Du role des écrans magnétiques en mouvement dans les phénomènes d'induction

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Submitted on 1 Jan 1879

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Du role des écrans magnétiques en mouvement dans les phénomènes d’induction

G. Lippmann

To cite this version:

G. Lippmann. Du role des écrans magnétiques en mouvement dans les phénomènes d’induction. J.

Phys. Theor. Appl., 1879, 8 (1), pp.158-161. �10.1051/jphystap:018790080015801�. �jpa-00237496�

Avec des dissolutions étendues

l’absorption

^{est surtout sensible}

entre 17 ^{et 22.}

Le lanthane ne donne

qu’une

^bande

d’absorption,

^mal

^définie,

entre 17 ^{et 22.}

Le chlorure de

cériuin,

^{à 50éq}

d’eau,

^{ne donne} pas ^de

bandes ;

il absorbe toutes les radiations au delà de _12;

mais,

^lors-

qu’il

^est

plus ^étendu,

^il

produit

^une

large

^{bande entre} r7 ^{et 22,}

et deux autres

plus

étroites tombant sur les raies 25 et 27 ^du cadmium

(1).

^{Le chlorure et le sulfate} de cérium

possèdent

^une

belle fluorescence violette

qui

n’est excitée que par les radiations ultra-violettes

extrêmes ;

^{la lumière solaire ne la}

produit

pas.

La

thorine,

^la

glucine, l’alumine,

^la

zircone,

^le

fer,

^donnent

lieu à des

spectres continus ;

^leur

transparence

diminue d’une manière

graduelle

^{à mesure} que la

réfrangibilité augmente ;

^ils

interceptent

^les rayons ultra-violets extrêmes.

Le

sesquichlorure

de chrome

(vert) ^présente

^{trois bandes de}

transparence,

^l’une dans le rouge, la seconde dans le vert, la troi- sième dans

l’ultra-violet,

^{sur la raie 11 du}

cadmium, qui

^{est aussi}

facilement transmise que les rayons ^verts.

DU ROLE DES ÉCRANS

MAGNÉTIQUES

EN MOUVEMENT DANS LES PHÉNOMÈNES D’INDUCTION;

PAR M. G. LIPPMANN.

1. On sait _{que le} fer et même

l’acier jouissent

de la pro-

priété

^{de former écran}

magnétique. ^Ainsi,

^une

aiguille

^aimantée

que l’on ^entoure d’une enceinte de fer doux se trouve

protégée

contre l’action directrice soit de la

Terre,

soit d’aimants extérieurs que l’on

approcherait

^de l’enceinte. Pourtant ces actions

magné- tiques

extérieures ne sont ni

interceptées

ni déviées par le fer

doux;

^{elles sont seulement}

équilibrées

par l’action

qui

^{émane du}

(1) ^{Il est} remarquable que ^tous les métaux de l’yttria ^{et de la} cérite donnent lieu à une bande d’absorption située dans la même position ^{entre 16 et 22.} Toutefois, ^la généralité ^{de ce fait ne} saurait être admise d’une manière absolue avant d’être véri- fiée sur des produits absolument purs.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018790080015801

I59 fer

doux, lequel

s’aimante par

influence,

^de

façon

^à compenser ^les actions extérieures _par sa propre

action, qu’elle

^leur superpose.

Les effets

statiques

^du

magnétisme (direction

^d’une

aiguille, aimantation)

^sont propres ^{seulement à montrer la} différence des deux

systèmes

^{de forces}

qui agissent

simultanément en sens con-

traires. Pour mettre en évidence l’existence

indépendante

^{des deux}

systèmes

^{de forces}

magnétiques,

^il suffit de faire

produire

^{à l’un}

d’eux ^un

phénomène d’induction,

^à l’aide d’un mouvement relatif

auquel

^l’autre

système

^{de forces}

magnétiques

^ne

participe

pas.

Grâce au concours

obligeant

^{de M. A.}

Breguet, l’expérience

^a

pu être faite ^{avec un}

appareil très-puissant.

