff, semble en contradiction avecla théorie d'Ampère. Mais il faut observer que les courants moléculaires ne sool pas parallèles entre eux, d'après ce que nous avons vu (1714). D'un mémeoHê du pôle, les résultats restent constants. Si l'on pouvait opérer avec un sd filet magnétique, dont le pôle occupe l'extrémité, il n'y aurait plus à s'offopf' du point d'aflleurement; c'est ce qui a lieu quand on emploie un solénoîdean lieu d'aimant.

Quand on opère ainsi avec un solénoïde, on réalise la rotation du mercatf par un courant. Ce dernier phénomène peut aussi être produit en enveloppaol un vase cylindrique contenant du mercure, par un multiplicateur rircuiair'et faisant passer un fort courant dans le mercure, par un anneau placé âlintéritHir du vase cl par une lige verticale s'enfonçant dans ce liquide aucentn'

1 Annales de (himic ei de physique, 2® série, l. LXXV, p. 335.

UOTATIOX DES LIQUIDES.

de Tanneau. La rotation est alors duc à Taction du multiplicateur circulaire sur les courants dirigés dans le mercure suivant les rayons ; elle change de sens quand on renverse le courant, soit dans le mercure, soit dans le multiplicateur. tlff •• Rotation de Tean acidulée. — Dans les expériences qui précédent, l'aimant ou le courant agissent sur Télectricité qui circule dans le mercure; si ce liquide se meut c'est que l'électricité ne s'y déplace qu'avec difficulté. Ud liquide moins bon conducteur, comme l'eau acidulée, conviendrait donc mieux» et d'autant plus qu'il serait moins dense ; aussi plusieurs physiciens ont-ils opéré avec différentes dissolutions aqueuses. M. Jamin a opéré sur l'eau acidulée ': un voltamètre cylindrique V (fig, 4283) est placé entre deux pôles contraires A, B d'électro-aimant. L'électricité arrive dans l'eau acidulée par de gros ûls de platine m, n, et le courant s'épanouit entre les électrodes. Les parties qui ne sont pas verticales sont sollicitées à tourner, par les pôles magnétiques A, B. On volt, en effet, les bulles de gaz qui se dégagent aux électrodes , monter en décrivant des hélices , l'une dextrorsum , l'autre ûoistrorsum ; ce qui indique que le liquide tourne en sens contraire en m et en n. Le mouvement se fait dans le sens prévu d'après la nature des pôles A, B, et le sens du courant m n.

Considérons encore un voltamètre, dans lequel les électrodes m, n{fi<j. 1284) pénètrent parle fond, et dont l'ouverture circulaire se trouve entre les pôles «pposés A, B d'un électro-aimant. Le courant, que nous supposerons partir de m, forme en s'épanouissant dans le liquide, au-dessus des fils «, «, des arcs plus ou moins élevés, dont les parties verticales sont sollicitées par les pôles A et B. Chaque élément de courant vertical partant de m, est soumis à deux forces wp, tnq, perpendiculaires aux plans qui passent par cet flément et par les pôles A ou B (1660) ; soit r leur résul- ^nie. Les courants qui se dirigent verticalement vers n ^nt soumis à des actions donnant la résultante r'. Les ^Hiiles de gaz s'élèveront donc en formant deux petites colonnes s'écartant l'une de l'autre. Si l'on change le sens de l'aimantation en A et B, on verra les colonnes se rapprocher au lieu de ^'éloigner. Si les électrodes sont en m', n\ les résultantes s, «', feront tourner 'c liquide, et le sens du mouvement changera avec les pôles A et B. Dans les P<)silions des électrodes , intermédiaires à m, n et tn', n', il y aurait encore ''otation, mais moins vivement.

M. E,\Vartmann a fait tourner, au moyen d'un aimant, un liquide qui four- '^^ssait lui-même l'électricité ^. Un barreau de fer doux suspendu verticalement

Fig. 4 284.

■ Annales de chimie et de physique, 3* série, t. XLIII, p. 334. ^ Annales de chimie et de physique^ 3« série, t. XIX, p. 394.

ELECTRO-MAGNETISME.

au pôle d*un aimant, plonge dans une dissolution de sulfate de cuivre. Le liquide attaque le fer, et dégage de Télectricité. Le fluide positif se répand dans h dissolution, d*où il revient ensuite au barreau, pour neutraliser le fluide négatif qu'il a reçu, en formant ainsi des courants qui convergent vers ce barreau. Ces courants peuvent être reconnus au moyen d'un réomètre, dont on plonge un des Gis dans le liquide tout prés du barreau, et l'autre à une certaine distance. L'aimant agit sur ces courants, et le liquide tourne dans le sens indiqué par h théorie. Le liquide doit tenir des particules en suspension et être éclairé vivement. M. Grove a obtenu, en employant l'acide sulfurique étendu, un mouvement assez prononcé pour entraîner de petits flotteurs.

M. Bertin a imaginé des appareils avec lesquels on montre facilement la roUtion des liquides, dans différentes conditions. La fig. 1285 représente un de ces appareils construit par M. Ruhmkorfl*. AÂA est un vase annulaire en vem

contenant de Teau acidulée , sar

laquelle flotte un anneau en li^ L, destiné à en indiquer le mouvement. Cet anneau est endaitde noir de fumée pour éviter l'aiHiérence capillaire aux parois. Le liquide communique avec les pdics d'une pile de 3 ou 4 couples i charbon, par les flis f, f.éiéa lames de cuivre appliquées sur ks deux parois cylindriques du vase.

E est un aimant ou un électroaimant, sous l'influence duquel le liquide tourne, quand il est traversé par le courant, dans le sens prévu par la théorie. — Si l'on supprime l'aimaDlE, le liquide tourne encore, mais lentement, sous l'influence de la terre.

Si l'on soulève l'aimant peu à peu dans le trou central, on remarque que le liquide ne tourne plus quand le pôle de l'aimant se trouve à la hauteur du Diveao du liquide. Si l'on continue à soulever l'aimant, la rotation se reproduit, maises changeant de sens; elle s'accélère jusqu'à ce que le milieu du barreau soit» niveau du liquide, puis elle s'aflaiblit, devient nulle quand le pôle inférieur est au même niveau, pour changer ensuite de sens. — Si l'aimant vertical est «s dehors de l'appareil, le pôle de l'aimant, pour qu'il n'y ait pas d'action, doit se trouver en des points dont la hauteur dépend de sa distance à l'axe de l'appareil. Ces points forment une sorte d'hyperboloïde de révolution à deux nappes, te phénomènes, qui se rattachent aux expériences de M. Boisgiraud( 1662), ont été expliqués en détail par M. Bertin, en partant du principe des actions perpendiculaires aux plans qui passent par l'élément du courant considéré, et jtf les pôles de l'aimant (16G0).

» Annales de chimie et de physique, 3« série, l. LY, p. 304, et LYIII, p. 90.

Fig. 1285.