CHAPITRE IV

Pkocédéi d^aimantatlon, et des causes qui modifient la force ooercitiTe.

Pv«eédé de Bohamel oa de la toache séparée. — ^ Ce

idé consiste à disposer bout à bout, sur une même ligne et i certaine distance (Pl. 14^ Fig. 28), deux puissants £us- Cy /"et Z', dont les pôles opposés se regardent (on n*a resenté qiie leurs, extrémités, ils sont pareils à celui de la i 22). Sur ces faisceaux, qui restent fixes pendant Texpéè, on place Taiguille à aimanter de telle sorte qu^elle em-

an plus de 30 ou 40 millimètres sur cliaque extrémité, ou ment de 18 à 20 millimètres si elle n'ti que 10 ou 12 cenres de longueur. Alors , on prend les deux barreaux glist g et g' ^ Tun dans la main droite , Tautre dans la main le; on les pose au milieu de Taiguille, on les incline sur le 25 ou 30*^ et, en les séparant, on les fait glisser sous inclinaison y -d'un mouvement lent et uniforme, pour qu'ils mt en même temps à chacune de ses extrémités; là, on les ?, on les rapporte au milieu, et Ton répète la même opéraosqu'à ce que Taiguille ait reçu le nombre de frictions néres. Quand Taiguille est trop mince ou trop fragile pour orter le poids des barreaux glissants, on la soutient par une

de bois /, sur laquelle on peut même la fixer pour qu'elle ouTe aucun déplacement pendant l'opération. H est évident iiacun des barreaux g et g' doit' toucher l'aiguille par le î pôle que le barreau fixe vers lequel il marche. Ce proest le plus avantageux pour aimanter, de la manière la plus lête et la plus régulière, les aiguilles de boussole et les ï dont Tépaisseur ne dépasse pas 4 ou 5 millimètres. O. Procédé d*iEplaii» oa de la doable toaehe. — Quand mes ont une épaisseur plus grande que 4 ou 5 millimètres , éthode dont nous venons de parler est insuffisante pour les nter à saturadon , et il est nécessaire alors de recourir au Hé d'.^inus , qui ne diflere du premier que par la dispo-

4i0 LIVRE m. — MAGNÉTISME ET ËLECTRICITË.

sition et le niouvenicnt des bandeaux glissants. Ces barream sont encore Tun et Tautre posés au milieu de la lame, chacuo la touchant par le pôle de même nom que celui de Taimant fixe dont il est le plus voisin (Fig. 27); mais, cette fois, leur inclinaison sur elle est seulement de 15 ou 20*, et on les promène ensemble , du milieu vers Tune des extrémitcfs , puis de cette extrémité vers Vautre, en parcourant toute la longueur delà lame; on répète ainsi les frictions ou le mouvement de va-etvient ^ d'un bout de la lame à Tautre, avec la double condition de finir toujours au milieu, et d'y arriver en revenant de Veitremité de droite si on a commencé les frictions en allant vers la gauche, ou réciproquement; c'est le seul moyen de passer le même nombre de fois sur chaque moitié. Pour rendre celte manœuvre plus commode, on peut fixer les aimants glissants dans une espècç de triangle en bois ou en cuivre; mais, dans tous les cas., il faut avoir soin de laisser entre leurs extrémités inférieures une distance de ô ou 6 millimèti-es , qui se conserve toujours la même, au moyen d'une petite lame / de bois, de cuivre, ou de plomb.

Ce procédé fut imaginé par jEpinus, dont il conseiTe le nom, et on l'appelle aussi procédé de la double touche^ parce que les barreaux glissants touchent à la fois la même moitié de la lame qu'on aimante, tandis que, dans le procédé de Duhamel, ils touchent séparément chacune de ses moitiés.

La double touche est préférable à la touche séparée lorsquil s'agit d*aimanter des barreaux épais , parce qu'elle y développe i une plus grande quantité de magnétisme : mais elle ne doit jamais j être employée lorsqu'il s'agit des aiguilles de boussole ou des lames destinées à des recherches de précision, parce qu'elle présente deux inconvénients qu'il faut alors soigneusement éviter: premièrement, elle donne toujours des pôles d'une force inégale ; secondement , elle doime souvent des points conséquents) surtout quand les lames ont une grande longueur.

