André-Marie Ampère to Faraday   13 April 1833

Mon très cher confrère,

Il y a bien longtems que je désire de vous écrire et que tantôt une occupation urgente, tantôt un travail pressé m'en ont empêché, d'ailleurs, depuis l'affection de poitrine dont j'ai manqué mourir il y a trois ans, je me suis exclusivement occupé, pendant tout le tems dont je pouvais disposer, d'un travail dont je ne soupçonnais pas l'étendue quand je l'entrepris à hyères dans le midi de la france, où les médecins m'enoyèrent comme seul moyen de guérison qui pût laisser quelque espoir. Ce travail est une classification naturelle de toutes les connaissances humaines, sciences et arts, qui mette en évidence les rapports et la dépendance mutuelle.

J'ai commencé l'impression, en deux volumes, d'un ouvrage où cette classification, que j'ai mis trois ans à amener au point de perfection où elle est, sera développée1; l'ouvrage se terminera par un tableau qui en présente les résultats. M Underwood2, qui va incessamment se rendre à Londres a bien voulu se charger de vous en remettre un exemplaire avec cette lettre. Si vous croyez que cela puisse être de quelque interêt pour la Société royale de Londres, M. Underwood vous en remettrait un Second exemplaire, que je vous priérais, dans ce cas, de lui offrir de ma part.

Je sais, mon très cher confrère, par cet excellent ami, que vous avez aussi pour moi une véritable amitié, et je me flatte de la mériter par les sentimens que je vous ai voués depuis longtems et par le vif désir que le conserverai toujours de trouver l'occasion de faire quelque chose qui pût vous être agréable. C'est ce qui m'autorise à vous parler à coeur ouvert d'une chose qui m'a fait quelque peine lorsque j'ai lu le mémoire3 que vous avez publié sur les expériences qui ont tant ajouté à ce qu'on savait sur les phénomènes produits par l'électricité en mouvement et qui constituent une des plus belles découvertes de ce siècle, en donnant les lois de l'action par laquelle un courant électrique, ou un aimant, détermine, dans un fil conducteur dont on l'approche ou l'eloigne, un courant qui ne dure que pendant qu'il y a mouvement relatif entre le premier courant ou aimant et ce fil conducteur, et qui va en sens contraire dans le premier cas, et en même sens dans le second. Dans une expérience que je fis à Genève, en 1822, avec M. Auguste de la Rive, nous obtinmes ce courant par induction4; l'appareil dont nous nous servîmes est figuré tant dans la planche 6 figure 17, que dans la planche 7 [sic] figure 19 de mon recueil d'observations électrodynamiques, publié de 1820 à 18245 et dont j 'ai eu l'honneur de Vous envoyer dans le tems un exemplaire ainsi qu'à la Société royale6. La seconde de ces deux figures est aussi dans le tome XVIII des annales de chimie et de physique, planche 77 [sic], figure 19. L'expérience même est décrite en détail page 170 de ce recueil8, et d'une manière plus abrégée dans ce même tome des annales, page 3779. Dans l'endroit où je la décris on trouve que je n'ai point obtenu de courant électrique par induction au mois de juillet 1821, mais dans trois autres endroits du même recueil, je reviens, comme a fait M. Berzelius à l'égard de la thorine10, sur l'erreur que j'avais commise, vous trouverez:

1° de la page 285, ligne 25, à la page 286, ligne 1011.

2° A la page 321 de la ligne 15 a la ligne 2012.

3° A la page 333 de la ligne 7 a la ligne 1213,

trois passages relatifs à ces expériences, le premier écrit par Mr. auguste de la Rive et qui se trouve à la fin d'un de ses mémoires, publié en 1822 dans la bibliothèque universelle, tome XXI, page no. 29-4814, et dans les annales de chimie et de physique, tome XXI, pages 24- 4815. Les deux autres écrits par moi et publiés l'un dans le bulletin de la Société philomatique, extrait d'un mémoire que j'avais lu à l'academie des Sciences, livraison d'Octobre 1822, pages 145-14716, l'autre dans le même bulletin exposé des phénomènes electro- dynamiques, livraison de Novembre 1822, pages 177-18317, et ce dernier avec plusieurs additions dans le Journal de physique, tome XCV, pages 248-25718, avec plusieurs additions, étrangères à la vérité, à ce dont il est ici question.

Vous remarquerez que dans ces divers passages: 1° Je parle de la production du courant électrique par influence, comme d'une expérience qui, faite d'abord sous les yeux de M. auguste de la Rive, est assez facile à répéter, et qu'en effet je l'ai faite nombre de fois de 1822 à 1828, toujours avec le même succès, en présence de diverses personnes. Je l'ai encore répétée avant-hier avec MM. Underwood, hachette &c.

2° que dans ces divers passages, j'ai évité avec soin de parler du sens dans lequel le courant par induction a lieu, et de dire quelle est sa durée, parceque je l'ignorais et n'avais pas cherché ce qu'il en était à cet égard.

3° que j'ai bien expliqué que la partie mobile de mon appareil, dans laquelle se produisait le courant par induction était une lame de cuivre pliée en cercle, expression de M. Auguste de la Rive, témoin de la première expérience; un conducteur mobile, expression dont je me servis dans le mémoire lu à l'académie des sciences19; un circuit métallique continu et isolé, ainsi que je l'ai dit dans mon exposé méthodique des phénomènes électro- dynamiques20, ce qui éloigne également l'idée d'un disque mobile et s'accorde avec la figure 17 de la planche 6 de mon recueil, et avec celle des annales de chimie et de physique tome XVIII, planche 721, [sic] figure 19, où l'on a, en effet dessiné, non pas un disque mais un cercle fait avec une lame mince ou un fil de cuivre.

