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BASES
D'UNE THÉORIE
MÉCANIQUE
DE
L'ÉLECTRICITÉ
BASES BVHIE THÉORIE
une question préjudicielle se pose : l'énergie électrodynamique est-elle potentielle? Nous pourrions l'admettre provisoirement et constater que, de cette hypothèse, on peut déduire la formule du potentiel électrodynamique : ce serait la vérification de notre point de départ. Mais nous ne pouvons négliger de nous éclairer par des preuves directes. Un indice sérieux nous est donné par le fait que l'équilibre électrique ne dépend pas do la température. Si les forces appliquées au contact des sources et des fils, au contact des fils et du diélectrique, ne déterminent pas entièrement les mouvements du système, l'état stable dépendra des variations virtuelles possibles dans le diélectrique. Or, si ces variations pouvaient correspondre à des pertes d'énergie cinétique, ces pertes se compenseraient avec des variations de température, celles-ci donnant des variations d'énergie totale et d'énergie cinétique dont le rapport est MT. La température T devrait donc figurer dans les conditions du mouvement stable, ce^ que l'expérience contredit. Mais un témoignage plus décisif nous est donné par les phénomènes magnétiques. Tous les faits expérimentaux semblent montrer l'entière analogie entre un champ magnétique, produit par un aimant permanent, et le champ produit par les courants. Or un aimant, mis en présence d'un fer doux, est un système en mouvement permanent. Si on rapproche le fer doux, on obtient un nouveau système permanent, avec production de travail externe. Comme les aimants et le diélectrique ne. s'échauffent pas» ce travail externe est égal. à l 'énergie perdue par le système (*). Cette énergie, ayant pu se transformer intégra-
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DE L'ÉLECTRICITÉ
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lement en travail, était exclusivement potentielle. Ainsi les variations du champ ne modifiant que l'énergie potentielle du système, on est en droit de conclure que l'énergie du champ est exclusivement potentielle et d'étendre ce résultat au champ produit par les courants. Ce fait s'interprète très simplement en admettant que l'énergie électrodynamique est l'énergie du diélectrique. Nous avons vu (paragraphe 17) que la nature exclusivement potentielle de l'énergie est une propriété générale des diélectriques, non une propriété spéciale de la déformation électrostatique ; elle doit donc s'étendre à la déformation électrodynamique. De même l'absence de tout échauffement du système, en dehors des courants, est une propriété des diélectriques qui ne peuvent gagner d'énergie acquise. Toute l'énergie restituée par les sources et par le diélectrique se trouve localisée dans le conducteur. Nous avons vu (paragraphe 27) comment, dans ce cas, on doit rectifier la loi de Ohm, en égalant à la chaleur de Joule toute l'énergie disponible. Le diélectrique ne peut gagner que de l'énergie potentielle ; pour qu'il en gagne, il suffit qu'une liaison supplémentaire l'empêche d'atteindre le minimum absolu des corps neutres ; cette liaison supplémentaire résulte de la réaction entre le diélectrique, les fils et les sources d'électricité. Maxwell a comparé les réactions éleotrodynamiquos aux forces d'inertie résultant du mouvement de l'eau dans un tuyau sinueux ; l'induction serait comparable au coup de bélier produit par la fermeture d'un robinet. La comparaison serait plus complète si l'eau circulait dans un
(*) 11 faudrait, en toute rigueur, tenir compte de l'énergie dissipée par l'hystérésis. Le déplacement réciproque d'un fer doux et d'un
Rimants et des fers doux exerçajat des attractions égales, il semble qu'on puisse envisager le cas limite où la perte par hystérésis est infi-
aimant n'est pas un phénomène entièrement réversible. Mais, comme
niment petite. Dans ce cas, le raisonnement ci-dessus devient absolument rigoureux.
l'importance
des pertes
par hystérésis est
très
-variable pour
des