La plupart des opérations sur les types primitifs sont effectuées non pas à l'aide de méthodes, mais à l'aide de symboles spéciaux appelés signe d'opération.
Opérateur d'affectation
Affectation variable de valeur une constante, une autre variable ou expression (variables et/ou constantes séparées par des signes d'opérateur) est appelée opération d'affectation et est indiqué par le signe " = ", par exemple : x = 3 ; y = x ; z = x ; En Java, il est possible d'utiliser l'opérateur d'affectation plusieurs fois dans une expression, par exemple : x1 = x2 = x3 = 0 ; Cette opération est effectuée à partir de de droite à gauche, c'est-à-dire d'abord à la variable x3 on attribue la valeur 0, puis à la variable x2 on attribue la valeur de la variable x3 (0), et enfin à la variable x1 on attribue la valeur de la variable x2 (0). les signes d'opérations dont les arguments sont des nombres sont divisés en deux catégories : unaire signes (unaires) d'opérations avec un argument et binaire(binaire) avec deux arguments.Opérations unaires
Les opérateurs unaires suivants sont définis en Java :- unaire moins " - " – change le signe d'un nombre ou d'une expression en son contraire ;
- unaire plus " + " – n'effectue aucune action sur un nombre ou une expression ;
- complément au niveau du bit "~" (pour les entiers uniquement) – inverse tous les bits du champ numérique (change 0 en 1 et 1 en 0) ;
- incrémenter "++" (pour les entiers uniquement) – augmente la valeur de la variable de 1 ;
- décrémenter " -- " (pour les entiers uniquement) – diminue la valeur de la variable de 1.
après
évaluation des expressions. En notation postfixée, le signe d'opération d'abord:- renvoie la valeur de son opérande et seulement après cela calcule l'incrément ou le décrément, par exemple : int x = 1, y, z ;
- y = ++x;
- z= x++ ;
- La variable y se verra attribuer la valeur 2 car d'abord la valeur de x sera incrémentée de 1 puis le résultat sera affecté à la variable y . La variable z se verra attribuer la valeur 1 car la variable z se verra d'abord attribuer une valeur puis la valeur de x sera incrémentée de 1 . Dans les deux cas, la nouvelle valeur de x sera 2. Il est à noter qu'en Java, contrairement au langage C, les opérations de décrémentation et d'incrémentation peuvent également être appliquées à des variables réelles (type float et double).
- Signes d’opération binaire
Opérations au niveau du bit
- Les opérations au niveau du bit considèrent l'original valeurs numériques sous forme de champs de bits et effectuez les actions suivantes sur eux :
- mise en place du bit je La ième position du champ de résultat est 1 si les deux bits sont en je Les ièmes positions des opérandes sont égales à 1, ou 0 sinon – ET au niveau du bit ("& ");
- mise en place du bit je La ème position du champ de résultat est 1 si au moins un bit dans jeème positions des opérandes est égale à 1, ou 0 sinon – OU au niveau du bit (" | ");
- mise en place du bit je La ème position du champ résultat est 1 si les bits sont en je-les positions des opérandes ne sont pas égales les unes aux autres, ou à 0 sinon – OU exclusif au niveau du bit (" ^ ");
- décalage vers la gauche des bits du champ du premier opérande du nombre de bits déterminé par le deuxième opérande (le bit de signe du nombre ne change pas) - décalage au niveau des bits vers la gauche en tenant compte du signe "<< ";
- décalage à droite des bits du premier champ d'opérande du nombre de bits déterminé par le deuxième opérande (le bit de signe du nombre ne change pas) – décalage au niveau des bits vers la droite, en tenant compte du signe " >> " ;
- décalage vers la droite des bits du champ du premier opérande du nombre de bits déterminé par le deuxième opérande (le bit de signe du nombre est également décalé) - décalage au niveau des bits vers la droite sans tenir compte du " >>> " signe.
ET au niveau du bit
entier x = 112 ; int y = 94 ;entier z ;
z = x et y ; // z=80 : 00000000 00000000 00000000 01010000 OU au niveau du bit entier x = 112 ;// x : 00000000 00000000 00000000 01110000 int y = 94 ;// y : 00000000 00000000 00000000 01011110
z = x et y ; // z=80 : 00000000 00000000 00000000 01010000 OU au niveau du bit entier x = 112 ; entier z ; z = x |oui ;
// z = 126 : 00000000 00000000 00000000 01111110 OU exclusif au niveau du bit entier z ;<< 2 ; z = x^y ;// z = 46 : 00000000 00000000 00000000 00101110
Décalage à gauche basé sur le signe int x = 31 , z;//x : 00000000 00000000 00000000 00011111
z = x // z = 124 : 00000000 00000000 00000000 01111100 Décalage à droite avec signe int x = - 17 , z;
z = x >> 2 ;
// z = -5 : 11111111 11111111 11111111 11111011 Décalage à droite sans tenir compte du signe int x = - 17 , z;- //x : 11111111 11111111 11111111 11101111
- z = x >>> 2 ;
- // z = 1073741819
- L'expression x /= b signifie x = x / b.
