CHAPITRE II
Magnétisme.
8. Définitions. — Avant de pousser plus loin l'examen des phénomènes électriques, nous devons dire quelques mots d'une autre classe de phénomènes dont l'étude est intimement liée à celle de l'électricité.
On donne le nom $ aimant à tout corps capable d'attirer le fer et certains métaux analogues. L'ensemble des propriétés des aimants et leur étude constituent le magnétisme.
Il existe des aimants naturels. Certains minerais de fer, constitués par un oxyde de fer ayant pour formule chimique Fe 3 0' à , jouissent de la propriété d'attirer le fer. Mais on peut comme nous
le verrons tout à l'heure obtenir des aimants artificiels.
Considérons un aimant en forme de barreau prismatique, et plaçons au-dessus de lui une feuille de papier. Si on projette sur cette feuille de la limaille de fer, on voit tous les petits fragments qui constituent cette limaille se distribuer suivant une figure assez régulière (fig. 6) formée d'une série de lignes convergeant vers deux points qui coïncident à peu près avec les extrémités du barreau. Ces deux centres d'attraction ont reçu le
Fig. 6.
nom de pôles de l'aimant. On donne le nom de champ magnétique à la portion de l'espace dans laquelle l'influence des pôles de l'aimant a une valeur sensible.
Les deux pôles d'un aimant sont distincts au point de vue des actions magnétiques qu'ils exercent. Si nous considérons un barreau aimanté, suspendu par un fil fixé en son centre ou monté sur un pivot, et par conséquent libre de se mouvoir, nous constaterons qu'une de ses extrémités, toujours la même, tend à se placer dans une direction qui est à peu près celle du nord géographique. Si on écarte le barreau de sa position d'équilibre, il la reprend après avoir exécuté une série d'oscillations. On donne le nom de pôle nord au pôle qui tend ainsi à se diriger vers le nord ; l'autre pôle est appelé pôle sud. Tout aimant est ainsi caractérisé par l'existence d'un pôle nord et d'un pôle sud.
9. Loi des actions magnétiques. — Les pôles d'un aimant étant ainsi différenciés, si on présente un aimant devant le barreau aimanté suspendu à un fil, on constate les phénomènes suivants. Si on présente le pôle nord de l'aimant au pôle nord du barreau, celui-ci est repoussé. Si au contraire on présente le pôle sud, le pôle nord du barreau est attiré vers l'aimant. On peut varier l'expérience de diverses façons, mais les résultats obtenus sont toujours les mêmes. La loi des attractions et répulsions magnétiques s'exprime donc de la manière suivante :
Deux pôles magnétiques de même nom se repoussent, deux pôles magnétiques de nom contraire s'attirent.
Les actions magnétiques de deux pôles diminuent très rapidement quand la distance de ces pôles augmente. On a reconnu que la force d'attraction ou de répulsion était inversement proportionnelle au carré de la distance des pôles, c'est-à-dire que si la force a une certaine valeur / pour une distance d t pour une distance d' on aura une force f telle que :