Je me suis aisément expliqué, d'après l'emploi que vous avez fait d'un disque, pourquoi, dans le mémoire où sont consignées vos nombreuses découvertes, sur toutes les circons‑tances de la productions [sic] des courans électriques, par induction, vous disiez, mon cher Confrère, que cette expérience ne vous avait pas réussi, et que, dans l'article 78 de ce mémoire22 vous avez attribué le succès que j'ai obtenue à la délicatesse supérieure et à la puissance de mes appareils, quoique, dans le vrai, la seule chose qui vous ait empêché de réussir dans cette expérience, c'est qu'il parait que vous l'avez essayée avec un disque métallique suspendu, dont je n'ai jamais songé à me servir dans ce cas, et non d'un conducteur mobile, formé d'une lame de cuivre pliée en cercle, que j'avais employé et que j'ai décrit clairement dans les passages cités plus haut. Mais je n'ai pas compris de même pourquoi vous aviez lié, à l'expérience dont nous parlons, l'idée, supposée émise par moi, que le courant produit par induction serait dans le même sens que le courant qui le détermime, puisque dans ce que j'ai écrit en 1822 sur ce sujet, j'ai évité, ainsi que Vous venez de le voir, de rien dire sur le sens ni sur la durée du courant par induction, et que j'ai encore usé de la même réserve dans une note que j'ai lue à l'Académie des Sciences peu de tems après la publication de vos belles découvertes sur la direction du courant formé par induction, et sur son peu de durée23. Quelque petite que soit cette durée, vous avez constaté par l'expérience qu'il subsistait assez de temps pour mettre en mouvement l'aiguille d'un galvanometre, dès lors il est tout simple quil dure assez pour mettre en mouvement un conducteur mobile circulaire fait d'une lame très légère comme il arrive dans l'expérience que j'ai faite avec M. Auguste de la Rive au mois d'Aout 1822, et que j'ai tant de fois répétée depuis. Ce n'est qu'en la refaisant depuis les votres que j'ai reconnu que le courant par induction avait lieu en sens contraire du courant qui le produit, à l'instant où l'on établit ce dernier, et dans le même sens que celui auquel il est dû, lorsque celui ci est interrompu, conformément à ce que vous avez découvert relativement à ce genre d'action.

J'avoue que je n'ai point cherché dans le tems à déterminer dans quel sens se produisait le courant par induction, je n'avais qu'un but en faisant alors ces expériences, je cherchais seulement, comme vous le reconnaitrez en jetant les yeux sur ce que j'ai publié à cette époque, lorsque j'ai décrit l'appareil dont je me suis servi pour les faire, c'était de résoudre cette question: les courans électriques, aux quels sont dus les attractions et répulsions magnétiques préexistent-ils avant l'aimantation autour des molécules du fer, de l'acier et des deux autres métaux où on les observe dans une position qui ne leur permet d'exercer aucune action audehors, ou bien sont-ils produits à l'instant de l'aimantation par l'influence des courans voisins?

Lorsque dans mes premières expériences de Juillet 1821, je n'obtins point de courans de cette manière, j'en conclus (annales de chimie et de physique, tome XVIII, page 37724, et recueil d'observations électro-dynamiques, page 165), que puisque un courant ne pouvait en produire un autre par influence, il fallait bien que l'aimantation eût lieu parceque le courant où le barreau qui aimantait ne faisait que diriger des courants préexistants à l'aimantation dans le fer et l'acier. Mais lorsque l'expérience que je fis à Genève en 1822 avec M. Auguste de la Rive, m'eût obligé à me rétracter et à admettre la production des courans par influence, je pensai que la grande question de la préexistence ou de la non préexistence des courans moléculaires des métaux susceptibles d'aimantation, ne pouvait plus être déterminée de cette manière, qu'elle devait rester indécise jusqu'à ce qu'elle pût être résolue par d'autres moyens, et je ne mis plus autant d'importance à ces expériences que j'eus le tort de ne pas étudier plus à fond. En effet, vos découvertes à ce sujet m'ont donné la solution de cette question en montrant que le courant produit par un autre est d'abord en sens contraire de celui-ci, tandis qu'un courant préexistant est toujours, d'après mes anciennes recherches, dirigé par un autre courant dans le sens de ce dernier, ce qui suffit en effet pour la résoudre, car au premier instant de l'aimantation d'un fil d'acier ou d'un barreau de fer doux dans une hélice, sauf les cas d'exception qu'à fait connaître M. Savary25, les courans produits dans ce fil ou ce barreau sont dans le même sens que ceux de l'hélice et, en considérant les aimants comme des assemblages de courans électriques, la même chose a lieu dans l'aimantation par les anciens procédés; d'où il suit que ce sont alors des courans préexistants dirigés par ceux qui agissent sur eux dans le même sens que ces derniers. Mais tout cela ne fait rien au fait de la production des courans par induction obtenus en 1822 à Genève par M. Auguste de La Rive et par moi. Quant à leur direction, je vous serais infiniment obligé de me dire, dans la réponse à cette lettre, que j'éspère de votre amitié, ce qui vous a fait m'attribuer une opinion à cet égard; je n'ai pu, après beaucoup de recherches, trouver ce que j'avais pu dire qui énonçât une opinion arrêtée sur ce point que j'avais négligé d'éclaircir avant la publication de vos grandes découvertes sur ce sujet. Est-ce quand j'ai parlé du sens suivant lequel s'aimante un corps susceptible de magnétisme dans une hélice, aimantation qui, en effet, a lieu dans le sens de courant de cette hélice? Serait-ce parce que vous auriez regardé comme exprimant ma pensée ce qu'on trouve dans l'article du Lycée inséré dans le n°. 36 du 1er Janvier 183226. Cependant, vous avez pu remarquer, et cela se voyait sur le champ, que cet article était dirigé contre moi, et bien éloigné de tout l'ensemble de mes idées; qu'il était fait dans la vue de me nuire dans l'estime des gens de bien en attaquant mon caractère d'une manière inexcusable, si elle n'avait pas été si méprisable, qu'à l'occasion d'une note que je venais de lire à l'institut relativement à vos découvertes et où j'annonçais qu'en répetant vos expériences avec des hélices j'avais trouvé, comme vous l'aviez dit, que le courant produit par induction était d'abord en sens contraire de celui qui le produit. L'Auteur de cet article, comme sil n'avait aucune idée du sujet, prétendait prouver que ce courant devait être dans le même sens, par des raisonnemens absurdes sur le principe de la moindre action qui ne peut avoir aucune sorte de liaison avec la production par induction d'un courant par un autre courant; mauvais raisonnemens d'autant plus opposés à tout ce que j'avais fait sur les phénomènes électro-dynamiques, que j'ai beaucoup écrit pour démontrer que, d'après l'ensemble des expériences, il est incontestable que les forces qui produisent ces phénomènes ne sont pas fonctions de la simple distance, et que c'est seulement, comme le savent tous les mathématiciens, pour ce dernier genre de forces étrangères, suivant moi, aux phénomènes électro-dynamiques, que peut avoir lieu le principe de la moindre action. C'est dans une note sur l'article 79 de votre mémoire relatif à celui du Lycée, dont je viens de parler, que se trouve une phrase où vous dites, mon cher confrère, que l'auteur de cet article du Lycée prend pour vrais les faux résultats de MM. Fresnel27 et Ampère 28, phrase qui semble s'appliquer à l'expérience sur les courants par induction que j'avais observés à Genève avec M. Auguste de la Rive, et depuis plusieurs fois à Paris, car un des professeurs de physique de cette dernière ville l'a entendu dans ce sens, c'est ce qu'il me dit à ce sujet qui appela mon attention sur cette note qui semblerait jeter des doutes sur l'exactitude de l'expérience dont il est ici question; quoique je lui aie donné, dans le tems, toute la publicité possible pour que chacun pût la répéter en se servant du conducteur mobile plié en cercle dont j'avais fait usage, et que tout ce que j'avais publié sur ce fait soit exact et conforme à vos expériences, ne pas dire dans quel sens est le courant produit parcequ'on ne s'en est pas occupé, ce n'est pas plus dire qu'il est dans le même sens que le courant inducteur, que dire qu'il est en sens contraire.