- L'expression x %= b signifie x = x % b .
- L'expression x &= b signifie x = x & b .
- L'expression x |= b signifie x = x | b.
- L'expression x ^= b signifie x = x ^ b .
- Expressionx<<= b означает x = x << b .
- L'expression x >>= b signifie x = x >> b .
- L'expression x >>>= b signifie x = x >>> b .
Opérations de comparaison
Java définit les opérateurs de comparaison suivants :- " == " (égal), " != " (pas égal),
- " > " (supérieur à), " >= " (supérieur ou égal à),
- " < " (меньше) " <= " (меньше или равно)
int x1 = 5, x2 = 5, x3 = 3, x4 = 7 ;
estEqual = x1 == x2;// isEqual = true isNonEqual = x1 != x2; // isNonEqual = false isGreater = x1 > x3;// isGreater = true // isGreaterOrEqual = true isGreaterOrEqual = x2 >= x3;- estMoins = x3
- Opérations booléennes
- Opérations booléennes
- sont effectuées sur des variables booléennes et leur résultat est également une valeur de type
estInRange = x > 0 && x
0 || x > 5 ;// estValid = vrai isNotValid = ! estValide ;// isNotValid = false isEqual = isInRange == isValid;
// isEqual = false // isNotEqual = true isNotEqual = isInRange != isValid
Les parenthèses augmentent la priorité des opérations qui s'y trouvent. Donc, si vous insérez des parenthèses dans l'expression ci-dessus : y = (x + z) * 5 ;<=
5
)
;
alors l'opération d'addition sera effectuée en premier, puis l'opération de multiplication. Parfois, les parenthèses sont utilisées simplement pour rendre une expression plus lisible, par exemple : (x > 1 ) && (x
Conversion et conversion lors de l'exécution d'opérations Les opérations d'affectation et les expressions arithmétiques peuvent utiliser des littéraux, des variables et des expressions de différents types, par exemple : double y ; octet x ; y = x + 5 ; Cet exemple ajoute la variable d'octet x au littéral int 5 et attribue le résultat à la variable double y. En Java, comme dans le langage C, les conversions de types lors de l'évaluation des expressions peuvent être effectuées automatiquement ou à l'aide d'un opérateur de conversion de type. Cependant, les règles de conversion de type sont légèrement différentes des règles du langage C et sont généralement plus strictes que dans le langage C. Lors de l'exécution d'une opération d'affectation, la conversion de type se produit automatiquement si. transformation en expansion® (élargissement de la conversion) et® deux types sont compatibles® . Les transformations en expansion sont des transformations® octet® court int long) flotter double long détermine le type vers lequel les données données doivent être converties flotter, par exemple, suite à l'exécution des opérateurs : octet x = 71 ; symbole de caractère = (char ) x; la variable symbole recevra la valeur " G ". Si une valeur à virgule flottante est affectée à un type entier, alors (si la valeur à virgule flottante a une partie fractionnaire) une conversion de type explicite se produit également troncature , alors le résultat de la transformation sera le reste de la division de la valeur par le module de la plage du type attribué (pour les nombres de type octet, le module de la plage sera égal à 256, en abrégé – 65536, pour int – 4294967296 et pour longtemps – 18446744073709551616). Par exemple, suite à l'exécution de l'opérateur octet x = (octet ) 514 ; (troncation) nombres. Ainsi, suite à l'exécution de l'opérateur int x = (int) 77,85 ;la variable x obtiendra la valeur 77 . Si la valeur attribuée est en dehors de la plage
- conversion de type
- Lien vers le premier
- Java fournit un riche ensemble d'opérateurs pour manipuler les variables. Tous les opérateurs Java peuvent être divisés dans les groupes suivants :
- opérateurs arithmétiques;
- opérateurs de comparaison ;
- opérateurs au niveau du bit ;
opérateurs logiques ;
opérateurs d'affectation ; d'autres opérateurs.
