Mémoires sur l’électromagnétisme et l’électrodynamique/Additions au mémoire précédent
ADDITIONS AU MÉMOIRE PRÉCÉDENT[1].
Le temps m’ayant manqué pour achever la lecture de ce Mémoire dans la séance du 16 septembre, j’en lus dans la séance suivante un extrait contenant ce qui suit. Quant au Mémoire lui-même, il m’a paru inutile de l’insérer ici, parce qu’il ne serait guère qu’une répétition de ce qu’on peut voir, pages 278-286, dans le Mémoire de M. de la Rive fils, qui se trouve dans ce Recueil et de ce que j’y ai ajouté, pages 286-291.
Le Mémoire dont j’ai lu le commencement dans la séance du 16 septembre 1822 se compose de deux parties : la première contient les résultats de trois expériences nouvelles que j’ai faites à Genève avec M. Auguste de La Rive ; la seconde, les conséquences que j’ai déduites des lois que j’avais trouvées, en 1820, relativement à l’action mutuelle de deux conducteurs voltaïques, à l’occasion des expériences dues à ce jeune physicien, et qui sont décrites dans un Mémoire très remarquable, que leur auteur a lu le 4 septembre 1822 à la Société de Physique et d’Histoire naturelle de Genève[2]. Voici l’énoncé des trois nouveaux faits contenus dans la première partie du mien.
1o Les différentes portions d’un même courant électrique rectiligne se repoussent mutuellement comme dans le cas où ce courant parcourt successivement les deux côtés d’un angle quelconque, en passant de l’un à l’autre par le sommet de cet angle. Je n’avais auparavant constaté cette répulsion par l’expérience que dans ce dernier cas ; mais j’avais annoncé, le 21 juin 1822, à l’Académie, que, d’après ma formule, elle devait aussi avoir lieu dans le premier ; l’expérience que j’ai faite pour vérifier cette conclusion a complètement réussi. M. Auguste de la Rive a bien voulu, à ma demande, en donner la description dans une addition à son Mémoire[3].
2o D’après le complément que la formule, que j’ai donnée, en 1820, pour exprimer l’action mutuelle de deux portions infiniment petites de courants électriques, a reçu par la détermination que j’ai faite, dans le Mémoire lu à l’Académie le 10 juin dernier, du coefficient constant qui se trouve dans cette formule, un conducteur fixe plié en arc de cercle dans un plan horizontal ne peut exercer aucune action sur un conducteur mobile d’une forme quelconque, qui ne peut se mouvoir qu’en tournant autour d’un axe vertical passant par le centre de l’arc, et dont les deux extrémités sont dans cet axe.
Je n’avais fait cette expérience qu’avec un conducteur fixe formant une circonférence entière, plusieurs fois redoublée, et j’en avais conclu la valeur du coefficient constant ; il restait, pour qu’il n’y eût rien à objecter à la détermination de ce coefficient, de la répéter en employant, un arc plus petit que la circonférence : c’est ce que j’ai fait à Genève, en me servant d’un conducteur fixe, formant une demi-circonférence plusieurs fois redoublée ; et comme l’action a été nulle, quel que fût l’angle que formât le plan du conducteur mobile avec le diamètre qui servait de corde à la demi-circonférence, on ne peut douter qu’elle ne soit nulle en effet pour un arc quelconque[4].
3o Il s’établit dans un conducteur mobile, formant une circonférence complètement fermée, un courant électrique par l’influence de celui qu’on produit dans un conducteur fixe circulaire et redoublé, placé très près du conducteur mobile, mais sans communication avec lui[5].
J’avais déjà tenté la même expérience au mois de juillet 1821 avec un appareil tout semblable, décrit dans ma lettre à M. le professeur Van Beek, qui a été insérée dans le Journal de Physique ; mais ayant probablement employé un aimant trop faible, je n’avais obtenu aucun signe de l’existence du courant électrique dans le conducteur mobile, ce qui m’avait fait rejeter, dans cette lettre, la production des courants électriques par influence ; cette dernière expérience doit la faire admettre : mais ce fait, indépendant jusqu’à présent de la théorie générale des phénomènes électrodynamiques, n’apporte aucun changement à cette théorie. Voici maintenant les principaux résultats des conséquences que j’ai déduites, dans la seconde partie de mon Mémoire, des lois auxquelles j’ai ramené ces phénomènes en 1820[6].