Voila ce qui m'a fait quelque peine, car la note de cet article 79 de votre mémoire serait bien injuste si elle devait être entendue dans ce sens. Je serais bien aise que dans quelques nouvelles publications, vous trouvassiez l'occasion de prévenir les personnes que l'amour des sciences porte à lire avec tant d'empressement tout ce que publie un des premiers physiciens de l'Europe, que ce que vous dites dans cette note ne se rapporte en aucune manière à l'expérience faite en 1822 avec M. Auguste de la Rive; mais seulement à celles que j 'avais essayées deux ans auparavant, en 1820, par des moyens tout différens, ana‑logues à ceux que Fresnel employait, excepté que je faisais agir le conducteur de l'hélice roulée comme la sienne autour d'un aimant, sur une petite aiguille aimantée, et non pour opérer la décomposition de l'eau, expérience dont il parle dans le tome XV des annales de chimie et de physique page 219, en note et page 22229; c'est à cette dernière page qu'il déclare en mon nom que les effets que j'avais obtenus étaient si faibles et si irréguliers que je n'en pouvais rien conclure.

M'étant ainsi retracté au sujet de ces expériences, faites en 1820 et dont celles de Fresnel m'avait suggéré l'idée, je ne puis plus avoir aucune sorte d'intérêt à les regarder aujourd'hui comme exactes, cependant je vous avouerai, mon cher confrère que, depuis les décou‑vertes par lesquelles vous avez répandu tant de lumière sur cette branche de la physique, je ne puis guère douter que l'action que j'avais observée ne fut véritable car elle devait résulter des faits que la science vous doit; en effet, j'avais placé un barreau aimanté dans une hélice dont les deux extrêmités réunies formaient comme une anse que j'approchais parallelement à la ligne des pôles d'une petite aiguille, placée assez loin du barreau pour que les petits déplacements de ce barreau n'eussent pas d'action sensible sur l'aiguille; mais il était bien difficile qu'en approchant et en éloignant alternativement l'anse du fil conducteur de l'aiguille, je ne secouasse pas plus ou moins l'hélice de manière à déranger parfois la situation relative de cette hélice et de l'aimant, à les faire, sans m'en appercevoir, glisser un peu l'un sur l'autre; ce qui, d'après les résultats de Vos belles recherches, devait aussitôt produire un courant dans le fil faisant dévier l'aiguille aimantée pendant le peu de temps qu'il durait. Je la voyais ainsi un peu agitée, d'autrefois l'hélice et l'aimant, ne changeant pas de position respective, je n'obtenais absolument aucun effet, et j'abandonnai tout-à-fait ces essais quand je sus que ce que Fresnel avait d'abord observé ne se soutenait pas.

Il est certain que les expériences qu'il faisait sur l'oxidation d'une des extrêmités d'un fil de fer, roulé en hélice autour d'un aimant, tandis que l'autre extrêmité se couvrait d'un dépôt de calcaire, avaient d'abord complètement réussi; Vous pouvez voir la descrip‑tion de ces expériences dans le tome XV des annales de chimie et de physique page 22030; mais, comme Fresnel ne savait pas alors que l'eau distillée n'était nullement conductrice du courant électrique et qu'elle le devenait dès qu'elle tenait en dissolution un peu de sel, comme il ne faisait pas attention que le dépôt calcaire, à une des extrêmités du fil, était une preuve tout aussi évidente de l'existence d'un courant électrique, que l'oxidation de l'autre extrêmité, il ne chercha plus à obtenir les mêmes effets avec l'eau distillée qui, faute de permettre le passage du courant électrique, ne pouvait, dans aucun cas, donner de résultat, et il abandonna bientôt toute recherche sur ce sujet.

