électromagnétisme

“ En remplaçant ensuite, dans l’expérience de l’action mutuelle d’un des pôles d’un aimant et d’un courant dans un fil métallique plié en spirale, cette spirale par un autre aimant, on a encore les mêmes effets, soit en attraction, soit en répulsion, conformément à la loi des phénomènes connus de l’aimant ; il est évident d’ailleurs que toutes les circonstances de ces derniers phénomènes sont une suite nécessaire de la disposition des courants électriques que j’y admets, d’après la manière dont ces courants s’attirent et se repoussent. ”

“ Et quand on fait attention que cette élévation de température produit, lorsque le courant est assez énergique, une incandescence permanente, accompagnée de la plus vive lumière, sans combustion ni déperdition de substance, ne pourrait-on pas en conclure que les globes opaques ne le sont qu’à cause du peu d’énergie des courants électriques qui s’y établissent, et trouver dans des courants plus actifs la cause de la chaleur et de la lumière des globes qui brillent par eux-mêmes ? ”

“ Lorsqu’il n’y a pas continuité de conducteurs d’un des corps ou des systèmes de corps entre lesquels se développe l’action électromotrice à l’autre, et que ces corps sont eux-mêmes conducteurs, comme dans la pile de Volta, on ne peut concevoir cette action que comme portant constamment l’électricité positive dans l’un, et l’électricité négative dans l’autre ”

“ Alors tout reste dans cet état, sauf la déperdition d’électricité qui peut avoir lieu peu à peu à travers le corps non conducteur, l’air, par exemple, qui interrompt le circuit : car il paraît qu’il n’existe pas de corps qui soit absolument isolant. ”

“ Mais M. Ampère a reconnu depuis une autre cause qui peut aussi déterminer cet effet. Après avoir conclu de ses nouvelles expériences que les courants électriques d’un aimant existent autour de chacune de ses particules, il lui a été aisé de voir qu’il n’est pas nécessaire de supposer, comme il l’avait fait d’abord, que les plans de ces courants sont partout perpendiculaires à l’axe de l’aimant ”

“ Il faut aussi compter parmi les actions électromotrices des différentes parties de la Terre celles des minerais aimantés qu’elle contient, et qui doivent, d’après mes idées sur la nature de l’aimant, être considérés comme autant de piles voltaïques. L’élévation de température qui a lieu dans les conducteurs des courants électriques doit avoir lieu aussi dans ceux du globe terrestre. ”

“ L’aimant reçoit des mouvements différents suivant qu’il ne peut que tourner dans le plan de l’horizon, comme l’aiguille d’une boussole, ou dans le plan du méridien magnétique, comme l’aiguille d’inclinaison attachée à un axe horizontal et perpendiculaire au méridien magnétique. Pour imiter ces deux mouvements en en imprimant d’analogues à un courant électrique, il faut que le plan dans lequel il se trouve soit, dans le premier cas, vertical comme celui de l’équateur d’une aiguille aimantée horizontale, et tourne autour de la verticale qui passe par son centre de gravité ”

“ On doit conclure de cette observation que les tensions électriques des deux extrémités de la pile ne sont pour rien dans les phénomènes dont nous nous occupons : car il n’y a certainement pas de tension dans le reste du circuit. Ce qui est encore confirmé par la possibilité de faire mouvoir l’aiguille aimantée à une grande distance de la pile, au moyen d’un conducteur très long dont le milieu se recourbe dans la direction du méridien magnétique au-dessus ou au-dessous de l’aiguille. ”

“ Il se trouve que, d’après l’arrangement des substances de la Terre, ce courant a lieu de l’Est à l’Ouest, et qu’il dirige partout l’aiguille aimantée perpendiculairement à sa propre direction. Cette direction trace ainsi sur la Terre un parallèle magnétique, de manière que le pôle de l’aiguille qui doit être à gauche du courant se trouve par là constamment porté vers le Nord, et l’aiguille dirigée suivant le méridien magnétique. ”

“ Je crois devoir faire observer à ce sujet que des courants électriques dans un même corps ne peuvent être indépendants les uns des autres, à moins qu’ils ne fussent séparés par des substances qui les isoleraient complètement dans toute leur étendue, et encore, dans ce cas-là même, ils devraient influer les uns sur les autres, puisque leur action se transmet à travers tous les corps ”

