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Étude expérimentale sur les phénomènes de l'induction électrodynamique

1877; Société Mathématique de France; Volume: 6; Linguagem: Francês

10.24033/asens.150

1873-2151

Léa Mouton,

Non-Destructive Testing Techniques

La reprise de l'étude, au point de vue statique, des phénomènes présentés parles piles a, sinon enfanté, du moins justifié, éclairci et étendu le système théorique auquel on en rattache aujourd'hui ren" semble.On peut donner plusieurs raisons pour expliquer Fabandon dans lequel furent laissées, surtout en, France, ces études statiques dont le génie de Volta avait su tirer un si merveilleux parti ; d^abord les difficultés d'un maniement précis des électroscopes à feuilles d'or ou à pailles qu'avait employés Volta; en second lieu, le peu d'importance pratique de ces phénomènes devant les prodigieux effets que produisait coup sur coup la pile fermée; et enfin surtout le manque de netteté théorique qu'offrait aux esprits élevés à l'école de Coulomb cette tension que Volta transmettait par communication immédiate, sans se soucier de la forme géométrique des corps, qui paraissait appartenir aussi bien à l'intérieur qu'à la surface des conducteurs, sorte de température électrique complètement ignorée de Coulomb, et où Volta avait été conduit par les voies impénétrables du génie ( 1 ).( l ) Ces lignes étaient écrites quand J'ai lu, dans la Préface du Trnité d'électricité statique de M. Mascarfc (Paris, 1876), le nom de tension de Volta donné au potentiel.Les expres-Ann, de i'Éc, Normale.ï« Série.Tome Vï. '-"-JUIN 1877.û5 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE SUR LES PHÉNOMÈNES D'INDUCTION. 1 QÔ motrice égale et opposée à la première, ce qui maintiendrait l'état d'équilibre électrique et, par conséquent, les tensions qui en résultent, ces tensions disparaissent ou du moins deviennent très-petites, et il se produit les phénomènes indiqués ci-dessus comme caractérisant ce second cas.Mais, comme rien n'est d'ailleurs changé dans l'arrangement des corps entre lesquels se développait l'action électromotrice, on ne peut douter qu'elle ne continue d'agir; et, comme l'attraction mutuelle des deux électricités, mesurée par la différence des tensions électriques, qui est devenue nulle ou a considérablement diminué, ne peut plus faire équilibre à cette action, on est généralement d'accord qu'elle continue à porter les deux électricités dans les deux sens où elle les portait auparavant; en sorte qu'il en résulte un double courant, l'un d'électricité positive, l'autre d'électricité négative, parlant en âens opposés des points où l'action éleciromoirice a lieu et allant se réunir dans la partie du circuit opposée à ces points.Les courants dont je parle vont en s'accélérant jusqu'à ce que l'inertie des fluides électriques et la résistance qu'ils éprouvent par l'imperfection même des meilleurs conducteurs fassent équilibre à la force électromotrice, après quoi ils continuent indéfiniment avec une vitesse constante tant que cette force conserve la même intensité; mais ils cessent toujours à l'instant où le circuit vient à être interrompu.C'est cet état de l'électricité dans une série de corps électromoteurs et conducteurs que je nommerai, pour abréger, courant électrique ( 1 ).» Que la tension, dont le nom revient si souvent dans ce passage, soit celle (le Volta, et cette page magnifique, que je n'ai pu m'empêcher de citer tout entière, contient toute la théorie mathématique que M. Kirchhofa donnée vingt-neuf ans plus tard ( 2 ).Mais c'est dans le Mémoire même dont j'ai extrait les lignes qui précèdent qu'Ampère donne à l'instrument nouveau, basé sur la récente expérience d'OErstedt, son nom de galvanomètre, instrument dont la sûreté et la commodité pour l'étude du courant vont faire complètement abandonner les recherches statiques.II a fallu la justification expérimentale des lois si singulièrement ( 1 ) Annales de Chimie et de Physique, % 0 série, t.XV, p. 5g (1820).( 2 ) Posgendorff'ff Anncfkn, Band.LXXViïI, Seit, 5o6 (1849).25. 196 L. MOUTON.établies par Ohm ( 4 ), puis les travaux mathématiques des Green, des Maxwell,des Thomson, pour remettre en honneur les études statiques, amener la création de nouveaux électromètres ou le perfectionnement des anciens, et finalement édifier la belle théorie mathématique de M.Kirchhof.