Le fait du succés constant de ses premiéres expériences, où l'un des deux bouts du fil de l'hélice se trouvait oxidé, l'autre couvert d'un dépôt calcaire, tant qu'il se servait d'eau ordinaire qui pouvait conduire l'électricité, à cause d'une petite quantité de sel qu'elle contenait, fait dont j'ai été temoin en 1820, m'a laissé dans l'opinion qu'il avait obtenu une action réelle due à une cause que personne ne pouvait soupçonner alors, au changement de température de l'aimant place dans l'hélice.

Il y a trois mois que j'ai commencé des expériences sur ce sujet, relativement aux quelles j'ai déjà fait deux communications à l'académie des sciences31. En plaçant deux barreaux aimantés d'égale force dans une double hélice, de manière que leur action comme aimant se neutralisât presque complètement en reunissant leurs pôles par des étriers de fer doux, et que les actions électro-motrices s'ajoutassent au Contraire; en mettant cet apareil [sic] dans un long vase de cuivre plein, tantôt d'eau, tantôt d'huile, suivant la température où je voulais l'élever avec des lampes à alcool, ou l'abaisser avec de la glace, j'ai obtenu des déviations très fortes dans l'aiguille du galvanomètre et qui ont duré très longtemps pour des changemens graduels de température assez peu étendus, par exemple, pendant le refroidissement de l'appareil, précédemment chauffé à l'eau bouillante de 60° à 50°, refroidissement qui a duré par deux fois, vingt minutes chaque fois; la déviation s'est soutenue pendant tout ce tems-là entre 55° et 35° et elle était encore à 35° lorsque j'ai été obligé de cesser cette expérience. A la température de l'eau bouillante, j 'avais eu des déviations bien plus grandes jusqu'à 70°, mais qui ne s'étaient soutenues que 10 minutes. Les changemens brusques de température m'ont donné des déviations qui jetaient l'aiguille, en vertu de la vitesse acquise, au delà de 90°; mais qui n'étaient qu'instantanées comme dans vos expériences et n'avaient par conséquent aucun rapport avec les expériences de Fresnel. Il n'en est pas de même des déviations qui ont lieu par un refroidissement ou un échauffement graduel; vous voyez que j'ai obtenu alors des courans permanens et bien plus forts qu'il n'est nécessaire pour déterminer l'oxidation du fer au bout positif du fil, car cette oxidation ayant lieu seulement avec plus de lenteur, quand il n'y a point de courant, il suffit qu'il y en ait un très faible pour augmenter l'oxidation à un des bouts, en préserver l'autre extrêmité et déterminer sur celle-ci le dépôt de la base des sels dissous dans l'eau.

Comme j'ai trouvé que, surtout pendant le refroidissement du barreau, la déviation indiquait un courant dans le sens de ceux de l'aimant, ainsi que l'avait observé Fresnel; comme il disposait ses appareils le jour et allait voir le lendemain matin si l'oxidation au pôle positif et le dépôt calcaire à l'autre pôle, avaient eu lieu pendant la nuit, n'est-il pas bien probable que c'était l'abaissement de température de la nuit qui déterminait le courant électrique en agissant sur l'aimant comme dans les expériences qui j'ai faites à ce Sujet et dont je viens de Vous donner un simple apperçu; car plusieurs m'ont présenté, relativement à la direction du courant, des anomalies, dont je n'ai pas encore débrouillé toutes les causes; il est arrivé, par exemple, que par certaines temperatures, l'échauffement a déterminé d'abord des courans de même sens que ceux qui avaient lieu avec beaucoup plus d'intensité pendant le refroidissement.

Au moyen des expériences que j'ai déjà faites et que j'achève dans ce moment pour ne laisser aucune obscurité sur ce genre d'action, je compte éclaircir tout cela dans un mémoire redigé en partie, et que je lirai incessamment à l'institut. Dès qu'il sera imprimé, Vous savez bien, mon cher confrère, que je me hâterai de vous en adresser un exemplaire.

Les résultats que j 'ai obtenus se trouveraient liés avec vos découvertes sur les Courans par induction, si l'on admettait que, par un refroidissement graduel, les aimans diminuassent d'intensité, ensorte que ce refroidissement ferait comme si on les éloignait peu à peu de l'hélice, mais, quoique cela dût donner un courant dans le même sens, je ne sais si cette diminution graduelle d'intensité peut produire des courans électriques comparables à ceux que j'ai observés.

J'avais aussi pensé que l'oxidation de l'aimant en en diminuant graduellement l'énergie, pourrait avoir part aux effets dont je viens de parler, mais dans quelques expériences que j'ai tentées à ce sujet, je n'ai rien apperçu qui confirmât cette idée d'une manière à la rendre bien probable; il y avait, en même tems, des changemens de température qui m'ont paru, sinon la seule, du moins la principale cause des effets que j'ai alors apperçus.

Quoiqu'il en soit, voilà un nouveau moyen de produire des courans électriques qui se lie sans doute avec la production des courans par induction, mais qui en diffère en ce qu'il donne des courans permanens dont la durée peut aller beaucoup plus loin que dans l'expérience citée plus haut, puisque il était encore assez intense lorsque, j'ai été obligé d'interrompre cette expérience.

Je vous prie, Mon cher confrére, d'agréer l'expression d'une bien sincère amitié, et des sentimens que m'inspirent, comme à tous ceux qui s'intéressent aux progrès des sciences, les grandes dècouvertes qu'elles vous doivent.