“ Les divers arrangements que nous pouvons donner à des corps non métalliques ne sauraient produire une action électromotrice comparable à celle d’une pile voltaïque à disques métalliques séparés alternativement par des liquides, à cause du peu de longueur qu’il nous est permis de donner à nos appareils ; mais une pile qui ferait le tour de la Terre conserverait sans doute quelque intensité lors même qu’elle ne serait pas composée de métaux, et que les éléments en seraient arrangés au hasard ”

“ Le courant tout à l’heure arrêté passe maintenant : le tube est devenu bon conducteur sous l’influence de l’onde électrique. Le radio-conducteur est donc un réactif des ondes électriques; il faut ajouter que c’est un réactif très sensible. Les phénomènes que le courant est capable de produire lorsqu’il passe en effet, — par exemple, la mise en jeu d’une sonnerie ou d’un petit électro-aimant, — se produisent réellement aussitôt qu’il y a, dans le voisinage, production d’étincelle, et en général d’ondes électriques. ”

“ Un électro-aimant, dit-il, offre au premier moment une grande résistance au passage d'un courant électrique, et, par suite, peut être regardé comme un corps partiellement opaque eu égard à la transmission de courants inverses très-rapides ou d'ondes électriques. ”

“ Un mécanisme met chaque électro-aimant en rapport avec une aiguille verticale. L’électro-magnétisme, tour à tour développé ou non, suivant que le courant passe ou est interrompu, soulève l’aiguille ou la laisse en repos. ”

“ Le plateau P est maintenu au potentiel de 500 volts, le plateau P’ est relié à un électromètre et à un quartz piézoélectrique. On mesure l’intensité du courant qui passe dans l’air sous l’influence des radiations. On peut à volonté établir le champ magnétique d’un électro-aimant normalement au plan de la figure dans toute la région EEEE. Si les rayons sont déviés, même faiblement, ils ne pénètrent plus entre les plateaux, et le courant est supprimé. La région où passent les rayons est entourée par les masses de plomb B, B′, B′′ et par les armatures de l’électro-aimant ”

“ L’électron déplacé d’abord en sens inverse de en vertu de l’action du champ électrique sur sa charge négative, est équivalent à un courant circulant dans le sens et subit de la part du champ magnétique une force dont la direction est Oz. ”

“ Nous savons que les rayons cathodiques sont chargés d’électricité négative ; ils se comportent comme des petits boulets électrisés négativement qui se meuvent avec une très grande vitesse et qui en venant frapper les corps leur cèdent leur charge électrique. Nous avons montré, M. Curie et moi, que les rayons déviables du radium sont également chargés négativement. ”

“ Vous n'avez plus, je suppose, aucun doute sur la parenté intime qui existe entre le magnétisme et l'électricité; encore ne suis-je pas allé jusqu'au bout, car j'aurais pu vous montrer comment avec des aimants on produit des courants électriques, de la même façon qu'avec des courants électriques on fait des aimants. Un aimant est donc une véritable pile en permanence, et les savants l'ont si bien compris qu'ils ont donné le nom de pôles aux deux extremités de la pile, la positive et la négative. ”

“ Par l'invention du galvanomètre, Ampère avait placé la télégraphie électrique sur le terrain de l'électro-magnétisme; par l'invention de l'électro-aimant, Ampère et Arago ont rendu à cette science un nouveau et très-grand service.
XXI
Lorsqu'on veut que le style du télégraphe de Morse presse le papier sur la rainure de la roulette, il faut envoyer à la station d'arrivée un courant électrique qui anime l'électro-aimant; alors l'armature est attirée et s'abaisse; l'autre extrémité du levier s'élève et appuie le style contre la bande de papier qui se déroule. ”

“ Messieurs, il n'est pas d'application pratique de la science plus féconde en merveilleux résultats que la découverte des moyens de
faire servir les courants électro-magnétiques à la transmission de la pensée humaine. Comment trouver, en effet, un agent aussi apte à ce genre de service ? La lumière elle-même, si rapide dans sa marche, qui parcourt environ quatre-vingt mille lieues dans une seconde, ne possède pas une vitesse très-supérieure à celle de l'électricité : une seconde suffirait au courant électrique pour faire cinq fois le tour de la terre, sur un fil métallique. ”

“ En général, quand on fait fonctionner ces appareils, il se manifeste une succession rapide de courants induits, les uns en sens inverse des courants qui produiraient le même effet magnétique que l'influence de l'aimant fait naître, les autres dans le même sens. Lorsqu'on emploie les machines électromagnétiques, ce sont les seconds dont l'action prédomine et les effets des premiers disparaissent ; avec les machines magnéto-électriques au contraire, l'un et l'autre ont la même intensité ”

