DE L'ACTION DES AIMANTS ET DES COURANTS

osciller une aiguille horizontale le plus près possible de plaques de diverses substances, afin de déterminer celles qui diminueraient le plus l'étendue des oscillations de l'aiguille. 11 trouva l'ordre suivant, en commençant par les métaux qui agissent avec le plus de force : fer, argent, cuivre, laiton, élain, zinc, or, plomb, antimoine, platine, bismuth, mercure. On doit à M. Haldat, de Nanci (1), des observations intéressantes sur le magné^ tisme par rotation. Il a observé que la force qui émane du disque en mouvement est d'autant moindre que sa force coercitive est plus grande. Ainsi un disque d'acier n'entraîne pas l'aiguille quand la rotation est trèsrapide. Il a observé également que la force d'entraînement ne diminue pas quand on porte la température du disque même jusqu'à l'incandescence.

M. Ampère, aidé de M. Colladon , prouva plus tard qu'un disque en mouvement agit sur une hélice métallique dans laquelle on fait passer un courant, absolument comme sur un aimant.

Les phénomènes que je , viens de rapporter avaient besoin de nouveaux développements pour que l'on connût bien la cause de leur production. M. Faraday, en découvrant les courants électriques produits par influence, a jeté un grand jour sur les rapports qui existent entre les aimants et les courants électriques. Voici l'énoncé du fait fondamental (2) : Lorsque deux fils de métal, placés parallèlement à côté l'un de l'autre, sont séparés par une matière isolante, si l'on fait passer un courant électrique dans l'un d'eux , il se développe dans l'autre un courant semblable, dirigé en sens contraire, qui ne dure qu'un instant. Aussitôt que le courant primitif cesse, il s'en produit un autre, dirigé cette fois dans le même sens que le courant producteur, et dont la durée est également instantanée.

( 1) Annal, de Ch. et de Phys., t. xxxix, p. a3a ; t. xlii, p. 33, et t- lu, p. 3o3.

(a) Annal, de Ch. et de Phys., t. l, p. 5 et n3.

M. Faraday, pour avoir le plus grand effet possible, a enroulé les deux fils en même temps autour d'un cylindre de bois.

Cet habile et ingénieux physicien a également découvert qu'un aimant possède la propriété de produire des courants par influence ou par induction, pour me servir de ses expressions, en plaçant cet aimant dans l'intérieur de l'hélice. Aussitôt l'introduction, on a un courant instantané dans le fil de l'hélice; retirât-on l'aimant, on a un courant en sens inverse. Cette expérience est de la plus haute importance pour la théorie? de M. Ampère, qui admet que l'aimant est formé de courants électriques dirigés' dans des plans perpendiculaires à l'axe. * Cette expérience est la première à l'aide de laquelle on soit parvenu à produire de l'électricité avec un aimant.

M. Faraday, en appliquant cette observation à l'action d'un disque en rotation sur une aiguille aimantée, a prouvé qu'elle est due à celle des courants électriques instantanés que l'aiguille aimantée développe sur le disque en mouvement. Il est même parvenu à en démontrer l'existence. Il a prouvé que l'on pouvait, à l'aide du magnétisme terrestre, produire des courants électriques dans des disques métalliques et dans des fjls conducteurs en mouvement. Il résulte de là que tout corps conducteur qui est en mouvement sur la terre, est recouvert de courants électriques. M. Faraday a obtenu des étincelles électriques en disposant convenablement ses appareils, et rapprochant très-près l'une de l'autre les deux extrémités du fil soumis à l'induction. MM. Nobiliet Antinori (1) se sont occupés des mêmes phénomènes, immédiatement après qu'ils eurent eu connaissance de la découverte de M. Faraday ; ils ont obtenu quelques différences sur plusieurs points. Ces deux physiciens commencèrent leurs expériences sur la simple annonce de la découverte que fit M. Ha-

(1) Annal, de Ch. et Je Phys., t. xlviii, p. 4ia> et *• L> p« ^of

Vj8 DES MOUVEMXftTS GYRATOIRX* DU MERCCRE.

