CHAPITRE III

Des Lois et de la Théorie du Magnétisme.

3 1 0. Divers moyens de comparer les forces magné~ tiques. — Le premier moyen qui sc présente pour estimer les forces relatives des aimans naturels ou artificiels consiste à les mettre en contact avec une même pièce de fer que l’on charge ensuite de poids graduellement croissans , jusqu’à l’instant où elle se détache, entraînée par le poids total , qui est alors la limite de ce que la force magnétique peut porter. Ce moyen ne peut donner qu’une grossière approximation : l’insuffisance en fut bientôt reconnue , et cependant il fut h peu près le seul dont on fit usage jusqu’en 1780. A cetÆ époque, Coulomb, par ses belles découvertes , ouvrit de nouvelles routes dans la science , et il donna enfin des méthodes sûres pour mesurer, avec le dernier degré de précision , tous les effets des puissances magnétiques. Dans ce qui va suivre, nous aurons souvent recours aux Mémoires qu’il publia sur ce sujet ( tom. 9 des Savans étrangers. Mémoires de l’Académie, 1784, 1785, 1789; et Mémoires de l’Institut, tom. 4 ^t 6 ).

Coulomb a employé avec avantage deux moyens différons pour mesurer la force des aimans, 1° les oscillations d’une aiguille suspendue à des fils de sole plate ; 2“ la torsion des fils de cuivre ou d’argent disposés dans un appareil qu’il nommait balance de torsion , et qu’on appelle aujourd’hui balance de Coulomb.

3 11. Oscillations. — Nous avons déjà dit (3o6) qu’un aimant qui oscille sous l’influence magnétique de la terre

peut être assimilé à un pendule composé; d’où il suit que , pour trouver la valeur absolue de la force qui le sollicite , il suffirait de connaître son moment d’inertie par rapport à l’axe de suspension , et la position exacte de ses pôles ou de ses centres magnétiques , et le nombre des oscillations qu’il fait dans un temps donné. Mais la force absolue, en vertu de laquelle un aimant accomplit ses oscillations , est un élément complexe dépendant h la fois de l’intensité du magnétisme qu’il possède , et de l’intensité du magnétisme que possède le corps qui agit sur lui; car l’une ou l’autre de ces intensités devenant double; par exemple, la force résultante serait double aussi , et elle deviendrait quadruple si les deux intensités étaient l’iinc et l’autre doublées. Faute de pouvoir déterminer une intensité magnétique d’une manière absolue, nous sommes réduits à comparer entre elles les résultantes totales qui impriment le mouvement. Alors le problème devient plus simple ; les changemens d’intensité n’apportant pas de changemens sensibles dans la position des pôles , l’axe de rotation reste invariable ainsi que les momens d’inertie , et il est permis en conséquence de s’appuyer sur ce principe, que les forces magnétiques qui sollicitent un aimant sont entre elles comme les cat'rés des nombres cC oscillations qu'il exécute dans un temps donné. D’après cela nous pouvons comparer les forces magnétiques que possède un corps, soit qu’il puisse osciller lui-même , soit qu’il doive rester fixe dans des positions déterminées.

i". Pour constater l’état magnétique d’une aiguille, on la suspend horizontalement dans une chape de papier ou de métal à un assemblage de fil sans torsion (i) ; et l’on

(i) Pour donner à ces fils beaucoup de force, on réunit parallèlement des iils de cocon, on y attache un poids, et pendant qu’ils .“^ont également tendus, on les humecte à plusieuis reprises avec de l’eau goinme'e, eu les pressant de haut en bas entre les doigts. Le poids reste jusqu’à ce qu’il# soient secs et bien agglatinés.

DU MAGNfrrSME. — CUAP. m. G7

comple le nombre n «les oscillations qu’elle exécute dans lin temps donné, dans J o', par exemple , sous l’influence de la force de la terre. Ensuite , si par des moyens quelconques , on a changé son intensité , sans toutefois changer la position de ses pôles , et que l’on veuille comparer ce second état au premier, il suffit dê la suspendie de la même manière , et de compter de nouveau le nombre n' des oscillations qu’elle fait dans le myme temps de 10'; le rapport de CCS deux intensités magnétiques m et m' sera donné par la proportion

Si , par exemple, on a pour le premier cas 1^=71 , et pour le deuxième pi^=ioo, on aura

c’est-à-dire que la seconde force est presque double de la première. Ce résultat suppose que l’action de la terre a été la même dans les deux cas; ce qui est sensiblement vrai quand on opère dans le même lieu et à des époques qui ne sont pas très -éloignées.

2". Pour comparer les divers degrés de force d’un aimant qui ne peut être suspendu pour osciller lui-même,* on e liut agir , dans ses diflerens états magnétiques , sur une pcüte aiguille d’épreuve ayant une grande force coercitive, de peur que son magnétisme ne soit décomposé par influence ; mais 8’abord ©n constate l’état de cette ai'^uille soumise à l’action seule de la terre. Soit n le nombre des a^cillatioos qu’elle fait dans un temps donné, par l’eflet dç

composante horizontale m, du magnétisme terrestre* soit k' le nombre des oscillations qu’elle fait dans le même temps , sous l’influence de la terre et de l’aimant. M'étant alors la somme des composantes horbontalcs qui agissent

sur elle; soit iv"Ie nombre des oscillations qu’elle fait, toujours dans le même temps , pour un autre état de l’aimant , m" étant la somme des composantes horizontales correspondantes. Pour la première et la seconde expérience , on aura

pour la première et la troisième on aura

Mais , en supposant que l’aimant dont on cherche la force soit placé, dans les deux cas, de manière que sa composante horizontale soit aussi dans le méridien magnétique, et conspirante avec celle de la terre , il est évident que sa force est dans le premier cas m' — m, et dans le second cas m" — m; or, la première et la seconde équation donnent respectivement