“ Quand la différence de potentiel extérieure devient assez grande, l’effet de la force électromotrice de contact, qui ne dépasse pas 1 volt, devient négligeable, et l’intensité du courant est alors la même quel que soit le sens du champ entre les plateaux. ”

“ Mais, à l’intérieur d’un système matériel, d’autres expériences peuvent être tentées qui mettent en jeu des phénomènes électromagnétiques ou optiques. La théorie électromagnétique fait intervenir dans ses explications un milieu, l’éther, qui transmet les actions électriques et magnétiques et dans lequel se propagent, avec une vitesse déterminée, les perturbations électromagnétiques, la lumière en particulier. ”

“ Il est très-curieux d'entendre les somnambules s'accorder pour trouver plus foncé, plus nébuleux le fluide de tous les métaux qui donnent l'électricité négative, et plus brillant celui des métaux électropositifs, toujours du plus au moins, suivant le degré de puissance électro-magnétique. ”

“ L’énergie électromagnétique se comportant donc au point de vue qui nous occupe comme un fluide doué d’inertie, on doit conclure que si un appareil quelconque après avoir produit de l’énergie électromagnétique, l’envoie par rayonnement dans une certaine direction, cet appareil devra reculer comme recule un canon qui a lancé un projectile. ”

“ Cependant, si nous nous résolvons à tourner autant que possible la difficulté, la première idée qui vient à l’esprit pour échapper au dilemme est, tout en conservant des lois qui mettent en relation l’onde électromagnétique et l’énergie qu’elle transporte, de ne plus concevoir ces lois comme aussi rigides et aussi simples que dans la théorie classique. D’après cette dernière, à toute portion, si petite soit-elle, de l’onde électromagnétique, correspond une valeur de l’énergie proportionnelle à sa grandeur et se propageant avec elle. ”

“ Si l’électrode extérieure est reliée au sol, on obtient un courant de charge positive plus faible que et correspondant non pas à un champ nul, mais au champ créé par la force électromotrice de contact entre les électrodes. ”

“ L'électricité est le meilleur moyen connu pour condenser la plus grande quantité de chaleur possible en un espace excessivement restreint; mais c'est, en outre, celui qui donne le plus de facilités pour le transport de cette chaleur en un point donné,
39. — Il y a un rapport déterminé entre la vitesse de rotation de la machine magnéto-électrique et l'éclat de la lumière qui se produit entre les charbons. Vous en voyez en ce moment la preuve : à mesure que la vitesse s'accélère, l'éclat de la lumière augmente, mais il n'y a pas proportionnalité entre l'intensité lumineuse et la vitesse ”

“ La solution elle-même est contenue dans un petit tube de verre ouvert inférieurement et fermé supérieurement.
Nous nous servons exclusivement des électrodes de d'Arsonval pour les démonstrations.
Électricité comme excitant. — On emploie fréquemment l'électricité comme excitant, soit sous
forme de courant continu, soit sous forme de courant induit.
Le courant constant est fourni par une pile : pile de Grove, de Daniell, etc.
Le courant induit est fourni par l'appareil électro magnétique, connu sous le nom de chariot de du Bois-Reymond. ”

“ Dans la plupart des cas, le tube à rayons X reçoit l'énergie électrique d'une bobine de Ruhmkorff, qui transforme en courant à haute tension le courant à basse tension fourni par une pile, ou par une batterie d'accumulateurs ou encore par une usine d'électricité. ”

“ On se rend compte du dia-magnétique ou du magnétisme des substances solides, liquides ou gazeuses, en les suspendant par un fil de soie tordu entre deux électro-aimants puissants; elles tournent rapidement sur elles-mêmes par l'effet du fil qui se détord, mais au moment où le courant passe, il anime les aimants, elles s'arrêtent, et les substances diamagnétiques, comme Je bismuth, le plomb, le soufre, la cire, l'eau, le verre, etc., se mettent en croix avec l'axe des bobines, tandis clue le fer, le cobalt, etc., se dirigent suivant cet axe. ”

“ En effet, rétablissons la communication interrompue entre les inducteurs et l’induit, faisons tourner la machine avec la vitesse que nous lui avons donnée pendant les expériences, et prenons l’intensité du courant développé ; soit I cette intensité ; la machine s’excitant actuellement elle-même, c’est l’intensité I qui anime les électro-aimants et produit le champ magnétique. Or, si nous mesurons dans la figure qui porte la caractéristique l’abscisse OF correspondant à I, nous savons qu’avec ce champ magnétique et la vitesse V, la force électromotrice correspondante est égale à FG ”