cbetteà l'Académie des sciences de Paris, le 17 décembre l83i, d'après une lettre de M. Faraday. Le Mémoire dans lequel ce physicien avait exposé ses expériences, avait été communiqué à la Société royale le il\ novembre de la même année. Le 12 janvier suivant, il fit part k la même société des observations relatives à la production des courants par l'influence du magnétisme terrestre. Il résulte de là que les travaux, de MM. Nobili et Antinori sont postérieurs aux travaux de M. Faraday. La question de priorité relative aux découvertes principales ne peut donc faire l'objet d'aucune discussion. M Faraday n'avait encore obtenu que de petites étincelles avec les aimants, lorsque M. Pixù (1) à Paris, à la fin de i83a, et M. Bottol à Turin > construisirent des appareils au moyen desquels ils produisirent des courants électriques continus, capables de décomposer l'eau et les dissolutions salines. Le procédé ingénieux dont M. Pixû a fait usage lui a mérité une médaille de la part de l'Académie des, sciences ; il conêiste, ainsi que tous ceux du même genre, à séparer les deux courants contraires qui se produisent à l'instant où commence et cesse l'action par influence des aimants sur les fils.

§ IX. Des mouvements giratoires du mercure , et en général des mouvements excités dans les corps par f électricité.

Depuis la découverte d'OErsted , les physiciens n'ont cessi de s'occuper de l'action des courants les uns sur les autres, sur les animaux, sur le globe ou sur les corps. Ils ont étudié aussi les mouvements que le mercure prend dans des dissolutions traversées par un courant. Davy (2) avait observé que des gouttes de mercure placées entre les deux pôles d'une pile, au fond d'un

1) Annal, de Ch. et de Phys., t. l, p. 32a. 3) Éléments de philosophie chimique. -

vase qui contient une dissolution soumise à son action , prend un mouvement assez rapide et s'allonge du côté négatif.

M, Herschell (i) est parti de là pour étudier ce phénomène dans tous ses détails. Si du mercure très-pur est - placé dans un vase de terre de Wedgevood et recouvert d'un quart de pouce d'acide sulfurique concentré, et que l'on plonge dans l'acide seulement, aux côtés opposés du mercure, deux fils de platine en communication avec les pôles d'une pile, il se manifeste aussitôt dans l'acide une circulation rapide, due à un mouvement violent qui s'établit entre les deux fils, et qui traverse directement le mercure, dans la direction du pôle négatif au pôle positif. Le mercure et l'acide ne sont pas sensiblement attaqués. Quand le globule de mercure est d'une grosseur considérable, il s'allonge vers le côté négatif, et s'il est assez près, il l'atteint et s'amalgame avec lui. M. Herschell a décrit avec soin toutes les circonstances de ce phénomène , selon la grosseur du globule et sa position par rapport aux extrémités du fil. Il a trouvé que lorsqu'on substitue un bassin de verre à celui de Wedgevood, le frottement contre le vaisseau est la cause principale de l'atraction apparente du globule de mercure vers l'extrémité négative.

Quand on substitue à l'acide sulfurique d'autres liquides conducteurs, il se produit des phénomènes du même genre, mais qui sont modifiés par la nature des substances employées, l'intensité du courant, etc. Ces expériences offrent des difficultés dans l'exécution; une des causes qui les compliquent est l'impureté du mercure.

En général, selon la nature du liquide, il se produit des courants plus ou moins violents, qui rayonnent du point le plus, près du pôle négatif. Dans les acides, les mouvements sont plus décidés et plus violents que

(1) Annal, de Ch. et de Phys., t. xxviii, p. 280,

* a8o DES MOUVEMENTS GYRATOIRES DU MERCURE.

dans les dissolutions salines, à mesure que l'énergie électro-positive de la base est plus grande. Les sels à base de potasse offrent des effets faibles, tandis que dans les sels à base de soude, /l'ammoniaque, de baryte, etc., ils sont plus distincts et particulièrement dans ceux de magnésie, d'alumine, etc. Dans les dissolutions alcalines, le mercure reste parfaitement en repos.

Dans quelques liquides particulièrement dans les solutions métalliques, il se forme deux courants, un qui rayonne du pôle négatif et un autre du pôle positif.

Si l'un des deux est mis en communication avec le mercure } il n'y a pas de courant partant du point de contact, tandis qu'il y en a un très-violent qui part de l'autre. M. Herschell a décrit tous les effets produits par les fils électrisés , lorsque, les contacts ayant été interrompus, on complète le circuit dans le liquide. Il a attribué les propriétés acquises par le mercure à la présence du sodium, car en mettant un peu dece métal dansunecertainequantité de mercure, il obtint les mêmes effets. Il nous est impossible de suivre M. Herscbell dans l'examen de tous les faits qu'il a observés, en recherchant les effets de différents métaux dans leur contact et leur amalgamation avec le mercure. Il n'a trouvé que le bismuth, l'argent et l'or qui, ajoutés même en quantité considérable, ne communiquent au mercure aucun pouvoir de rotation.