Opérateurs arithmétiques
Opérateurs arithmétiques
- sont utilisés dans les expressions mathématiques de la même manière qu’en algèbre. Supposons que la variable entière A soit égale à 10 et que la variable B soit égale à 20. Le tableau suivant répertorie les opérateurs arithmétiques en Java :
Exemple
L'exemple simple suivant montre les opérateurs arithmétiques programmatiques. Copiez et collez le code Java suivant dans le fichier test.java, compilez et exécutez ce programme :
Test de classe publique ( public static void main(String args) ( int a = 10; int b = 20; int c = 25; int d = 25; System.out.println("a + b = " + (a + b )); System.out.println("a - b = " + (a - b)); System.out.println("a * b = " + (a * b)); b / a)); System.out.println("b % a = " + (b % a)); System.out.println("c % a = " + (c % a )); println("a++ = " + (a++)); System.out.println("b-- = " + (a--)); .println("++d = " + (++d) ) )
| A + b = 30 a - b = -10 a * b = 200 b / a = 2 b % a = 0 c % a = 5 a++ = 10 b-- = 11 d++ = 25 ++d = 27 | Opérateurs de comparaison | Les opérateurs de comparaison suivants sont pris en charge dans le langage Java. Supposons que la variable A soit égale à 10 et que la variable B soit égale à 20. Le tableau suivant répertorie les opérateurs relationnels ou de comparaison en Java : |
| == | Opérateur | Description |
| != | Exemple | Vérifie si les valeurs de deux opérandes sont égales ou non, si oui, alors la condition devient vraie |
| > | Vérifie si la valeur de l'opérande gauche est supérieure à la valeur de l'opérande droit, si c'est le cas, alors la condition devient vraie | (A > B) - incorrect |
| Vérifie si la valeur de l'opérande de gauche est inférieure à la valeur de l'opérande de droite, si c'est le cas, alors la condition devient vraie | (UN | |
| >= | Vérifie si la valeur de l'opérande de gauche est supérieure ou égale à la valeur de l'opérande de droite, si c'est le cas, alors la condition devient vraie | (A >= B) - les valeurs ne sont pas correctes |
| Vérifie si la valeur de l'opérande de gauche est inférieure ou égale à la valeur de l'opérande de droite, si c'est le cas, alors la condition devient vraie | (UN |
Opérateurs arithmétiques
L'exemple simple suivant montre comment comparer par programme des opérateurs de comparaison en Java. Copiez et collez le code Java suivant dans le fichier test.java, compilez et exécutez ce programme :
Test de classe publique ( public static void main(String args) ( int a = 10; int b = 20; System.out.println("a == b = " + (a == b)); System.out.println ("a != b = " + (a != b)); System.out.println("a > b = " + (a >= a)); ("b
A == b = faux a != b = vrai a > b = faux a = a = vrai b
Opérateurs au niveau du bit
Java définit plusieurs opérateurs au niveau du bit qui peuvent être utilisés pour les types entiers : int, long, short, char et byte. En Java, l'opérateur au niveau du bit opère sur les bits et effectue l'opération petit à petit. Supposons que a = 60 ; et b = 13 ; alors au format binaire ils seront les suivants :
a = 0011 1100
b = 0000 1101
-----------------
a&b = 0000 1100
a|b = 0011 1101
a^b = 0011 0001
~a = 1100 0011
Supposons que la variable entière A soit 60 et que la variable B soit 13. Le tableau suivant répertorie les opérateurs au niveau du bit en Java :
| A + b = 30 a - b = -10 a * b = 200 b / a = 2 b % a = 0 c % a = 5 a++ = 10 b-- = 11 d++ = 25 ++d = 27 | Opérateurs de comparaison | Les opérateurs de comparaison suivants sont pris en charge dans le langage Java. Supposons que la variable A soit égale à 10 et que la variable B soit égale à 20. Le tableau suivant répertorie les opérateurs relationnels ou de comparaison en Java : |
| & (au niveau du bit et) | L'opérateur binaire AND copie un peu dans le résultat s'il existe dans les deux opérandes. | (A & B) donnera 12 qui est 0000 1100 |
| | (au niveau du bit ou) | L'opérateur binaire OU copie un bit s'il existe dans l'un des opérandes. | (A | B) donnera 61 qui est égal à 0011 1101 |
| ^ (ou logique au niveau du bit) | L'opérateur binaire XOR copie un bit s'il est défini dans un opérande, mais pas dans les deux. | (A^B) donnera 49 qui est 0011 0001 |
| ~ (le complément du bit) | Opérateur complémentaire du binaire et a pour effet de "réfléchir" les bits. | (~A) donnera -61, qui est la forme complément à deux de 1100 0011 en notation binaire |
| Opérateur de décalage binaire vers la gauche. La valeur des opérandes de gauche est déplacée vers la gauche du nombre de bits spécifié par l'opérande de droite. | UN | |