A. Ampère

Paris le 13 Avril 1833.

M. Faradai, membre de la Société Royale de Londres, corréspondant de l'institut de France, &c.


TRANSLATION

My Very Dear Colleague,

I have intended to write to you for a long time, but I have been prevented from so doing both by affairs that needed immediate attention and by urgent work. Moreover, since I suffered a near-fatal chest infection three years ago, I have spent all my spare time exclusively on a work, the extent of which I could not have imagined when I undertook it at Hyères in the south of France, where the doctors had sent me as the only method of treatment which offered any hope. This work consists of a natural classification of all human knowledge, in the sciences and arts, which shows its links and mutual dependence.

I have begun to print, in two volumes, a work in which this classification, which I have taken three years to bring to its current state of perfection, will be developed32. The work will conclude with a table which will expound the results. Mr. Underwood33, who is shortly to visit London, has kindly offered to present a copy of it with this letter. If you think that this could be of some interest to the Royal Society in London, Mr. Underwood will give you a second copy, which I would ask you, in that case, to present to the Royal Society on my behalf.

I know, my dear colleague, through this excellent friend, that you too are a true friend of mine and I flatter myself that I merit this for the sentiments that I have for a long time felt for you and for the keen desire that I shall always retain of finding an opportunity to do something to please you. It is this which allows me to speak with an open heart of something which caused me some sorrow, when I read the paper34 that you published on the experiments which have added so much to what was known of the phenomena produced by electricity in motion and which constitute one of the most beautiful discoveries of this century, giving the laws of action by which an electric current, or a magnet, determines, in a conducting wire which is moved forth or back, a current which lasts only as long as the relative movement between the first current or the magnet and this conducting wire and which goes in the opposite direction in the first case and in the same direction in the second. In an experiment that I performed in Geneva in 1822 with Mr. Auguste De la Rive, we obtained this current by induction35. The apparatus that we used is shown in plate 6 (figure 17) and in plate 7 (figure 19) of my collection of electro-dynamic observations, published from 1820 to 182436, a copy of which I had the honour of sending to you and to the Royal Society at the time37. The second of these two figures is also in volume XVIII of the Annales de chimie et de physique, plate 738, [sic] figure 19. The experiment itself is described in detail on page 170 of this collection39 and in an abridged form in the same volume of the Annales, page 37740. In the place where I describe it, it is found that I did not obtain an electric current by induction in the month of July 1821; but in three other places in this same collection, I return, as did Mr. Berzelius regarding thorium41, to the error that I had made. You will find:

1st from page 285, line 25, to page 286, line 1042;

2nd from page 321, line 15 to line 2043;

3rd from page 333, line 7 to line 1244,

three passages relating to these experiments: the first written by Mr. Auguste De la Rive and which is found at the end of one of his papers, published in 1822 in the Bibliothèque universelle, volume 21, pages 29-4845 and in the Annales de chimie et de physique, volume 21, pages 24-4846; the other two are written by me and published - one in the Bulletin de la Société philomatique, an extract of a paper that I had read to the Académie des Sciences, the October 1822 issue, pages 145-14747, the other in the same Bulletin, an exposition of electro-dynamic phenomena, the November 1822 issue, pages 177-18348, and this latter with several additions in the Journal de Physique, volume 95, pages 248-25749, with several additions, irrelevant to the truth we are dealing with here.

You will see that, in these diverse passages: 1st I talk of the production of an electric current by influence, as in an experiment which, done originally under the eyes of Mr. Auguste De la Rive, is quite easy to repeat, and which in fact I performed a number of times between 1822 and 1828, always with equal success, in the presence of different people. I repeated it the day before yesterday with Messrs. Underwood, Hachette &c.;

2nd, that in these diverse passages, I carefully avoided speaking of the direction in which the induced current goes and how long it lasts, because I did not know this and did not look into this aspect.

3rd, that I had carefully explained that the mobile part of my apparatus, in which current was produced by induction, consisted of: a strip of copper, bent into a circle, an expression of Mr. Auguste De la Rive's, a witness of the first experiment, a mobile conductor, an expression I used in the paper I read to the Académie des Sciences50; a continuous and isolated metal circuit, as I said in my methodical exposé of electro-dynamical phenomena51; which equally removes the idea of a mobile disc and is in accordance with figure 17 of plate 6 of my collection and with that of the Annales de chimie et de physique, volume 18, plate 7, [sic] figure 19, where, in fact we have drawn not a disc but a circle made with a thin copper strip or wire52. I have clearly explained why having used a disc, in the paper which records your numerous discoveries on all the circumstances surrounding the production of electric currents by induction, you say, my dear colleague, that this experiment did not succeed, and that, in paragraph 78 of this paper53 you attributed the success I obtained to the superior precision and power of my instruments, whereas, in fact, the only thing that had impeded you from succeeding in this experiment is that it appears that you attempted it with a suspended metal disc, which I had never dreamt of using in this case, and not a mobile conductor, made of a strip of copper bent into a circle, which I had used and which I have described clearly in the passages cited above. But I truly cannot understand why you linked to the experiment in question the idea, supposedly put forward by me, that the current produced by induction would be in the same direction as the current which determines it, since, in what I wrote on this subject in 1822, I avoided, as you have just seen, to say anything about the direction or the length of an induced current and that I even used this same reserve in a note I read to the Académie des Sciences a short while after the publication of your beautiful discoveries on the direction of a current formed by induction, and of its brief duration54. However brief its duration, you noted by experiment that there is enough time for it to deflect the needle of a galvanometer. From that it is quite plain that it lasts long enough to put into motion a mobile circular conductor made of a very light strip, as indeed in the experiment I performed with Mr. Auguste De la Rive in August 1822 and which I have repeated so many times since. It was only when I repeated it after your experiments that I realised that the induced current took place in the opposite direction to the current which produced it, at the instant in which this current was established and in the same direction as the one that induced it when that one was interrupted, exactly as you discovered with regard to this type of action.