201 . Do point de satoration. -^La quantité de magnétisme que prend un corps va toujours croissant avec la force des bureaux qui servent à l'aimanter; mais la quantité de magnétisme qu'il conserve est susceptible d'une certaine limite^ que Ton appelle le point de saturation. Par exemple , une aiguiUe qui fiiit seulenient 100 oscillations en 100' lorsqu'on raimante avec de

CHAP. lY. — POINT DE SATURATION. 441

faibles barreaux, peut faire ces 100 oscillation en 90*^, en 80*^, en 70', etc. , lorsqu'on Taimante par Tune ou l'autre des méthodes précédeiltes avec des barreaux fixes ou glissants d'une force graduellement croissante. Mais ensuite , abandonnée à elle-même après chacune de ces opérations, elle présente les phénomènes suivants : au-dessous d'une certaine intensité ma- . gnétique, de celle, par exemple, qui réponii à 100 oscillations . en 40', elle conserve tout- le magnétisme qu'elle a reçu, c'est-àdire qu'après des mois ou des années, elle mettra à faire 100 osdliations le même temps qu'elle mettait immédiatement après l'aimantation; mais les intensités plus grandes, celles qui lui font faire 100 oscillations en 30', ou en 20', décroîtront plus ou moins rapidement avec le temps; l'aiguille retombera enfin au point de faire ses 100 oscillations en 40', et cette limite d'intenMté sera son point de saturation. Il est évident, d'après cela,que le peint de saturation d*une lame ou d'une aiguille ne dé-^ pend que de sa force coercitive , et nullement de la force des aimants' qui ont servi à développer son magnétisme.

On prétend, en général, que les corps sursaturés de magnétisme retombent inunédiatement au point de saturation : mais , dans le cours de mes recherches magnétiques, j'ai pu observer des corps très-variés dans leur nature , dans leurs dimensions et dans les degrés de leur force coercitive, et j'ai toujours éprouvé ^ le point de saturation n'est pas une limite aussi fixe qu'<tn '^suppose : premièrement, il y a toujours, après Taimantation, **e réaction des fluides , qui change leur arrangement , et qui ^gmente quelquefois l'intensité magnétique; secondement, les aiguilles sursaturées perdent très-lentement l'excès -de leurs Bolides, et il n'est pas rare, après plusieurs, mois, de les voir B^lcore éprouver quelques légères variations. Il est inutile d'ajou- '^ qu'il faut, dans ces observations, tenir compte des change- ^lents de température et des autres causes accidentelles qui Kïurraient avoir de l'influence sur les intensités magnétiques.

Pour reconnaître qu'une aiguille est aimantée à saturation , il ^*y a d'autres moyens que de la réaimanter dans le même sens ^\tc des barreaux plus .puissants que ceux qui l'ont aimantée la Nnemîère fois. Si elle prend alors une intensité beaucoup plus rtande, ce dont on s'assure par l'une des méthodes que nous cuvons indiquées; il est certain qu'elle n'était pas saturée, et si

4M UTBB m. — lUGlfËTlSHE ET âLECTSICrna.

eDs na pnod qu'une faible augmentation d'intennté, qn'dle pord ir—^**** avec le temps , ce sera une preuve qu'dle sen portâa im poinl de wturatîon.

Il na frudrait pu croire que l'on pût augmenter indéfiniment ViaUMitA magnétique d'une aiguille , en lui donnant un giuul noBÙma de fiicùons avec de bÛiles barreaux. Faseé no cotiia . tsM>, 1m nourdlea frictions n'ajoutmt rien, et ce terme airire 'tpmad k xënstance de la force coercîliTe est ^ale k la puiiunce iliMimHiiiaiiilii dea barreaux.

n ne fimdrait pu croire non plu» qu'une aiguille aimultt pn de pDÔHmti barreaux, pût sans inconTénïeot , être réaisne ver des barreaux glissants , d une nunndre intoités e quand ils agissent dans le même sou qat 1» f kn foBt perdre peu à peu de son magnétisme , et k ~ 1 Ml degré d'intensité qu'ils auraient pu lui dooner. Cet ofiist remarquable est une nouveUe preuve que les 1m> . Féaux glissants ue magiiétlâeiil qu'en di'termuiaiit liaai tiui^uË Dioléciilc des déconj[i*wiiJuns et des recompositions succÈSSÎTes des deux ûuides.