Une machine de Gramme à lumière fut transformée de la manière suivante. Le fil de la bobine tournante,

qui

dans la machine de Gramme est fermé ^sur

lui-même,

^fut

coupé,

^{et les deux}

^bouts,

ramenés sur l’axe de

rotation,

^{d’un même} côté de la bobine tour-

nante, furent

mis,

^{à l’aide de contacts}

frottants,

^en communication continue avec les bornes d’un

galvanomètre multiplicateur

^non

astatique.

^D’autre

part,

^la distribution du

magnétisme

fut établie

comme il suit : ^un courant constant

auxiliaire,

^{assez intense} pour

produire

^{au besoin une} belle lumière

électrique,

^fut

envoyé

^dans

l’électro-aimant de

l’appareil,

^de

façon

^{à faire naître tout le}

long

de l’armature circulaire

qui enveloppe

extérieurement la bobine

tournante un

pôle magnétique

^{de même nom}

A,

tandis que ^le

pôle

contraire B se trouvait

rejeté

par influence ^au milieu de l’axe de

rotation,

^{au centre même de la bobine} tournante. Cette bobine reçut ^d’une machine à vapeur ^une vitesse de rotation de

plus

^de

1o0o tours par

minute ;

^le

galvanomètre

^{fut observé en même}

temps.

^Le

galvanomètre

^n’accusa que des déviations nulles ou insi-

gnifiantes.

Ce résultat

très-simple

^{conduit à une} conclusion

rigou-

reuse : c’est que les actions

magnétiques

^se transmettent à travers

le fer doux et

qu’elles

^se transmettent

intégralemeizt,

c’est-à-dire

sans être en rien modifiées _par

l’interposition

^{du fer doux.}

En

effet,

considérons les actions inductrices

qui

s’exercent sur

le circuit mobile. Le

pôle

^{B et le}

pôle

auxiliaire

produits

par in- fluence dans l’anneau de fer de la bobine ne tendent pas ^à

produire

de courant dans le

fil, puisqu’ils

^sont immobiles par

rapport

^au fil. L’action inductrice

provient

^{donc tout entière du}

pôle

^{fixe A.}

Cette action inductrice s’exerce sur toute l’étendue du circuit

mobile , c’est-à-dire,

^d’une

_part,

^{sur tous} les brins de ^ce

fil qui

sont extérieurs à l’anneau de fer doux et

qui

^{sont soumis à l’ac-}

tion indirecte de A sans

interposition

^{de fer}

^doux,

^d’autre

part

sur tous les brins de fils intérieurs à l’anneau et

protégés

par lui.

Les actions sur les brins extérieurs sont toutes de même sens; les forces électromotrices

correspondantes

^{ont une somme}

positive qui

^{tend à}

produire

^{un courant dans le}

^circuit;

les actions sur les brins intérieurs ont une somme

précisément égale

^{et de sens con-}

traire à la

première, puisque l’expérience

^montre

qu’il n’y

^a pas de courant. D’autre

part,

^{si l’on}

supprimait

^{l’anneau de}

^fer,

^il

en serait exactement de même. On sait que l’action d’un aimant

qui

^{a l’axe de} rotation pour ^axe

magnétique

^{est nulle sur un circuit}

qui

^{a ses} extrémités sur cet axe d’un même côté du

pôle. ^Ainsi, quand

^{le fer doux}

^existe,

^la force électromotrice d’induction

qui

s’exerce sur les brins de fil intérieurs est encore

précisément égale

et de sens contraire à celle

qui

^{a lieu sur le reste du}

circuit;

^elle

n’est donc pas modifiée par

l’interposition

^{du fer doux.}

II. Cette

perméabilité complète

^du fer doux pour les effets ma-

gnétiques

^{conduit aux}

conséquences

suivantes : 1° une machine

magnéto-électrique

^{à courant}

^continu,

^formée

d’aimants,

^{de fer}

doux et d’un fil de

cuivre,

^ne

peut

pas fonctionner ^{sans contacts}

frottants;

^{2’° la force} électromotrice d’une machine à contacts

frottants

dépend uniquement

^{de la}

position

^{de ces contacts, et}

non de la

longueur

^{ni de la forme du fil}

qui

^les

joint.