I admit that I did not at that time try to determine in what direction an induced current went. I had but one goal in doing those experiments in that period. As you will see from glancing at the papers I published at that time, where I described the apparatus I used to do these experiments, I was trying only to resolve this question: do electric currents, which cause magnetic attractions and repulsions, exist before magnetisation around molecules of iron, steel or the other two metals in which one observes them to be in a position that does not allow them to exert any action outside, or are they produced at the moment of magnetisation by neighbouring currents?

Since in my first experiments in July 1821, I did not obtain any currents of this kind, I concluded (Annales de chimie et de physique, volume 18, page 37755), and Receuil d'observations électro-dynamiques, page 165) that, since a current could not produce another by influence, it must be that magnetisation took place because the current or the bar which magnetised it, did nothing but direct the pre-existing currents to magnetise in the iron and steel. But since the experiment I performed with Mr. Auguste De la Rive obliged me to retract this and admit the production of currents by influence, I thought that the big question of the pre-existence or otherwise of molecular currents of metals susceptible to magnetisation, could no longer be determined in this way, that it should remain undecided until it could be resolved by other means, and I put no more importance on these experiments than that I had been wrong not to study more thoroughly. In fact, your discoveries on this subject gave me the solution to this problem in showing that a current produced by another goes at first in the opposite direction to the one that produces it, whilst a pre-existing current is always, according to my old research, driven by another current in the same direction as the latter; which, in fact, resolves this point. For, at the first moment of the magnetisation of a steel wire or a bar of soft iron in a helix, save in the exceptional cases that Mr. Savary discovered56, the currents produced in this wire or bar are in the same direction as the helix and, considering magnets as collections of electric currents, the same thing takes place during magnetisation according to old-established procedures. From which it follows that these are then pre- existing currents directed by those that act on them in exactly the same direction. But all that does not affect the fact that the production of currents by induction obtained in Geneva by Mr. Auguste De la Rive and myself. As to their direction, I should be greatly obliged to you if you could tell me, in the reply to this letter which I hope to receive because of your friendship, what made you attribute an opinion to me on this subject. I have not been able, after much searching, to find what I could have said which announced a firm opinion on this point, which I had neglected to explain before the publication of your great discoveries on this subject. Was it when I spoke of the direction following which a susceptible body is magnetised in a helix: magnetisation which in fact takes place in the direction of the current of the helix? Would it be because you regarded as an explanation of my thinking what is found in the article in the Lycée, number 36 of 1 January 1832?57 However, you will have realised, since this was immediately obvious, that this article was directed against me, and was far removed from my ideas as a whole, was written with a view to discredit me in the esteem of people of goodwill by attacking my character in an inexcusable manner if it had not been so contemptible, as when describing a note that I had just read to the Institut concerning your discoveries where I announced that by repeating your experiments with helices I had found, as you had said, that the current caused by induction was at first in the opposite direction from that which produced it, the author of this article, as if he had no idea of the subject, claimed to prove that this current had to be in the same direction, by absurd arguments on the principle of minimum action, which cannot have any sort of link with the production of an induced current by another current. Bad arguments, all the more opposed to what I had done on electro-dynamic phenomena, that I have written much to show that, according to the whole series of experiments, it is indisputable that the forces which produce these phenomena are not functions of simple distance and that it is only, as all mathematicians know, for these latter kinds of unknown forces, as I have said, due to electro-dynamic phenomena, that the principle of minimum action can take place. It is in your note on paragraph 79 of your paper referring to the Lycée article that I have just mentioned, that there is a sentence where you say, my dear colleague, that the author of this article in the Lycée takes as true the erroneous results of Messrs. Fresnel58 and Ampère 59: a sentence that seems to apply to the experiment on induced currents that I observed in Geneva with Mr. Auguste De la Rive, and since then several times in Paris, since one of the professors of physics of this latter town understood it this way. It is what he said on this subject that drew my attention to this note which seemed to cast doubts on the accuracy of the experiment in question here; even though I gave him, at the time, all possible information so that everyone could repeat it using a mobile conductor bent into a circle which I had used and so that all I had published on this fact should be accurate and in accordance with your experiments. To say nothing of the direction of the current produced because one has not investigated it is no more to say it goes in one direction or another. This is what grieves me, because the note to paragraph 79 of your paper would be most unjust if it were meant to be understood in this way. I would be very grateful if in some new publication, you were to find an opportunity of warning the people whom the love of science prompts to read attentively all that is published by one of the leading physicists in Europe, that what you say in your note in no way refers to the experiment done in 1822 with Mr. Auguste De la Rive, but only to those that I had tried two years earlier in 1820, by completely different means, analogous to those used by Fresnel, except that I made the conductor of the helix wrapped as his was around a magnet, deflect a little magnetised needle and not decompose water, an experiment he discusses in volume 15 of the Annales de chimie et de physique, page 219, in note and page 22260; it is on that page that he declares in my name that the effects I had obtained were so weak and so irregular that I could conclude nothing from them.

