ES

iici comment on peut les obtenir. On sait qu'une hélice Tant un barreau d'acier et traversée par un courant |)ite ce barreau en orientant ses molécules.

24 l" PARTIE. MAGNETISME.

Enroulonfi de S à N l'hélice à gauche; les molécules seront orientées et tourneront dans un certain sen« qui propulsera Téther vers N; à partir de N, changeons le sens de Tenroulement, effectuons-le à droite; l'orientation des molécules restera la même^ puisque oelui du courant n'aura pas changé, mais leur rotation, aura changé de sens et elles aspireront l'éther qui sera encore refoulé vers le point X.

Il suffit de décrire l'opération pour en avoir ^explication, et notre théorie laisse même prévoir un autre mode' d'excitation qui est le suivant.

Après avoir enroulé Thélice de S en N, au lieu de l'enrouler en sens contraire, on peut reprendre l'enroulement de S' vers N ; les molécules toujours orientées dans le sens du courant, tourneront comme celles de la moitié opposée en refoulant l'éther vers N, qui sera ainsi le siège de deux véritables pôles positifs.

L'aimentation sera au maximum; il y aura saturation lorsque toutes les molécules du barreau auront subi un parallélisme imrfait dans le sens de la longueur; mais, d'après le» procédés d'aimantation en usage qui n'intéressent que la surface, les molécules de l'intérieur ne s'orientent pas, et on s'est assuré de ce fait en limant la superficie d'un aimant ou eu l'attaquant au moyen d'un acide, le noyau a été reconnu inerte.

Pour remédier à cet inconvénient d'une forte quantité de matière demeurant inactive, M. Jamin a eu l'idée de réunir en un seul barreau plusieurs lames minces d'acier préalablement aimantées; l'aimant ainsi obtenu accuse alors une forée considérable et peut soulever jusqu'à vingt-trois fois son poids.

L'aimantation provoquée dans un acier ou fer dur est lente à se produire, mais elle est permanente; celle, au contraire, qui prend naissance dans un fer doux est tem/poraire et cesse avec l'influence; c'est là pure question de stabilité et d'élasticité moléculaire ; dans le fer doux, l'élasticité n'é£ant pasrompue, la molécule revient à son équilibre naturel à la manière d'un ressort dès qu'il est débandé, tandis que, dans le fer dur où l'élasticité est détruite, le nouvel équilibre est définitif.

Nous ne parlons ici, bien entendu, que de l'élasticité qui

CHAP. l". PHOPBIÉTÉS ET EXPLICATION DES AIMANTS,

vise l'oneatation des moléculeB, et non de celle qui concerna leurs distances lespectives, oar, poui" cette deruière, seule causa des déformations, tout le monde sait (]ue l'élasticité de Faciep est bien plus considérable que celle du fer.

Dans un aimant donc, tant (jue l'orientation des molécules persiste, il y a courant; mais on comprend que, par suite de la résistance éprouvée par l'éther dans son paiTonrs extérieur et à l'entrée et à la sortie de l'aimant, les molécules de l'acier artificiellement déplacées tendront à reprendre leur équilibre premier, et c'est ce qui a lieu en effet : à la longue, l'aimantation se dissipe; on retarde cet instant en fermant le courant, c'est-à-dire en lui évitant le passage à l'extérieur, ré* sultat que l'on obtient, pour les aimants droits, en réunissant leurs pôles opposés après les avoir préalablement séparés par des tasseaux, pour les aimants en fer à cbeval en reliant lea deux branohes par une armature de fer.

Dans un tore ou anneau d'acier, l'aimantation ne se manifeste par aucun signe extérieur ; pas d'attraction, pas do pôles. Ici en effet l'étlier reste enfermé et cii'cule toujours 'j dans le même sens, et on pourrait, à l'absence du champ magnétique, supposer que l'iuineau n'est le siège d'aucune aimantation. Si on le coupe cependant en deux parties, on reconnaît aux extrémités de chacune d'elles un pôle nettement caractérisé, et le apecire magnétique ré-apparait.

11 est donc visible que les lignes de force ne sont autres C[ue le courant magnétique extériorisé.

