Biot-Savart original publication

The Biot-Savart law describes correlation between electrical current and magnetic field.

The description was first published in 1820.¹⁾

The original French version is given below in its entirety, and was copied from: Bibliothèque numérique histoire des sciences.²⁾

The English version was machine translated.

Translated English version

Original French version

Note on the magnetism of the Volta stack

Note sur le Magnétisme de la pile de Volta

In the session of October 30, 1820, Misters Biot and Savart have read, at the Academy of Sciences, a report whose object is to determine, by precise measurements, the physical laws according to which the metal wires placed in communication with the two poles of the voltaic apparatus act on magnetic bodies. The experiments were carried out by suspending rectangular blades or cylindrical wires of hardened steel, magnetized by the double touch method, from cocoon threads, and observing the durations of their oscillations, as well as their equilibrium positions, when they were suspended at various distances and in various directions relative to the metal wire by which the two poles of the pile were united. The action of terrestrial magnetism was sometimes combined with that of this wire, sometimes compensated for and destroyed by the opposite action of an artificial magnet placed at a distance. The apparatus used was trough-shaped, with a surface area of ten pairs of one square decimetre. The observations were combined according to a method of alternatives which corrected the progressive variations which it could experience. Times were measured by an excellent half-second, double stop chronometer from Misters Bréquet. With the help of these procedures, Misters Biot and Savart were led to the following result which rigorously expresses the action experienced by a molecule of southern or boreal magnetism placed at any distance from a very fine and undefined cylindrical wire, rendered magnetic by the voltaic current. Through the point where this molecule resides, leads a line perpendicular to the axis of the wire: the force which requests the molecule is perpendicular to this line and to the axis of the wire. Its intensity is reciprocal at the straight distance. The nature of its action is the same as that of a magnetized needle which would be placed on the contour of the wire in a determined direction and always constant with respect to the direction of the voltaic current; so that a molecule of boreal magnetism and a molecule of southern magnetism would be solicited in the opposite direction, although always following the same straight line determined by the preceding construction. By means of this law of forces, we can predict and calculate in numbers all the motions imparted by the connective thread to the magnetic needles, whatever the direction of this thread in relation to them. One can also deduce from it, according to the ordinary laws of magnetic action, the direction and the kind of magnetization which it will be able to impart to the steel or iron wires which would be exposed to its action of a permanently in a given direction relative to its length.

Dans la séance du 30 octobre 1820, MM. Biot et Savart ont lu, à l'Académie des Sciences, ua Mémoire dont l'objet est de déterminer, par des mesures précises, les lois physiques suivant lesquelles les fils de métal mis en communication avec les deux poles de l'appareil voltaïque agissent sur les corps aimantés. Les expériences ont été faites en suspendant à des fils de cocon des lames rectangulaires ou des fils cylindriques d'acier trempé, aimantés par la méthode de la double touche, et observant les durées de leurs oscillations, ainsi que leurs positions d'équilibre, lorsqu'ils étaient suspendus à diverses distances et dans dés directions diverses relativement au fil de métal par lequel les deux poles de la pile étaient unis. L'action du magnétisme terrestre était tantôt combinée avec celle de ce fil, tantôt compensée et détruite par l'action opposée d'un aimant artificiel placé à distance. L'appareil employé était à auges, et de dix couples d'un décimètre carré en surface. Les observations étaient combinées suivant une méthode d'alternatives qui corrigeait les variations progressives qu'il pouvait éprouver. Les temps étaient mesurés par un excellent chronomètre à demi-secondes et à double arrêt de MM. Bréquet. A l'aide de ces procédes, M.M. Biot et Savart ont été conduits au résultat suivant qui exprime rigoureusement I'action éprouvée par une molécule de magnétisme austral ou boréal placée à une distance quelconque d'un fil cylindrique très-fin et indéfini, rendu magnétique par le courant voltaïque. Par le point où réside cette molécule, menez une perpendiculaire à l'axe du fil : la force qui sollicite la molécule est perpendiculaire à cette ligne et à l'axe de fil. Son intensité est réciproque à la simple distance. La nature de son action est la même que celle d'une aiguille aimantée qui serait placée sur le contour du fil dans un sens déterminé et toujours constant par rapport à la direction du courant voltaïque ; de sorte qu'une molécule de magnétisme boréal et une molécule de magnétisme austral en seraient sollicitées en sens contraire, quoique toujours suivant la même droite déterminée par la construction précédente. Au moyen de cette loi des forces, on peut prévoir et calculer en nombres tous les mouvemens imprimés par le fil conjonctif aux aiguilles aimantées, quelque soit la direction de ce fil par rapport à elles. On peut également en déduire, d'après les lois ordinaires de I'action magnétique, le sens et l'espèce d'aimantation qu'il pourra imprimer à des fils d'acier ou de fer qui seraient exposés à son action d'une manière permanente dans une direction donnée par rapport à sa longueur.

References

¹⁾ J.L. Gay-Lussac, F. Arago, Annales de chimie et de physique, tome 15, 1820, pp. 222-223

²⁾ IRIS, Bibliothèque numérique histoire des sciences, {accessed 2020-07-24}

References, Biot-Savart law, Counter