Il a examiné ensuite si l'on pouvait obtenir les mouvements semblables avec des métaux en fusion; il n'a pu réussir qu'avec l'alliage fusible de plomb, d'étain et de bismuth, sans l'intervention du mercure.

Enfin il considéra comme exerçant probablement une grande influence sur les résultats, la grande différence de conductibilité entre les corps métalliques mis en mouvement et le liquide au-dessous duquel ils sont immergés. D'un autre côté , comme il n'a jamais obtenu de courant sans la présence d'un métal liquide, il s'ensuit que l'on doit admettre qu'une seconde coq-

dition essentielle est une immiscibilité parfaite des liquides conducteurs, pour que la transition de l'un à l'autre soit tout-à-fait brusque. Il admet encdre une troisième condition, qui est une certaine relation chimique ou électrique entre eux. D'après cela, il pense qu'il n'est point impossible que les phénomènes puissent recevoir une explication complète, en ayant égard à l'état de nos connaissances sur le passage de l'électricité à travers les conducteurs et les grands pouvoirs attractifs et positifs des électricités positives et négatives entre elles. Il pense à cet égard qu'il pourrait se faire qu'un corps, fortement électro-positif, comme le potassium combiné avec le mercure, eût son état électrique naturel exalté par son voisinage du pôle positif, et qu'étant repoussé, il prît le seul chemin que la résistance du métal d'un côté, et la cohésion de l'autre lui permissent de suivre, c'est-à-dire le long de la surface, pour s'éloigner du pôle positif. Au surplus, il n'a donné cette explication que comme une conjecture. 11 a envisagé aussi l'action qui a lieu à la surface commune des deux milieux inégalement conducteurs, comme suigeneris et dépendante d'un nouveau pouvoir du courant électrique, d'uue nature ayant de l'analogie avec Faction magnétique. M. Herschell a avancé qu'il n'était point improbable que plusieurs phénomènes de petits mouvements intestins, attribués ordinairement à l'attraction capillaire, à des productions de chaleur ou autres causes, puissent être expliqués par des effets de ce genre. Il y a rapporté également les mouvements de globules découverts par M. Amici dans la sève du chara. Ces mouvements avaient déjà été considérés par M. Amici comme dus à l'électricité développée par les globules. M. Herschell ajoute que ce courant a beaucoup de ressemblance avec celui qui est produit lorsqu'un courant électrique passe sur une petite rangée de petits globules de mercure placés dans un milieu conducteur.

Aussitôt que le travail de M. Herschell eut paru, M. Sérullas réclama sur la priorité de quelques-uns des phé-

tofy â pas de doute qu'ils ne soient dus, ajoute-t-il, à l'effluve d'hydrogène et d'une manière analogue à ceux qu'exécute très- rapidement un globule de mercure, placé au fond d'une capsule de verre ou de porcelaine, sur lequel on verse de l'eau nitrique. Ce fait conduisit M. Sérullas à une observation très-curieuse, c'est que un douze cent millième et même encore moins de bismuth dissous dans le mercure, peut être rendu visible aussitôt par l'addition d'une certaine quantité d'à- ' malgame de potassium et d'un peu d'eau.

Il s'élève aussitôt du sein de la masse une poudre noire, qui est un mélange de bismuth et de mercure trèsdivisé, lequel vient se placer à la surface ou sur les parois du vase au-dessous du mercure.

Le cuivre, le plomb, l'étain et l'argent sont séparés également, mais moins promptement et moins sensiblement que le bismuth. M. Sérullas regarda ce procédé comme le réactif le plus délicat que possède la chimie pour reconnaître la présence du bismuth dissous dans le mercure. M. Sérullas donna ensuite la théorie de cette séparation que je reproduirai dans le cours de l'ouvrage.

M. Nobili s'occupa plus tard de cette propriété mécanique du courant électrique, en étudiant les apparences électro-chimiques qui sont produites sur la surface du mercure par le courant (i). Il constata aussi, comme Pavaient reconnu MM. Sérullas et Herschell, l'influence de l'alliage du mercure avec différents métaux, et particulièrement avec le sodium et le potassium, pour produire les mouvements gyratoires. Il observa en outre que le mercure ne manifeste ce mouvement qu'autant qu'il ne se forme pas de couches colorées sur sa surface par l'effet des décompositions chimiques. Le Mémoire de M. Nobili renferme plusieurs observations curieuses. Il a remarqué, par exemple, qu'une pointe de métal

(i) fiîbK univ., t. xxxv, p. a6i.