A la sortie du pôle positif dans un barreau aimanté, le flux d'éther diverge et s'épanouit; à la rentrée, il converge; les point!' de plus grande compression et de plus grande raréfaction doivent, par suite, se trouver à l'intérieur du barreau^ et c'est ce qui a lieu en effet, les pôles sont à une certaine distance des extrémités.

Preuves de l'orientation moléculaire.

L'orientation des molécules dans un aimant est un fait admis, presque démontré; mais on peut le rendre sensible par une expérience fort simple.

6 l" P-IRTIE. UAGXÉTISME.

Le flux sortant par un pôle rentre, a%'ons-noua dit, par l'autre: !a direction des molécules doit donc rarier, et, pincées daus uu sens vers le pôle positif, elles doivent se trouver dans le sens contraire vers le pôle négatif; viiici comment on peut le reconnaître.

Au-dessoua d'une feuille de papier horizontale sur laquelle nous aurons tamisé de la fine limaille d'acier, plaçons verticalement un aimant droit, le pôle près du papier. Sous voyons les limailles se redresser au droit du pôle eu. s'inplinant au fur et à me«ure de l'éloignement, marquant ainsi la direction des filets d'éther ou ii^es de forcp.

Cela fait, retournons l'aimant et plaçons sous la feuille le pôle opposé : les limailles se redresseront encore, mais par l'autre bout, et cela est visible à l'œil nu, encore mieux avec une loupe. Les molécules orientées dans un sens sous l'influence du pôle positif se retourneront, s'orienteront dana l'autre sens avec le pôle négatif. Xous invoquerons cette expérience pour expliquer leg courants d'in-duction,

Hi, au Heu de limaille^ d'acier, nous avions prie des limailles de fer doux, le retournement ne se serait pus produit, parce que, dès l'éloignement de l'aimant, les molécules du fer reprennent instantanément leur position d'équilibre naturel, tandis que les molécules d'acier, conservant leur orientation, doiveni se retoumei' tout d'une pièce pour prendre une orientation opposée, si du moins les dimensions de 1m limaille ne sont pas trop considérables.

La théorie fort simple que nous venons d'exposer est encore confirmée par l'expérience suivante. Si on remplit mi tube de limaille de fer ou d'acier et qu'on le soumette à l'ac-

FBOFBIÉTÉS ET EXPLICATION DES AlUA'.

i aimant, les limailles s'orientent bout à bout il'u

t viaible, et le tube agit à la manière a'tin aimant, alora

que l'influence est éloignée: mais qu'alora ou vienne à

V un coup sec sur ie tiibe, et, lea limaillea se dérangeant,

pautatiou 1.1 isp m'ait.

st-ce pus là d'ailleurs lexplication du tube de Braaiy (ert de récepteur dans la télégraphie sans fil ? C'est encore i tube rempli de limailles qui, sous l'action d'une étinf électrique, deviennent conductrices et laissent passer le «nt d'une pile. L'action électrique a ici rempli le même! i que l'aimantation, et un coup sec suffit aussi à rompre bsntation et interrompre le courant.

t encore par une succession de chocs que l'on fait disittre l'aimantation, rémanente d'un fer doux; ces chocs nés facilitent la remise en place des molécules.

Kttiou réciproçLue de deux aimants. — Aimantation.

i phénomènes d'attraction et de répulsion de deux ai- . 'expliquent aussi aisément que ceux qui ont pour i aimant seul.

îtettons deux aimants droits en présence dans le proîongement l'un de l'autre et se fais-ant face par deux pôles contraires, l'un des pôles est environné d'éthei' en tension, l'autre d'éther raréfié. Que ces deux zones Tiennent à se pénétrer, et le + se précipitera vers le ■^, entraînant le barreau {

l" P.4ETIE. — MAO'ÉTISUE.

lui, de même que, dans l'atmosphère terrestre, les parties en. pression se précipitent vers les parties raréfiées, malgré même l'interposition d'une zone neutre, entraînant tout ce qui se trouve sur leur passage.