| >> (décaler vers la droite) | Opérateur de décalage binaire vers la droite. La valeur des opérandes de droite est déplacée vers la droite du nombre de bits spécifié par l'opérande de gauche. | A >> 2 donnera 15 soit 1111 |
| >>> (décalage zéro vers la droite) | Opérateur de décalage à droite nul. La valeur des opérandes de gauche est déplacée vers la droite du nombre de bits spécifié par l'opérande de droite, et les valeurs décalées sont remplies de zéros. | Un >>> 2 donnera 15 qui est 0000 1111 |
Opérateurs arithmétiques
L'exemple simple suivant montre les opérateurs au niveau du bit par programmation en Java. Copiez et collez le code Java suivant dans le fichier test.java, compilez et exécutez ce programme :
Test de classe publique ( public static void main(String args) ( int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */ int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */ int c = 0; c = a & b; /* 12 = 0000 1100 */ System.out.println("a & b = " + c); /* 61 = 0011 1101 */ System.out.println("a | b = " + c); a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */ System.out.println("a ^ b = " + c); out.println("~a = " + c); = 1111 */ System.out.println("a >> 2 = " + c = a >>> 2 /* 215 = 0000 1111 */ System.out.println("a >>> 2 = " + c) )
On obtiendra le résultat suivant :
UNE & b = 12 une | b = 61 une ^ b = 49 ~ une = -61 une > 15 une >>> 15
Opérateurs logiques
Supposons que la variable booléenne A soit vraie et que la variable B soit fausse. Le tableau suivant répertorie les opérateurs booléens en Java :
Opérateurs arithmétiques
Classe publique Test ( public static void main(String args) ( boolean a = true; boolean b = false; System.out.println("a && b = " + (a&&b)); System.out.println("a | | b = " + (a||b)); System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b)); ) )
Cela produira le résultat suivant :
A && b = faux a || b = vrai !(a && b) = vrai
Opérateurs d'affectation
Les opérateurs d'affectation suivants sont pris en charge par le langage Java :
| A + b = 30 a - b = -10 a * b = 200 b / a = 2 b % a = 0 c % a = 5 a++ = 10 b-- = 11 d++ = 25 ++d = 27 | Opérateurs de comparaison | Les opérateurs de comparaison suivants sont pris en charge dans le langage Java. Supposons que la variable A soit égale à 10 et que la variable B soit égale à 20. Le tableau suivant répertorie les opérateurs relationnels ou de comparaison en Java : |
| = | Opérateur d'affectation simple, attribue les valeurs du côté droit des opérandes à l'opérande gauche | C = A + B, attribuera la valeur de A + B à C |
| += | L'opérateur d'affectation "Ajouter" attribue à l'opérande de gauche la valeur de l'opérande de droite. | C += A, équivalent à C = C + A |
| -= | L'opérateur d'affectation "Soustraction", il soustrait l'opérande gauche de l'opérande droit | C -= A, équivalent à C = C - A |
| *= | L'opérateur d'affectation "Multiplication", il multiplie l'opérande de droite par l'opérande de gauche | C*=A équivaut à C=C*A |
| /= | Opérateur d'affectation de division, il divise l'opérande de gauche par l'opérande de droite | C/=A équivaut à C=C/A |
| %= | L'opérateur d'affectation "Module", il prend le module à deux opérandes et affecte son résultat à l'opérande de gauche | C %= A, équivalent à C = C % A |
| Opérateur d'affectation de quart de gauche | C | |
| >>= | Opérateur d'affectation de quart de droite | C >>= 2, c'est comme C = C >> 2 |
| &= | Opérateur d'affectation au niveau du bit (« AND ») | C &= 2, c'est comme C = C & 2 |
| ^= | Opérateur d'affectation XOR au niveau du bit | C^=2, c'est comme C=C^2 |
| |= | Opérateur d'affectation au niveau du bit "OU" | C |= 2, c'est comme C = C | 2 |
Opérateurs arithmétiques
L'exemple simple suivant montre les opérateurs logiques par programmation en Java. Copiez et collez le code Java suivant dans le fichier test.java, compilez et exécutez ce programme :
Test de classe publique ( public static void main(String args) ( int a = 10; int b = 20; int c = 0; c = a + b; System.out.println("c = a + b = " + c ); c += a ; System.out.println("c += a = " + c); System.out.println("c -= a = " + c); /= a = " + c); 10; c %= a ; System.out.println("c %= a = " + c); System.out.println("c >>= 2 = " + c) ; c >>= 2 ; System.out.println("c >>= a = " + c); System.out.println("c ^= a = " + c); "c |= a = " + c) )
On obtiendra le résultat suivant :
C = a + b = 30 c += a = 40 c -= a = 30 c *= a = 300 c /= a = 1 c %= a = 5 c >= 2 = 5 c >>= 2 = 1 c &= une = 0 c ^= une = 10 c |= une = 10
Autres opérateurs
Il existe plusieurs autres opérateurs pris en charge par le langage Java.
