EXPERIENCES SUR LES MÉTAUX NON MAGNÉTIQUES

Je commencerai par les métaux très-peu magnétiques ou diamagnétiques, mais très-conducteurs, tels que l'argent et le cuivre rouge, dont on peut présumer à l'avance que tous les effets seront explicables par l'action des courants induits dans leur masse.

Une discussion superficielle des expériences conduirait à admettre comme démontrée l'induction diamagnétique de M. Weber. Examinons en effet les résultats de la série suivante relative à l'argent, et dans laquelle on a fait usage du solénoïde traversé par le courant de so éléments de Bunsen. La vitesse de rotation a été constamment de qo révolutions par seconde.

De - 70" k - 5o° + a fl

De — 60 à — 60 4- h

De — ko h — ûo -+- 3o

De — 20 à o '-+- 38

De o° à -h 20° - 66*

De + 30 à -1- 4o — 6a

De 4- ko à 4- 60 -h 36

De -+- 5o à -4- 70 -h a 5

D'après ce tableau , le courant induit est constamment positif, excepté pendant la première moitié de la période où l'axe de la plaque s'éloigne de la ligne des pôles. Or, l'induction diamagnétique de M. Weber produirait exactement les effets observés au voisinage de la ligne des pôles; elle donnerait en effet un courant négatif quand la plaque s'éloignerait de la ligne des pôles, et un courant positif quand elle s'en rapprocherait. Quant aux courants toujours positifs observés dans des positions de la plaque éloignées de plus de. 4o degrés de la ligne des pôles, il ne serait pas difficile d'en rendre compte par la réaction des courants induits dans la masse de la plaque, et la combinaison de ces deux causes, induction et diamagnétisme, semblerait une théorie satisfaisante des phénomènes.

Mais, en comparant à ces expériences les expériences relatives à d'autres métaux , on voit que tous les effets augmentent en raison de la conductibilité du métal, et qu'ils ne dépendent en rien de sa puissance magnétique ou diamagnétique. D'ailleurs, pour de plus petites vitesses de rotation, le courant induit est négatif au voisinage

SUR LES PHÉNOMÈNES D'LNDUCTlOPi. 59

des pâles, aussi bien pendant la période où la plaque se rapproche Je la ligne des pôles que pendant la période où elle s'en éloigne, ce qui est complètement inexplicable par l'effet du diamagnétisme. On est conduit à rechercher de quelle manière les courants induits dans la plaque mobile peuvent rendre compte des faits observés.

Ces courants changent à chaque instant de position, de forme et d'intensité. Il n'est pas possible de prévoir d'une manière complète, par des raisonnements élémentaires , quels seront ces changements et quels effets ils devront produire; mais on peut se rendre compte avec certitude des principales particularités des phénomènes.

D'abord, si l'on considère la plaque mobile à deux époques de son mouvement symétriques par rapport à la ligne des pôles, par exemple dans les positions MN et M'N' (lig. 7) (les flèches indiquent le sens de la rotation), les actions inductrices du solénoîde tendent à développer dans ces deux positions des courants exactement symétriques.

En effet, d'après la loi de Lcnz, il tend à se développer en chaque point de la plaque un courant qui, par sa réaction électro-dynamique sur les pôles A et B, tendrait à produire un r ' B ' 7 ' mouvement contraire au mouvement

réel (l) . Or, si l'on conçoit de part et d'autre de la ligne AB deux courants exactement symétriques (en position et en direction) par rapport à cette ligne, il résulte des lois connues de l'action d'un solénoîde sur un élément de courant que l'un tendrait à s'éloigner de la ligne des pôles, et l'autre à s'en rapprocher avec une force parfaitement égale.

Ainsi, si l'on fait abstraction de l'influence du temps, c'est-à-dire si l'on admet qu'a chaque instant les courants de la plaque mobile sont entièrement déterminés par les actions inductrices actuelles, on voit que dans les deux périodes successives du mouvement ces courants doivent éprouver deux séries de variations tout à fait symé-

tl! C'esUà-diro, dsns la position .MN, un couranl qui éloigne la plnqrip He In ligne des pAta, p(, dan* la piwilifiïi M'N'. un ronranl qui l'nn rappmrhi".

(ifl RECHERCHES

triques, tuais en sens inverses. Soit maintenant RPSQ (fig. 8) une spire (sensiblement identique à un cercle) d'une des bobines induites; soient GH et G'H'deux courants de forme quelconque, symétriques par rapport à la ligne des pôles AB ; supposons que la variation infiniment petite de forme, d'intensité et de position qu'éprouve le courant GH à un instant donné induise un courant dirigé dans le demi-cercle SQR, dans le sens indiqué par la flèche F; si le courant symétrique G'H' éprouve une variation infiniment petite de tout point contraire à la précédente, il induira un courant qui sera dirigé dans le demi-cercle SPR, symétrique de SRQ, contrairement au sens qu'indiquerait la flèche <p, symétrique de F, c'est-à-dire dans le sens de la flèche F'. D'ailleurs, les deux flèches F et F* représentent évidemment '*'• le même courant dans le

cercle RPSQ. Donc il est démontré que, dans deux positions symétriques de la plaque mobile, le courant induit dans les bobines doit avoir la même direction et la même intensité. En d'autres termes, les phénomènes doivent être parfaitement symétriques pendant la période où la plaque s'approche de ia ligne des pôles et pendant la période où elle s'en éloigne.

Enfin, si l'on admet, avec M. Faraday, que les actions inductrices ont une durée sensible, on en conclura qu'à chaque instant la disposition des courants de la plaque dépend à la fois des forces inductrices actuelles et des forces antérieures, et qu'en conséquence cette disposition ne saurait être symétrique pendant les deux périodes du mouvement. Par suite , les variations des courants des bobines doivent cesser d'être symétriques, ce qui peut arriver de deux manières : tes époques des principales phases du phénomène, par exemple les époques des changements de signe ou des inaxima et des minima, peuvent simplement se déplacer dans le sens de la vitesse de rotation; mais il peut aussi se produire de nouveaux phénomènes, de nouveaux changements de signe par exemple.

Quoi qu'il en soit, la dissymétrie doit devenir de plus en plus évidente, à mesure que la vitesse de rotation devient plus grande.

En résumé, quelle que soit la loi exacte des phénomènes, pour de très-petites vitesses de rotation, tout doit être à peu près symétrique de part et d'autre de la ligne des pâles, et, à mesure que la vitesse augmente, cette symétrie doit tendre à disparaître de plus en plus complètement. Ce sont là des conséquences tout à fait générales, qu'il est facile de comparer à l'expérience.

Les deux tableaux suivants confirment de tout point ces prévisions théoriques.

Le premier tableau contient les résultats d'expériences comparatives qui se rapportent à l'argent, au cuivre rouge et à l'étain. Pour chaque position du commutateur, on fixait sucessivement ces trois métaux sur l'axe de la machine , de manière à en comparer les effets dans des circonstances identiques. Le solénoïde était traversé, comme de coutume, par le courant de 20 éléments de Bunsen.

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70 a 60 à ho à 90 à oà ao à Ao à 5oà

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