( 2 ).J'ai cru devoir tracer ces quelques lignes de l'histoire des piles, parce que c'est à elle que je dois rapporter l'idée du travail qui va suivre, et que, d'ailleurs, elle me paraît éclairer celle des phénomènes d'induction d'un jour particulier.Quand Faraday les découvrit en i83î ( 3 ), le galvanomètre était le seul instrument dont on se servît avec les piles ou autour d'elles.Aussi l'illustre physicien anglais n'étudia-t-il l'action inductrice qu'en tant que produite dans un circuit fermé renfermant un galvanomètre.Il examina du reste les différents modes de production de cette action, constituant les importants chapitres de cette grande science.Je ne signalerai, parmi les nombreux travaux dont cette découverte fut le point de départ, que ceux qui se rapportent spécialement à l'induction produite par l'établissement ou la rupture du courant inducteur.Dans un Mémoire sur l'extra-courant, Masson( 4 ) appelle l'attention sur l'étincelle elles effets physiologiques produits par l'induction.C'est (*) Une des plus curieuses individualités que présente V Histoire des pile^ est celle de Ohm.En reprenant la tension de Volta, c'est-à-dire en accordant à l'électricité des propriétés si complètement en désaccord avec les idées que l'on avait alors de ce fluide, a-t-il obéi comme Volta à l'intuition d'un génie que le reste de ses écrits ne justifierait peut-être pas suffisamment, ou bien, disciple de Fourier, a-t-il voulu simplement, en calquant ce grand maître, faire une de ces études a priori qu'affectionnent les Allemands?11 y aurait là un sujet d'étude assez tentant,..., si Ohm était un Français.( 2 ) Outre le Mémoire cité plus haut, -voir l'analyse qu^en a donnée Verdet dans les Annales de Chimie et de Physique, 3 e série, t.XLÏ, p. 496; aussi OEwres de Verdet, Conférences de Physique faites à l'École Normale, publiées par M. Gêniez, première Partie, p. 329.-BniOï, Théorie mécanique de la chaleur^ Paris, 1869, p. 2.59.( 3 ) Les recherches de Faraday sur ce sujet ont été lues le a4 novembre ï83i à la Société royale de Londres; une lettre de Faraday à M. Hachette, lui annonçant ses expériences, fut traduite et lue à l'Académie des Sciences de Paris, le 26 décembre i83ï ; une copie on fut imprimée dans le Temps du 28 décembre.La lecture de Faraday est imprimée dans les Philosophical Transactions ofthe royal Socicty of London de l'année i83a, p. ï25 et suiv., sous le titre : Expérimental researches in electricity, une traduction en a été donnée aux Annales de Chimie et de Physique, t.L, ^ série (t83a).( 4 ) Annales de Chimie et de Physique, a® série, t.LX.VÏ (1837). ÉT¥DE EXPÉRIMENTALE SUR LES PHÉNOMÈNES D'INDUCTION ' IC)à"propos de cetle étude qu'il imagine une roue interrupfcrice destinée à multiplier les effets, première ébauche des rhéotropes, interrupteurs, disjoncteurs, etc., qui furent depuis à peu -près universellement employés dans .lesrecherches sur l'induction.De i835 à 184.0 parurent les importants travaux de M. Henry, de Princeton, sur les courants induits d'ordre supérieur (^ ).Ce physicien se servit comme moyen d'investigation de l'aimantation produite par les courants induits sur de petites aiguilles d'acier.M. Abria a donné un résumé'des travaux de M. Henry ( 2 ).C'est là que se trouvent développées les considérations théoriques devenues classiques pour expliquer le mécanisme de l'induction ( 3 ).Dans ces explications figurent à chaque instant les mots quantité, intensité, tension, pour désigner des fonctions qu'il est malheureusement difficile, non pas peut-être de détinir théoriquement, mais de rendre directement et sûrement, surtout pour ce qui est des dernières, accessibles à des mesures directes.L'introduction de telles locutions dans les sciences expérimentales entraîne souvent de fâcheuses conséquences, et le cas actuel en est une preuve.Pour ne citer qu'un exemple, que signifient les expressions décharge de quantité et décharge de tension, courant de quantité et courant de tension, qu'il n'est pas rare de rencontrer dans les travaux qui nous occupent?Les définitions théoriques qui semblent ressortir le plus nettement des Mémoires des physiciens qui ont employé ces termes sont les suivantes, que j'emprunte textuellement à M'.Bertin ( /< ) : / i7 \ « Lorsque le courant est constant ( formule 1 = .r)? la quantité d'électricité transportée dans un certain temps Q est 10; et, si le temps est égal à i, cette quantité est I, de sorte que les mots intensité et quantité peuvent être pris l'un pour l'autre dans ce cas, mais seulement