Expériences d induction par mouvement

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1 Expériences d induction par mouvement E. Colardeau To cite this version: E. Colardeau. Expériences d induction par mouvement. J. Phys. Theor. Appl., 1886, 5 (1), pp < /jphystap: >. <jpa > HAL Id: jpa Submitted on 1 Jan 1886 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

2 2I8 diaphragme ; par le second tube, les sons thermophoniques de l air intérieur de l instrumcnt; par le récepteur, les sons thermomagnétophoiiiques. Comme cela doit être, on observe que ces derniers, résultant de plusieurs transformations d énergie, sont moins intenses que les deux autres. EXPÉRIENCES D INDUCTION PAR MOUVEMENT; PAR M. E. COLARDEAU. Lorsqu circuit traversé par courant est placé dans champ magnétique, il tend à subir déplacement régi par la règle d Ampére. Inversement, circuit fermé mis en mouvement dans champ magnétique se trouve parcouru par des courants d induction. On vélifie généralement ces deux phénoménes inverses, en employant des solides conducteurs placés dans le champ magnétique; mais rien ne s oppose évidemment à remploi de liquides conducteurs. C est précisément sur cet emploi qu est basé le galvanomètre à mercure de M. Lippmann, qui donne déplacement du mercure dans le champ magnétique lorsque ce liquide est traversé par courant. Mais on sait que M. Lippmann a montré aussi que cet instramenu est réversible, et que, si l on met mécaniquement le mercure en mouvement, il se produit développement d électricité. Les courants qui résultent de cette induction dans le mercure doivent être régis par la loi de Lenz, c est-à-dire être distribués de telle sorte que, par leur réaction électromagnétique, ils s opposent au mouvement qui leur donne naissance, en produisant le même effet résultant qu e sorte de frottement dans le champ magnétique. On peut se proposer de disposer l expérience spécialement dans le but de mettre en évidence cet effet particulier. 1. Dans la figure ci-jointe, A représente l e des bobines d électro-aimant en fer à cheval, placé verticalement et supposé vu Article published online by EDP Sciences and available at

3 2I9 de profil. Cet électro-aimant est mi de pièces polaires rectangulaires B qui aboutissent en face l e de l autre, à e distance très faible. Elles sont encastrées dans deux lames de bois ou d ébonite CD, de façon à affleurer exactement à leur surface interne. Ces deux lames ont été serrées l e contre l autre, après intercalation d e lame de carton de l épaisseur d e carte de visite. On a évidé cette lame à la partie centrale, vis-à-vis des pièces polaires, et suivant la surface renfermée à l intérieur des lignes ponctuées m, n, p, q. Enfin, deux tubes de verre E, F ont été mastidués dans l appareil. On voit, d après cela, que de E en F se trouve ménagé canal étroit qui va en s évasant vers la partie centrale, renfermée entre les pièces polaires. Un flacon de mercure Cl est relié au tube F par tuyau de caoutchouc flexible qui permet d abaisser ou de soulever ce réservoir G. Le mercure, en s écoulant, traverse le canal de F en E et vient finalement former, à la pointe effilée E, jet parabolique dont la portée EH dépend de la vitesse du mercure à l orifice E de sortie. Ce jet étant bien établi en EH, si l on vient à lancer courant dans l électro-aimant, la portée du jet diminue aussitôt et vient en EH. Ceci prouve que la création du champ magnétique en B oppose obstacle au libre écoulement du mercure. On peut augmenter la sensibilité de l expérience en remplaçant

4 A 220 le tube droit E par le tube recourbé abyo que l on voit au-dessous et qui se termine en 0 par e portion rétrécie, légèrement inclinée en dehors sur la verticale. On a ainsi jet parabolique de mercure d abord ascendant en 3 S, puis descendant en ST. Quand on fait passer le courant, on voit le sommet S baissier subitement en S. Le jet de mercure bien éclairé est visible de loin à cause de son reileu métallique. D ailleurs le sommet de ce jet peut être projeté abcc la plus grande facilité. C est précisément à la réaction des courants d induction ainsi développés que le galvanomètre à mercure de M. Lippmann doit son caractère d apériodicité. Ce dispositif expérimental afavantage de pcrmettre de constater nettement le renforcement sur produit courant traversant circuit, par l extra-courant d induction qui se produit à la rupture du circuit. En effet, quand on ouvre le circuit de l électro-aimant, Je sommet S de la nouvelle au parabole, lieu de revenir immédiatement vers sa position première, subit d abord brusquement léger abaissement pour se relever en S aussitôt après. 2. On peut donner e variante à l expérience en disposant les pôles de l électro-aimant sur le trajet même du jet parabolique, afin d observer directement la déformation de celui-ci dans son passage à travers le champ magnétique. Pour obtenir effet bien appréciable, on remplacera le jet cylindrique dont les dimensions transversales ne permettent pas aux courants d Induction de se développer convenablement par cet large et aplati que l on obtiendra facilement en faisant écouler le mercure entre deux lames de verre séparées l e de l autre par faible intervalle, et dans lesquelles on aura ménagé deux ouvertures pour v introduire les deux pièces polaires entre lesquelles se produira le jet. On verra la courbure parabolique, d abord régulièvre, éprouver e sorte de cassure dans le trajet effectué enture les deux pôles. 3. Il sera facile de mettre en évidence les courants d induction en développés, introduisant dans la masse de mercure en mouvement l extrémité de deux fils de platine aux deux points oü l on

5 voudra dériver le courant. Ces courants étant normaux au plan 22I qui passe par la direction du déplacement et par celle des lignes de force dans la région du champ où ils se développent, il est facile de voir que la direction de ces courants sera verticale entre les deux pôles magnétiques. On placera donc les extrémités a, b de deux fils de en platine respectivement haut et en bas de la lame de mercure, et on les reliera à galvanomètre. On observera, pendant l écouleinent du mercure, courant qui se renversera avec le sens de l aimantation ou de l écotilet-i-ient. La force électromotrice développée sera constante tant que l écoulement du mercure le sera lui-même. On pourra d ailleurs la faire varier d après l élévation du flacon G. Toutef nis, dans les conditions pratiques habituelles, cette sorte de machine d induction, rentrant dans la catégorie des machines dites ipolaires) aura e force électromotrice et e résistance intérieure faibles, de sorte que, pour constater facilement la production du courant, on emploiera galvanomètre peu résistant. 4. Remarquons que l addition des deux fils de platine à la cuve étroite mnpq nous ramène précisément à la cuve du galvanomètre permettra de montrer faci- a mercure. Aussi l appareil de la fig. i lement dans les Cours le principe de ce galvanonièure. On pourra faire passer entre et et h le courant ayant servi à actionner l électroaimant. D après le sens du courant entre et et b, on verra le sommet S de la parabole s abaisser très fortement ou s élever bien audessus du niveau du lnercure en G. Ou bien on adaptera en E tube coudé verticalement de bas en liaut. Quand courant passera de a à b, on aura la dénivellation caractéristique du mercure dans sens ou dans l auure.