Opérateur ternaire ou opérateur conditionnel (?:)
Opérateur ternaire est un opérateur composé de trois opérandes et utilisé pour évaluer les expressions booléennes. L'opérateur ternaire en Java est également connu sous le nom d'opérateur conditionnel. Ce. Le but de l'opérateur ternaire ou opérateur conditionnel est de décider quelle valeur doit être attribuée à une variable. L'opérateur s'écrit :
Variable x = (expression) ? valeur si vrai : valeur si faux
Opérateurs arithmétiques
Ci-dessous un exemple :
Test de classe publique ( public static void main(String args)( int a , b; a = 10; b = (a == 1) ? 20 : 30; System.out.println("Valeur de b : " + b) ; b = (a == 10) ? 20 : 30; System.out.println("Valeur de b : " + b) )
On obtiendra le résultat suivant :
valeur b : 30 valeur b : 20
instance d'opérateur
instance d'opérateur- vérifie si l'objet est d'un certain type (type de classe ou type d'interface) et est utilisé uniquement pour les variables de l'objet référencé. L’opérateur instanceof s’écrit :
(Variable d'objet de référence) instanceof (classe/type d'interface)
Exemples
Si la variable d'objet de référence sur le côté gauche de l'instruction réussit le test pour la classe/le type d'interface sur côté droit, le résultat sera vrai. Vous trouverez ci-dessous un exemple et une description de l'opérateur instanceof :
Classe publique Test ( public static void main(String args)( String name = "Oleg"; // Ce qui suit renverra vrai car tapez Chaîne résultat booléen = nom instanceof String ;
On obtiendra le résultat suivant :
System.out.println(résultat);
) )
On obtiendra le résultat suivant :
Cet opérateur retournera toujours vrai si l'objet comparé est compatible avec le type du droit d'affectation. Ci-dessous un autre exemple :
Class Vehicle () public class Car extends Vehicle ( public static void main(String args)( Vehicle a = new Car(); boolean result = a instanceof Car; System.out.println(result); ) )
Priorité des opérateurs en Java
La priorité des opérateurs détermine le regroupement des termes dans une expression. Cela affecte la façon dont l'expression est évaluée. Certains opérateurs ont une priorité plus élevée que d'autres ; par exemple, l'opérateur de multiplication a une priorité plus élevée que l'opérateur d'addition :
| Par exemple, x = 7 + 3 * 2. Ici, x reçoit la valeur 13 et non 20, car l'opérateur "*" a une priorité plus élevée que "+", donc "3 * 2" est multiplié en premier, puis "7". est ajouté " | A + b = 30 a - b = -10 a * b = 200 b / a = 2 b % a = 0 c % a = 5 a++ = 10 b-- = 11 d++ = 25 ++d = 27 | Dans le tableau, les instructions de priorité la plus élevée sont placées en haut et le niveau de priorité diminue vers le bas du tableau. Dans une expression, les opérateurs de priorité élevée en Java seront évalués de gauche à droite. |
| Catégorie | Associativité | Suffixe |
| (). (point) | ++ - - ! ~ | De gauche à droite |
| Unaire | * / % | Suffixe |
| De droite à gauche | + - | Suffixe |
| Multiplicatif | >> >>> | Suffixe |
| Additif | > >= | Suffixe |
| Changement | == != | Suffixe |
| Relationnel | & | Suffixe |
| Égalité | ^ | Suffixe |
| "ET" au niveau du bit | | | Suffixe |
| OU exclusif au niveau du bit (« XOR ») | && | Suffixe |
| OU au niveau du bit | || | Suffixe |
| "ET" logique | ?: | De gauche à droite |
| "OU" logique ("OU") | = += -= *= /= %= >>= | De gauche à droite |
| Conditionnel | , | Suffixe |
Affectation Virgule Dans la prochaine leçon, nous parlerons du contrôle de boucle dans la programmation Java. Cette leçon décrira
différents types
boucles, comment les boucles peuvent être utilisées dans le développement de programmes et à quelles fins elles sont utilisées.
Effet magnétique du courant
Mario Llozzi L'EXPÉRIENCE D'OERSTED Existence possible connexion étroite, lorsque l'effet magnétisant de la foudre a été établi, Franklin et Beccaria ont réussi à obtenir une magnétisation à l'aide d'une décharge en pot de Leyde. Les lois de Coulomb, formellement les mêmes pour les phénomènes électrostatiques et magnétostatiques, posaient à nouveau ce problème.
Après que la batterie Volta ait permis de recevoir du courant électrique pendant une longue période, des tentatives ont été faites pour découvrir le lien entre l'électricité et phénomènes magnétiques est devenu plus fréquent et plus intense. Et pourtant, malgré des recherches intensives, la découverte a dû attendre vingt ans. Les raisons de ce retard doivent être recherchées auprès idées scientifiques qui dominait à cette époque. Toutes les forces n'étaient comprises que dans le sens newtonien, c'est-à-dire comme des forces qui agissent entre les particules matérielles le long d'une ligne droite les reliant. C'est pourquoi les chercheurs ont essayé de détecter précisément des forces de ce type, en créant des dispositifs à l'aide desquels ils espéraient détecter l'attraction ou la répulsion supposée entre pôle magnétique et du courant électrique (ou, plus généralement, entre le "fluide galvanique" et le fluide magnétique) ou ils essayaient de magnétiser une aiguille en acier en y envoyant un courant.
Gian Domenico Romagnosi (1761-1835) a également tenté de découvrir l'interaction entre fluide galvanique et magnétique dans les expériences qu'il a décrites dans un article de 1802, auxquelles Guglielmo Libri (1803-1869), Pietro Congliacchi (1777-1844) et bien d'autres. évoqué plus tard, attribuant à Romagnosi la priorité de cette découverte . Il suffit cependant de lire cet article pour se convaincre que dans les expériences de Romagnosi, réalisées avec une batterie à circuit ouvert et une aiguille magnétique, il n'y a pas de courant électrique, et donc tout ce qu'il pouvait observer était une action électrostatique ordinaire.