Having backed down on the subject of these experiments done in 1820 and for which Fresnel's own had given me the idea, I cannot have any kind of interest at all in regarding them today as exact. However, I will admit to you, my dear colleague, since the discoveries by which you have thrown so much light on this branch of physics, I can no longer doubt that the action I observed was indeed true; for it had to be a result of the facts that science owes to you. In fact I had placed a magnetised bar in a helix of which the two reunited ends formed a sort of loop that I drew parallel to the line of the pole of a little needle placed sufficiently far from the bar so as the little displacements of this bar could not have any noticeable effect on the needle, but it was very difficult, in alternately bringing closer and moving back the loop from the conducting wire of the needle, not to shake the helix more or less in a way as to disrupt occasionally the relative positions of the helix and the magnet, in order to make them, without my realising it, slide a little one onto the other; which following the results of your beautiful research, should also produce a current in the wire, making the magnetised needle deviate during the little time that it lasted. I did see it move a little in this way. At other times, when the helix and the magnet did not change their respective positions, I did not obtain any effect, so I abandoned altogether these experiments when I found out that what Fresnel had originally observed was untenable.

It is certain that the experiments he did on the oxydisation of one of the ends of an iron wire shaped into a helix around a magnet whilst the other end covered itself in a calcareous deposit, were at first completely successful. You can see a description of these experiments in volume 15 of the Annales de chimie et de physique, page 22061; but as Fresnel did not then know that distilled water could not conduct electric currents but that it could as soon as it contained a weak saline solution, since he paid no attention to the fact that the chalky deposit at one end of the wire was as clear a proof of the existence of an electric current as the oxydisation at the other end, he no longer tried to obtain the same effects with distilled water, which not allowing the electric current to pass through, could not, in any case, give a result, and he soon abandoned all research on this subject.

The fact of the constant success of these first experiments, where one of the ends of the helix wire became oxydised, the other became covered in a calcareous deposit, as long as he used ordinary water which could conduct electricity because of the small quantity of salt that it contained, a fact of which I was a witness in 1820, left me of the opinion that he had obtained a real action due to a cause that nobody could then suspect, namely the change in temperature of the magnet placed inside the helix.

Three months ago I began some experiments on this subject, concerning which I have already made two announcements to the Académie des Sciences62. Placing two magnetised bars of equal force in a double helix, in such a way that their action as magnets would be neutralised almost completely by joining their poles with stirrups of soft iron, and that their electro- motive actions added up to the contrary; by putting this apparatus in a long copper vase filled sometimes with water, sometimes with oil, depending on whether I wished to raise the temperature with alcohol lamps or lower it with ice, I obtained very strong deflections in the needle of the galvanometer, which lasted a very long time for the gradual and not very large changes of temperature, for example during the cooling of the apparatus, previously heated by boiling water, from 60° to 50°: a cooling that lasted twice twenty minutes each time; the deflection was maintained during this entire time at between 55° and 35° and it was still at 35° when I was obliged to cease the experiment. At the temperature of boiling water, I had even greater deflections up to 70°, but these were maintained for only 10 minutes. Abrupt changes in temperature gave me deflections which moved the needle, by virtue of the speed acquired, below 90°, but which were but instantaneous as in your experiments and did not, by consequence, have any connection with Fresnel's experiments. Neither are these deflections that take place due to a gradual cooling or heating. You can see that I obtained permanent currents and much stronger ones than are necessary to determine the oxydisation of iron at the positive end of a wire; for this oxydisation takes place more slowly only when there is no current, a very weak current suffices to increase the oxydisation at one of the ends, to preserve the other end and to determine on the latter the deposit of salts dissolved in the water.

Since I found that above all during the cooling of the bar, the deflection indicated currents which went in the direction of those of the magnet, just as Fresnel observed, since he set up his apparatus during the day and went the following morning to see if oxydisation at the positive end of the pole and a calcareous deposit at the other end had appeared over night, is it not very probable that it was the lowering of the night temperature which determined the electric current by acting on the magnet as in the experiments that I performed on this subject and of which I have just given you a brief synopsis? For several have presented me, relating to the direction of the current, anomalies of which I have not yet unravelled all the causes. For example, at certain temperatures, heating at first caused currents which were in the same direction as those which took place with much more intensity during cooling.

By means of experiments that I have already done and which I am completing at this present moment so as not to leave any obscurity on this type of action, I hope to throw light on all that in a paper already edited in part and which I shall read to the Instutut soon. As soon as it is printed, you know well, my dear colleague, that I shall hasten to send you a copy.

The results I obtained were linked to your discoveries on currents by induction, if one accepted that, by a gradual cooling, magnets diminished in intensity, so that this cooling was like gently moving the helix away; but since that should give a current in the same direction, I do not know if this gradual decrease in intensity can produce electric currents comparable to those I observed.

I had also thought that the oxydisation of the magnet, in decreasing its energy gently, could have a part in the effects I have just described; but in some experiments that I tried on this subject, I did not notice anything which could confirm this idea in a way that might render it probable; there were at the same time some changes in temperature which seemed to me, if not the only, then the principal cause of the effects that I noticed then.

Whatever else, this is a new method of producing electric currents which is linked without doubt to the production of currents by induction, but which differs from it in as much as it gives permanent currents of which the duration can be much longer than in the experiment cited above, since it was still quite intense when I was obliged to interrupt this experiment.

Please accept, my dear colleague, my expressions of a most sincere friendship and the feelings which the great discoveries that science owes to you inspire in me as in all those who are interested in its advances. | A. Ampère.

Paris 13 April 1833.