1o Une portion rectiligne du circuit voltaïque mobile dans un plan autour d’une de ses extrémités, tend à tourner toujours dans le même sens par l’action d’un conducteur fixe rectiligne et indéfini, situé dans ce plan ou dans un plan parallèle, toutes les fois que ce conducteur est dans tous ses points hors du cylindre droit, qui a pour base le cercle dont la circonférence est décrite par l’extrémité de la portion mobile opposée à celle autour de laquelle elle tourne ; le conducteur fixe rectiligne tend, au contraire, à amener cette portion mobile dans une situation déterminée, quand il entre dans ce cylindre et vient passer auprès de son axe.
2o Quand la portion mobile au lieu de se mouvoir, comme dans le cas précédent, en tournant autour d’un axe perpendiculaire au plan où elle est située, est au contraire assujettie à rester dans son mouvement de rotation, toujours parallèle à l’axe autour duquel elle se meut, l’action d’un conducteur rectiligne indéfini, situé dans un plan perpendiculaire à cet axe, tend dans tous les cas à amener la portion mobile dans une position déterminée, où le plan qui la joint à l’axe de rotation est parallèle au conducteur fixe, et où la portion mobile se trouve du côté positif de ce conducteur, quand le courant qui la parcourt va en s’approchant du même conducteur, et du côté opposé quand il va en s’en éloignant conformément à ce que j’ai déjà dit, relativement à des faits analogues, dans les Notes que M. Savary et moi avons publiées sur le premier Mémoire de M. Faraday (Annales de Chimie et de Physique, t. XVIII, p. 373, lignes 2-6, et p. 161 de ce Recueil).
3o Si l’on remplace le conducteur fixe rectiligne indéfini par un conducteur circulaire dont le diamètre soit suffisamment grand relativement aux dimensions du conducteur mobile, les effets produits seront sensiblement les mêmes que quand le conducteur fixe est supposé rectiligne, pourvu que le centre du cercle qu’il forme se trouve hors du cylindre droit qui enveloppe le conducteur mobile dans toutes les positions où il se trouve successivement en tournant autour de l’axe.
4o Ce n’est que dans le cas où le centre de la circonférence sur laquelle est plié le conducteur fixe circulaire se trouve au dedans de ce cylindre, que le conducteur parallèle à l’axe doit tendre à tourner toujours dans le même sens ; quant au conducteur mobile assujetti à se mouvoir autour d’une de ses extrémités dans un plan passant par le conducteur fixe ou dans un plan parallèle, cette circonstance ne fait rien au mouvement qu’il doit prendre toujours dans le même sens, par l’action du conducteur circulaire dont il est entouré.
En appliquant ces considérations aux ingénieuses expériences de MM. de la Rive sur l’action exercée par le globe terrestre sur les différentes portions d’un circuit voltaïque, qu’on dispose de manière à les rendre mobiles séparément, on voit que tous les résultats de ces expériences concourent à prouver que la terre agit sur ces différentes portions précisément comme un assemblage de circuits voltaïques qui se mouvraient de l’Est à l’Ouest dans des directions perpendiculaires aux méridiens magnétiques, et qu’ils auraient pu être aisément prévus d’après cette loi générale de l’action électrodynamique de notre globe, considérée comme je l’ai fait dans mes recherches sur ce sujet.
- ↑ Extrait d’un Mémoire présenté à l’Académie royale des Sciences dans la séance du 16 septembre 1822.
- ↑ Ce Mémoire a été inséré dans le Cahier de septembre 1822 de la Bibliothèque universelle, et dans ce Recueil, page 262 et suiv.
- ↑ Page 285.
- ↑ J’ai expliqué dans la note des pages 95 et 96 la manière dont cette expérience a été faite.
- ↑ L’appareil avec lequel j’ai fait cette expérience est décrit page 170, et la production des courants électriques par influence qu’elle établit est annoncée pages 285 et 286.
- ↑ Cette expérience est décrite pages 277, 278.