Lorsque le 21 juillet 1820, dans un article très laconique de quatre pages (sur latin), intitulée "Experimenta circa effectum conflictus electrici in acum magnetam", le physicien danois Hans Christian Oersted (1777-1851) a décrit une expérience fondamentale en électromagnétisme, prouvant que le courant dans conducteur droit, marchant le long du méridien, dévie l'aiguille magnétique de la direction du méridien, l'intérêt et la surprise des scientifiques étaient grands non seulement parce qu'une solution si longtemps recherchée au problème a été obtenue, mais aussi parce que nouvelle expérience, comme cela est immédiatement devenu clair, indiquait une force de type non newtonien. En fait, d'après l'expérience d'Oersted, il était clairement clair que la force agissant entre le pôle magnétique et l'élément de courant n'est pas dirigée le long de la ligne droite qui les relie, mais le long de la normale à cette ligne droite, c'est-à-dire qu'elle est, comme on disait alors , « une force tournante ». L’importance de ce fait s’est fait sentir dès cette époque, même si elle n’a été pleinement prise en compte que plusieurs années plus tard. L’expérience d’Oersted a provoqué la première fissure dans le modèle du monde de Newton.
La difficulté dans laquelle se trouve la science peut être jugée, par exemple, par la confusion dans laquelle se trouvent les langues italienne, française, anglaise et anglaise. Traducteurs allemands, traduit en langue maternelle Article latin d'Oersted. Souvent, après avoir fait une traduction littérale qui leur paraissait peu claire, ils citaient l'original latin dans une note.
En effet, ce qui reste flou dans l'article d'Oersted, encore aujourd'hui, c'est l'explication qu'il tente de donner aux phénomènes qu'il a observés, qui, selon lui, étaient provoqués par deux mouvements en spirale de direction opposée autour du conducteur de « matière électrique, positive et négative ». , respectivement.
Le caractère unique du phénomène découvert par Oersted a immédiatement séduit grande attention expérimentateurs et théoriciens. Arago, de retour de Genève, où il assistait à des expériences similaires répétées par De la Rive, en parla à Paris, et en septembre de la même année 1820, il assembla sa célèbre installation avec un conducteur de courant vertical passant à travers un morceau de carton situé horizontalement. saupoudré de limaille de fer. Mais il n'a pas trouvé les cercles de limaille de fer que l'on remarque habituellement en menant cette expérience. Les expérimentateurs voient clairement ces cercles depuis que Faraday a avancé la théorie des « courbes magnétiques » ou « lignes électriques". En effet, souvent, pour voir quelque chose, il faut vraiment le désirer ! Arago a seulement vu que le conducteur, selon son expression, « est coincé avec de la limaille de fer comme s'il s'agissait d'un aimant », d'où il a conclu que " le courant produit du magnétisme dans le fer qui n’a pas été magnétisé auparavant. »
Dans la même année 1820, Biot donne lecture de deux rapports (30 octobre et 18 décembre) dans lesquels il rend compte des résultats de ce que lui et Savart ont fait. recherche expérimentale. En essayant de découvrir la loi qui détermine la dépendance de l'ampleur de la force électromagnétique à la distance, Biot a décidé d'utiliser la méthode d'oscillation, que Coulomb avait précédemment utilisée. Pour ce faire, il a assemblé une installation constituée d'un épais conducteur vertical situé à côté d'une aiguille magnétique : une fois allumé, le courant
L'existence possible d'un lien étroit entre électricité et magnétisme a été suggérée par les tout premiers chercheurs, frappés par l'analogie des phénomènes électrostatiques et magnétostatiques d'attraction et de répulsion. Cette idée était si répandue que Cardan, puis Hilbert, la considérèrent comme un préjugé et essayèrent par tous les moyens de montrer la différence entre ces deux phénomènes. Mais cette hypothèse réapparut au XVIIIe siècle. déjà à plus forte raison, lorsque l'effet magnétisant de la foudre fut établi et que Franklin et Beccaria réussirent à obtenir la magnétisation en utilisant la décharge d'une jarre de Leyde. Les lois de Coulomb, formellement les mêmes pour les phénomènes électrostatiques et magnétostatiques, posaient à nouveau ce problème.
Après que la batterie de Volta ait permis pendant longtemps de produire du courant électrique, les tentatives pour découvrir le lien entre les phénomènes électriques et magnétiques sont devenues plus fréquentes et plus intenses. Et pourtant, malgré des recherches intensives, la découverte a dû attendre vingt ans. Les raisons d'un tel retard doivent être recherchées dans les idées scientifiques qui prévalaient à cette époque. Toutes les forces n’étaient comprises qu’au sens newtonien, c’est-à-dire comme des forces qui agissent entre les particules matérielles le long d’une ligne droite les reliant. Les chercheurs se sont donc efforcés de découvrir des forces de ce genre précisément, en construisant des dispositifs par lesquels ils espéraient détecter la supposée attraction ou répulsion entre un pôle magnétique et un courant électrique (ou, plus généralement, entre un fluide « galvanique » et un fluide magnétique). ), ou en essayant de magnétiser une aiguille en acier, en dirigeant le courant à travers elle.