De même, si on oppose deus pôles de même nom, il y aura répulsion, parce que les flux rentrant ou sortant en face l'un de l'autre se contrarieront.

L'action réciproi;[ue des fîux en tension et en raréfaction est encore mise en évidence par l'expérience siiivante, qui prouve en même temps l'identité du flux magnétique et de celui qui forme les courants électrodynamiques.

L'arc voltaïque qui résulte de l'interruption d'un courant dans un circuit est fonné d'éther en tension, comme nous le démontrerons plus loin; or, il est attiré par le pôle négatif ou raréfié d'un aimant et repoussé par le pôle positif.

En examinant attentivement le fantôme formé par un ailuant droit, nous remai-quous nue les files de limaille ne vont pas a'épanouissant d'un pôle à l'autre, mais elles conservent leur largeur; c'est qu'en efFet, chaque série orientée de molécules engendre, comme noua l'avons déjà vu, un tourbillon, et Helmhoitz a démontré que les tourbillons une fois formés I . poursuivent invariablement leur route et même sont insécar blés.

Donc, chaque tourbillon d'éther comprimé continuera sa marche et rentrera en aspiration par l'autre pôle; Maxwell, qui a longtemps étudié le magnétisme et l'électricité, a reconnu lui-même l'existence -de ces tourbillons, qu'il a appelés voTtices, et qui ne sont autres que les lignes de force d*? Faraday.

Dans le cas de deux pôles de nom contraire en présence, ce n'est donc pas une atmosphère diffuse en tension qui se trouve en présence d'une atmosphère raréfiée; c^ sont des tourbillons hélicoïdaux qui sortent dn pôle positif et von* s'anastomoser avec les tourtilions en accord avec eux qu> sont aspirés par le pôle négatif de l'aimant opposé.

Les phénomènes so passeraient identiquement si, au lieiid'un aimant, on plaçait, au regard de l'aimant A, un bari'ea^ de fer doux ; les lignes de force viendraient passer par ce barreau qui est plus perméable que l'air; ses molécules s'orienteraient et il serait transformé en aimant temporaire.

Si le barreau est très près de A, la ligne neutre sera plus

r CHAP. l". — PH0PRIÉTÉ8 ET EXPLICATION DES AIMANTS, 31: ,

bérméable que le fer doux et même que l'air, les lignes de Brce le pénétreront bien encore ; mais, soît que ses molëtules Bûent plus réfractaires à l'orientation, soît qu'elles possèdent ^me puissance a^piratrice médiocre, elles ne pourront débiter mut l'éther propulsé par A. Dès lors, cet éther, quoique aa- ; uré, s'accumulera vers le pôle négatif de E ; au lieu d'une , Raréfaction il y aura compression et, par suite, répulsion entre I Etes deux barreaux.

Telle nous paraît être l'explication easentiellement aiiupliste du dlainaguétisme dans Ta'ir.

On conçoit bien que, par ce mode d'action, les répulaions MÎent de faible importance, et, en effet, si on désigne par EOOO le pouvoir magnétique du fer doux, on ti"ouve, d'apràa Beecki, poui' l'éau — 3, et pour le bismutb, le corps le plus Siamagnétique connu, — fiS.

Maxwell a donné des chiffres encore plus faibles, caj: îl estime que le fer doux pouvant atteindre 44 p. 100 de la ■force magnétique influente, celle du bismuth n'est que da 1/400.000.

Jm qualité diamagnétique est d'ailleurs toute relative et ' ^épend du milieu dans lequel s'exerce l'influence. '. En généi-al, un solide magnétique parait diamagnétique ,3 un liquide plus magnétique que lui; c'est ainsi que X'araday avait reconnu qu'un tube de verre rempli d'une dîs- «olution étendue de sulfate de fer est magnétique dans l'air et diamagnétique dans une dissolution plus concentrée du même liquide.

Sous cette forme générale, la cause de ces deux effets paraît J facile à déterminer. Soit A l'aimant inducteur, BD un va«»J rempli d'un liquide magnétique, nm un corps moins magné- ^ tique que ]c liquide et plongé dans ce dernier.

32 l'* PARTIE. — • MAGNÉTISME.