M. Faradai [sic], Fellow of the Royal Society of London, Correspondent of the Institute of France &c.

Ampère (1834). The second volume was published posthumously.
Thomas Richard Underwood (1772-1835, Gent.Mag., 1835, 4: 446). Geologist who resided mainly in Paris.
Faraday (1832a), ERE1.
See Charles-Gaspard De la Rive to Faraday, 24 September 1822, letter 181, volume 1. See De La Rive, A.-A. (1822a) and Williams (1985), 99, 103-4 for an account of the context and content of this experiment.
Ampere combined several of his and others' papers into one continuously paginated volume. This comprised in order Ampère (1820a, b) (with additional material), Berzelius (1821), Ampère (1821a, d, c), Davy to Ampère, 20 February 1821 (Launay (1836-43), 2: 563-5), Ampère to De La Rive, 15 May 1821 (not found), Faraday (1821) (followed by Ampère's and Savary's notes on this, 370-9), Ampère (1821b), Anon (1822), De La Rive, A.-A. (1822a), Ampère (1822a), and [Ampére] (1822b).
See Ampère to Faraday, 23 September 1823, letter 211, volume 1.
This should be plate 4.
That is Ampère (1821b), 448.
That is the comments Ampère wrote following Faraday (1821).
In 1815 Berzelius had discovered what he thought to be an hitherto unknown chemical element which he named thorium. However, he later found this was yttrium phosphate. When he did discover a previously unknown element in 1829, he used the same name. Weeks and Leicester (1968), 532. See also Faraday (1832a), ERE1, note to paragraph 79, where he refers to this episode.
De La Rive, A.-A. (1822b), 47-8.
Ampère (1822a), 146.
That is [Ampère] (1822b), 180.
De La Rive, A.-A. (1822a).
De La Rive, A.-A. (1822b).
Ampère (1822a).
[Ampère] (1822b).
[Ampère] (1822c).
Ampère (1822a), 146.
[Ampère] (1822b).
See note 9 above.
Faraday (1832a), ERE1, 78.
Ampère (1831b). Presented to the Académie on 6 February 1832. Ann.Chim., 1832, 49: 322.
See note 9 above.
Félix Savary (1797-1841, P2). French physicist. For this work see Savary (1823).
"Courans électriques", Le Lycée (no 36), 1 January 1832, pp.141-2.
Augustin Jean Fresnel (1788-1827, DSB). French physicist.
Faraday (1832a), ERE1, note to paragraph 79.
Fresnel (1820).
Ibid.
PVSA, 21 January 1833, 10: 188 and 8 April 1833, p.242.
Ampère (1834). The second volume was published posthumously.
Thomas Richard Underwood (1772-1835, Gent.Mag., 1835, 4: 446). Geologist who resided mainly in Paris.
Faraday (1832a), ERE1.
See Charles-Gaspard De la Rive to Faraday, 24 September 1822, letter 181, volume 1. See De La Rive, A.-A. (1822a) and Williams (1985), 99, 103-4 for an account of the context and content of this experiment.
Ampere combined several of his and others' papers into one continuously paginated volume. This comprised in order Ampère (1820a, b) (with additional material), Berzelius (1821), Ampère (1821a, d, c), Davy to Ampère, 20 February 1821 (Launay (1836-43), 2: 563-5), Ampère to De La Rive, 15 May 1821 (not found), Faraday (1821) (followed by Ampère's and Savary's notes on this, 370-9), Ampère (1821b), Anon (1822), De La Rive, A.-A. (1822a), Ampère (1822a), and [Ampére] (1822b).
See Ampère to Faraday, 23 September 1823, letter 211, volume 1.
This should be plate 4.
That is Ampère (1821b), 448.
That is the comments Ampère wrote following Faraday (1821).
In 1815 Berzelius had discovered what he thought to be an hitherto unknown chemical element which he named thorium. However, he later found this was yttrium phosphate. When he did discover a previously unknown element in 1829, he used the same name. Weeks and Leicester (1968), 532. See also Faraday (1832a), ERE1, note to paragraph 79, where he refers to this episode.
De La Rive, A.-A. (1822b), 47-8.
Ampère (1822a), 146.
That is [Ampère] (1822b), 180.
De La Rive, A.-A. (1822a).
De La Rive, A.-A. (1822b).
Ampère (1822a).
[Ampère] (1822b).
[Ampère] (1822c).
Ampère (1822a), 146.
[Ampère] (1822b).
See note 9 above.
Faraday (1832a), ERE1, 78.
Ampère (1831b). Presented to the Académie on 6 February 1832. Ann.Chim., 1832, 49: 322.
See note 9 above.
Félix Savary (1797-1841, P2). French physicist. For this work see Savary (1823).
"Courans électriques", Le Lycée (no 36), 1 January 1832, pp.141-2.
Augustin Jean Fresnel (1788-1827, DSB). French physicist.
Faraday (1832a), ERE1, note to paragraph 79.
Fresnel (1820).
Ibid.
PVSA, 21 January 1833, 10: 188 and 8 April 1833, p.242.

Bibliography

ANON (1822): “Notice Sur les nouvelles Expériences électro-magnétiques faites par différens Physiciens, depuis le mois de mars 1821, lui dans la séance publique de l'Académie royale des Sciences, le 8 avril 1822”, J. Phys., 94: 61-6.

BERZELIUS, Jöns Jacob (1821): “Lettre à M. Berthollet sur l'Etat magnétique des corps qui transmettent un courant d'électricité”, Ann. Chim., 16: 113-9.

FARADAY, Michael (1832a): “Experimental Researches in Electricity. On the Induction of Electric Currents. On the Evolution of Electricity from Magnetism. On a new Electrical Condition of Matter. On Arago's Magnetic Phenomena”, Phil. Trans., 122: 125-62.

FRESNEL, Augustin Jean (1820): “Note sur des Essais ayant pour but décomposer l'eau avec un aimant”, Ann. Chim., 15: 219-22.

SAVARY, Félix (1823): “Mémoire sur l'Application du Calcul aux Phénomènes électro-dynamiques”, J. Phys., 96: 1-25, 295-303.

WILLIAMS, L. Pearce (1985): “Faraday and Ampère: A Critical Dialogue” in Gooding and James (1985), 83-104.

Please cite as “Faraday0654,” in Ɛpsilon: The Michael Faraday Collection accessed on 20 April 2024, https://epsilon.ac.uk/view/faraday/letters/Faraday0654