Lorsque, le 21 juillet 1820, dans un article en latin intitulé « Experimenta circa effectum conflictus electrici in acum magnetam », le physicien danois Hans Christian Oersted (1777 – 1851) décrivait une expérience fondamentale en électromagnétisme, prouvant que le courant dans une ligne droite conducteur courant le long du méridien, dévie l'aiguille magnétique de la direction du méridien, l'intérêt et la surprise des scientifiques furent grands, non seulement parce que la solution au problème tant recherchée avait été obtenue, mais aussi parce que la nouvelle expérience, comme elle l'a immédiatement est devenu clair, a souligné la puissance d'un type non newtonien. En fait, d’après l’expérience d’Oersted, il était clairement clair que la force agissant entre le pôle magnétique et l’élément de courant n’est pas dirigée le long de la ligne droite qui les relie, mais le long de la normale à cette ligne droite, c’est-à-dire elle, comme on disait alors, est une « force tournante ». L’importance de ce fait s’est fait sentir dès cette époque, même si elle n’a été pleinement prise en compte que plusieurs années plus tard. L'expérience d'Oersted a provoqué la première fissure dans le modèle du monde de Newton.
La difficulté dans laquelle se trouve la science peut être jugée, par exemple, par la confusion dans laquelle se trouvaient les traducteurs italiens, français, anglais et allemands lorsqu'ils traduisirent l'article latin d'Oersted dans leur langue maternelle. Souvent, après avoir fait une traduction littérale qui leur paraissait peu claire, ils citaient l'original latin dans une note.
En effet, ce qui reste flou dans l'article d'Oersted, encore aujourd'hui, c'est l'explication qu'il tente de donner aux phénomènes qu'il a observés, qui, selon lui, étaient provoqués par deux mouvements en spirale de direction opposée autour du conducteur de « matière électrique, respectivement positif et positif ». négatif."
Le caractère unique du phénomène découvert par Ørsted a immédiatement attiré l'attention des expérimentateurs et des théoriciens. Arago, de retour de Genève, où il assistait à des expériences similaires répétées par De la Rive, en parlait à Paris et, en septembre 1820, il assemblait sa célèbre installation avec un conducteur de courant vertical traversant un morceau de carton horizontal parsemé de limaille de fer. . Mais il n'a pas trouvé les cercles de limaille de fer que l'on remarque habituellement en menant cette expérience. Les expérimentateurs voient clairement ces cercles depuis que Faraday a avancé la théorie des « courbes magnétiques » ou « lignes de force ». En effet, souvent, pour voir quelque chose, il faut vraiment le désirer ! Arago a seulement vu que le conducteur, comme il le dit, « est coincé avec de la limaille de fer comme s'il s'agissait d'un aimant », d'où il a conclu que « le courant provoque un magnétisme dans le fer qui n'a pas été soumis à une magnétisation préalable ».
Les phénomènes électriques et magnétiques les plus simples sont connus de l'homme depuis l'Antiquité.
Apparemment, déjà 600 avant JC. e. les Grecs savaient qu'un aimant attire le fer et que l'ambre frotté attire les objets légers, comme les pailles, etc. Cependant, la différence entre électrique et attractions magnétiques ce n'était pas encore clair ; les deux étaient considérés comme des phénomènes de même nature.
Une distinction claire entre ces phénomènes est le mérite du médecin et naturaliste anglais William Gilbert (1544-1603), qui publia en 1600 un livre intitulé « Sur l'aimant, corps magnétiques et le grand aimant : la Terre." En fait, ce livre commence véritablement étude scientifique phénomènes électriques et magnétiques. Gilbert a décrit dans son livre toutes les propriétés connues des aimants à son époque et a également présenté les résultats de ses propres expériences très importantes. Il a souligné un certain nombre de différences significatives entre les attractions électriques et magnétiques et a inventé le mot « électricité ».
Bien qu'après Gilbert, la différence entre les phénomènes électriques et magnétiques soit déjà incontestablement claire pour tout le monde, un certain nombre de faits indiquent néanmoins que, malgré toutes leurs différences, ces phénomènes sont en quelque sorte étroitement et inextricablement liés les uns aux autres. Les faits les plus frappants étaient la magnétisation des objets en fer et l'inversion de la magnétisation. aiguilles magnétiques sous l'influence de la foudre. Dans son œuvre "Tonnerre et Foudre" physicien français Dominique François Arago (1786-1853) décrit par exemple un tel cas. « En juillet 1681, le navire « Queen », situé à une centaine de milles de la côte, en pleine mer, fut frappé par la foudre, ce qui causa d'importants dégâts aux mâts, voiles, etc. À la tombée de la nuit, il devint clair dès le position des étoiles qui, des trois boussoles qui étaient sur le navire, deux, au lieu de pointer vers le nord, ont commencé à pointer vers le sud, et la troisième a commencé à pointer vers l'ouest. Arago décrit également un cas où la foudre a frappé une maison et y a fortement magnétisé des couteaux, des fourchettes et d'autres objets en acier.