L'aimant A oriente toutes les molécules de B D et de n m dans le même sens ; en B la propulsion est par hypothèse plus rapide qu'en m; c'est là la cause du diamagnétisme relatif de m n.

En effet, vers le côté m, bien qu'il y ait propulsion de m vers n, la propulsion du milieu B D étant encore plus forte, il y a par suite, en dépit de l'orientation et du refoulement moléculaire, accumulation d'éther en m.

Du côté opposé, au contraire, l'éther propulsé par n rencontre devant lui un éther propulsé plus rapidement encore; il y a succion, et l'éther, malgré la propulsion, sera raréfié en n; en un mot, il y a perversion des pôles.

Les qualités magnétiques et diamagnétique^s ne sont donc que relatives et entendues par rapport à l'air seulement.

Les aimants permanents créent-ils de l'énergie ?

Un des faits les plus paradoxaux du magnétisme permanent est qu'il semble constituer une source spontanée d'énergie-. Or, en est-il ainsi? Un examen quelque peu approfondi noixs montre qu'il y a simple déséquilibration des molécules.

Tout corps terrestre contient, par ses rotations et ses vibra^ tiens moléculaires, une somme d'énergie en accord avec le milieu ambiant et qui, par suite, ne peut apparaître qu'à la» suite d'une rupture d'équilibre avec ce milieu.

Une molécule asymétrique, de par sa forme, propulse, dans sa rotation, de l'éther par une extrémité et en aspire par l'autre. Or, dans un corps à l'état normal où les directions se font équilibre, les propulsions et les aspirations se détruisent ; mais que ces molécules viennent à s'orienter bout à bout, et la tension d'éther apparaîtra à une extrémité, la raréfaction à l'autre, et cependant pas une parcelle d'énergie n'aura été introduite.

Avant l'apparition de l'aimantation dans un barreau d'aeier, ce barreau constituait un système en équilibre ; après l'ai^ mantation, ce système en équilibre est constitué non plus par le barreau seul, mais par le barreau et son champ magnétique; le système primitif du corps s'est simplement élargi.

- PttOPElÉTÉS ]

' EXPLICATION DES AîM-UITS,

Si on avait affaire à deux aimanta en présence, le nouveau système en équilibre serait formé par l'ensemble des deux aimants et de leurs ehamps magnétiques.

Lorsqu'on transporte un aimant, on transporte en même temps Bon cortège de lignes de force ou son champ.

^Tot3

Principe de l'iaduction.

ipsqu'on place un barreau de fer doux dans le prolongement d'un aimant droit, une partie des lignes de force de l'aimant s'écouîe par ce fer qui offre une résistance bien moindre que celle de l'air, et d'autant moindre que le fer est plus dons; sa perméabilité, d'après le mot mcme de Faraday,

Tarift en effet de 1,5 à 20.000 fois celle de l'air ; si le barreau ITS' est placé para.llèlement à l'aimant, les lignes de force 1b pénétreront encore, et les molécules s'orienteront dans le «Bns même de ces lignes de force, c'est-à-dire en sens inverse M S N, les pôles renversés par conséquent.

Eloignant alors l'aimant excitateur, les molécules de fer doux reprendront leur position première après l'avoir touteflàs dépassée légèrement, et le barreau redeviendra neutre sprëa une faible aimantation inverse de la première; c'est là le principe même des courants d'induction, que nous aurons occasion de développer plus tard.

Et tout de suite nous pouvtjns indiquer le sens des courants iduits. Supposons que le noyau de fer S' N' soit entouré

Energies. ^

31 I* PâTITF. ILâ

dHiii> liobiike; à c^qne TapprpKbfimffant^ 3 naîtra dans c lioliiiie un caiiruii de même sens qn^en ZT S', <!'esir-à-dire induit inT«ne de S X.

Mais changeons les oondhifms de rexpénenoe : le barr de 1er doiix ^ S", an lien de le dispcaer paiallelenient à '. mant SX^ plaçons^je dan^ stm prokyngpment, et Tinduc magnêtiqne ania 2ien non puns en sens inTerse, mais dan même sens qne raimani