En

effet, puisque

^les effets d’induction

produits

par ^un aimant

ne sont pas modifiés par

l’interposition

^{d’autres masses}

magné- tiques,

l’induction

produite

par ^un

système

^{formé d’aimants et de}

fer doux est

égale

^{à la somme} des actions dues aux divers

points

des

systèmes

considérés

séparément.

Il résulte de là que, ^{si la}

portion

^{de fil}

qui

^est mobile par

rapport

aux masses

magnétiques

constitue une courbe

fermée,

^{il ne}

_peut s’y produire

^{de courant}

continu. Pour le démontrer sans avoir recours à une formule ^ana-

lytique, représentons,

^{comme l’a fait}

Faraday,

l’intensité de

chaque point magnétique par le

^{nombre de}

lignes

^{de force}

qui

^{en émanent.}

Ces

lignes

^{sont des}

lignes fei-mées;

^elles traversent le fer aussi bien que

l’air,

_pour ^{venir se refermer sur le}

point qui

^{leur donne}

naissance et dont elles restent solidaires : c’est le fait

qui

^{a été}

démontré

plus

haut par

l’expérience.

Considérons l’une de ces

lignes

^{de force en}

particulier.

^{Si elle} vient couper ^le circuit mo-

bile,

_{elle y}

produira

^{un courant} d’induction

qui

circule dans un sens déterminé. Si le circuit mobile

constitue,

^lui

aussi,

^une

ligne fermée,

^ou bien les deux

lignes

^{fermées resteront}

engagées

^l’une

dans

l’autre,

^ou

bien,

^{si elles se}

dégagent,

^{c’est en se}

coupant

^de

nouveau. Dans ce cas, il se

produit

^{un courant inverse du}

premier

et

qui

l’annule si l’on

prend

^{la somme}

algébrique

^des

quantités

d’électricité

qui

^{circulent dans un sens} déterminé. Cette

somme

algébrique

^{est donc}

proportionnelle

^à la variation du nombre des

lignes

^{de force}

qui

sont contenues dans l’intérieur du circuit. Elle

est donc

finie,

^car le nombre des

lignes

^{de force}

représente

^l’in-

tensité du

champ magnétique, laquelle

^{est finie.}

On ne

peut

donc obtenir de courant continu en

quantité

^indé-

finie que si la

portion

^induite du circuit constitue une

ligne

^non

fermée;

^{on est} donc forcé de la relier au reste du circuit _par deux

contacts frottants.

La force électromotrice induite dans une machine à courant

continu ne

dépend

que de ^la

position

^des frotteurs. Soit E cette

force électromotrice. Relions les extrémités du fil induit _par ^un fil

complémentaire qui

^{en soit solidaire et}

qui

^{en fasse un circuit}

fermé. En

appelant

^{E’ la} force électromotrice induite dans le fil

complémentaire,

^{on a}

E + E’ = 0, puisque

le circuit est fermé.

On a donc constamment

E = - E’, quelle

que soit ^la forme du fil induit. Pour la même

raison,

^{E’ ne}

dépend

pas de la forme du fil

complémentaire.

^{On ne}

peut

^donc

multiplier

^{la force électro-}

motrice d’une machine à courant constant, telle que celles

qui

ont été construites _par

Faraday

^{et M. Le}

^Roux, qu’en multipliant

le nombre des fils induits et des

couples

de frotteurs. Pour obtenir de

grandes

^{tensions en}

augmentant

^la

longueur

^{du fil}

^induit,

^il

faut avoir recours à des machines à courant

alternatif,

^{avec ou}

sans commutateur redresseur. Les machines de

Clarke ,

^{de Sie-}

mens, et notamment la machine de

Gramme,

^{sont des machines}

à courant alternatif et à commutateur redresseur. La force élec- tromotrice d’induction

change

^de

signe

dans le fil induit à

chaque - demi-révolution ; par le j eu

du commutateur, le courant recueilli à

l’extérieur est de direction ^constante.