DANS début XVIII siècle, il était déjà établi que la foudre, en fait, est un fort courant électrique traversant l'air ; par conséquent, des faits comme ceux décrits ci-dessus pourraient suggérer l'idée que tout courant électrique a une certaine propriétés magnétiques. Cependant, ces propriétés du courant n'ont été découvertes expérimentalement et étudiées qu'en 1820 par le physicien danois Hans Christian Oersted (1777-1851).
L'expérience principale d'Oersted est représentée sur la Fig. 199. Au-dessus du fil fixe 1, situé le long du méridien, c'est-à-dire dans le sens nord-sud, une aiguille magnétique 2 est suspendue à un fil fin (Fig. 199, a). La flèche, comme vous le savez, est également installée approximativement le long de la ligne nord-sud et est donc située approximativement parallèlement au fil. Mais dès que nous fermons la clé et envoyons du courant à travers le fil 1, nous verrons que l'aiguille magnétique tourne en essayant de s'établir à angle droit par rapport à elle, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire au fil (Fig. 199, b). Cette expérience fondamentale montre que dans l'espace entourant un conducteur porteur de courant, agissent des forces qui provoquent le mouvement d'une aiguille magnétique, c'est-à-dire des forces similaires à celles qui agissent à proximité des aimants naturels et artificiels. Nous appellerons de telles forces forces magnétiques, tout comme nous appelons forces agissant sur charges électriques, électrique.
Riz. 199. Expérience d'Oersted avec une aiguille magnétique, révélant l'existence champ magnétique courant : 1 – fil, 2 – aiguille magnétique suspendue parallèlement au fil, 3 – batterie cellules galvaniques, 4 – rhéostat, 5 – clé
Pouce. II nous avons introduit le concept de champ électrique pour indiquer que condition particulière l'espace, qui se manifeste par des actions, forces électriques. De la même manière, nous appellerons champ magnétique cet état de l’espace qui se fait ressentir par l’action de forces magnétiques. Ainsi, l'expérience d'Oersted prouve que dans l'espace entourant un courant électrique, forces magnétiques, c'est-à-dire qu'un champ magnétique est créé.
La première question qu'Oersted s'est posée après avoir fait sa remarquable découverte était la suivante : la substance du fil affecte-t-elle le champ magnétique créé par le courant ? « Le fil de connexion », écrit Oersted, « peut être constitué de plusieurs fils ou bandes métalliques. La nature du métal ne change pas le résultat, sauf peut-être en termes de taille.
Avec le même résultat, nous avons utilisé des fils de platine, d’or, d’argent, de laiton et de fer, ainsi que des polystyrènes d’étain, de plomb et de mercure.
Oersted a effectué toutes ses expériences avec des métaux, c'est-à-dire avec des conducteurs dont la conductivité, comme nous le savons maintenant, est de nature électronique. Il n'est cependant pas difficile de réaliser l'expérience d'Oersted en remplaçant le fil métallique par un tube contenant un électrolyte ou un tube dans lequel se produit une décharge dans un gaz. Nous avons déjà décrit de telles expériences au § 40 (Fig. 73) et vu que bien que dans ces cas le courant électrique soit dû au mouvement du positif et du positif ions négatifs, mais son effet sur l'aiguille magnétique est le même que dans le cas du courant dans un conducteur métallique. Quelle que soit la nature du conducteur parcouru par le courant, un champ magnétique se crée toujours autour du conducteur, sous l'influence duquel la flèche tourne, tendant à devenir perpendiculaire à la direction du courant.
Ainsi, on peut dire : un champ magnétique apparaît autour de tout courant. À propos de ça la propriété la plus importante Nous avons déjà évoqué le courant électrique (§ 40), lorsque nous avons évoqué plus en détail ses autres effets - thermiques et chimiques.
Parmi les trois propriétés ou manifestations du courant électrique, la plus caractéristique est la création d’un champ magnétique. Actions chimiques le courant dans certains conducteurs - les électrolytes - se produit, dans d'autres - les métaux - non. La chaleur générée par le courant peut être plus ou moins grande à courant identique, selon la résistance du conducteur. Dans les supraconducteurs, il est même possible que du courant passe sans générer de chaleur (§ 49). Mais le champ magnétique est un compagnon indissociable de tout courant électrique. Cela ne dépend d'aucune propriété particulière d'un conducteur particulier et est déterminé uniquement par l'intensité et la direction du courant. Majorité applications techniques l'électricité est également associée à la présence d'un champ magnétique de courant.