SOS. De l'inOncnCG Hv la Irrmpe snr la force. ««wreilivc»— Le plus sur moyeu de tremper l'acier a divers degrés compoi^ blés entre eux, est de lui donner d'abord la trempe iajilui dart, et ensuite de le recuire graduellement jusqu'à un point déU^ BÙné ; en sorte que ies divers degrés de trempe ne sont véritiblement que les divers degrés de reçut/.

Pour donner à un barreau d'acier lu trempe la plus duTe<

€HAP. Vf. — INFLUEI^CE DE LÀ TREMPE. 443

on lît de charbon pulvérisé^ ou simplement concassé en fragnenls plus ou moins gros , suivant le recuit que Ton veut obtenr. La grande difficulté est de mesurer alors les divers degrés le chaleur ; mais Facier jouit d'une propriété remarquable qui lermet d*évahier avec assez d'approximation la température qu'il Iproiive. Lorsqu'on le chauffe de la sorte , sa surface prend de ives couleurs qui se succèdent assez lentement, à mesure que t dialeur augmente : d'abord , au brillant édat du métal suoède une nuance de jaune clair ou Jaune paille; à une tempeiture un peu plus haute, cette nuance tourne à Vorangé^ puis . Yorangé foncé , ensuite au rouge piolet , puis au bleu çif, puis i mie couleur vërdàtre très-éclatante, que Ton appelle couleur Teau. Ces nuances, parfaitement distinctes, correspondent à des empératures qui ne sont pas évaluées en degrés centigrades, npift qoi sont telles qu'il existe plus de 200^ de différence entre e jaune paille et la couleur d'eau. La première de ces nuances mnSi répondre à peu près à 200^ et la seconde à environ 450^. îosuite on peut pousser le recuit jusqu'au rouge sombre, au xn^, au rouge cerise ^ au rouge cerise clair ^ qui fait dispaihre toute espèce de trempe, quand , au sortir de cette tempéttiire, Vacierse refroidit librement dans l'aii'.

Pour déterminer maintenant l'influence de la trempe ^ on vend une lame d'ader, on la trempe au rouge clair, on l'aillante à saturation , et l'on observe ensuite le temps qu'elle met

fiôre 100 oscillations; puis on la recuit successivement jusa*au jaune paille , à l'opangé foncé , au bleu et à la couleur 'eau^ etc. , en la retirant après chaque degré de recuit, pour mnanter k saturation, et lui faire feire 100 oscillations dont n observe la durée. Il est évident que les diverses intensités Hignétiques de cette lame seront entre elles en raison inverse Ci carrés des temps observés. C'est ainsi que l'on arrive à conteter par l'expérience : V que les lames qui ont reçu la trempe i phis dure sont douées de la plus grande force coercitive , et rennent , par conséquent , la plus grande intensité magnétique mqa'on les aimante avec des barreaux assez puissants ; 2^ que % lames recuites au bleu des ressorts , ou même à la coideur Têtu, conservent assez de force coercitive pour prendre une jrinde intensité magnétique. Or, l'acier trempé dur étant casant comme du verre, il y a toujours de l'avantage à recuire les

444 LIVRE m. — MAGNÉTISME ET ÉLECTRIGITC.

aiguilles jusqu'au bleu , puisqu'on ne perd que peu de chose en intensité magnétique , et que Ton- évite ainâ tous les accidents qui pourraient provenir d'une rupture ou de? quelques changements de forme.

Il feut cependant remarquerqueTacier nese comporte pas toujours comme nous venons de le dire ; quelquefois il prend inéYÎUblcment des points conséquents lorsqu'il est trempé dur; d'autres fois , il ne prend le maximum d'intensité magnétique qu'après avoir été recuit jusqu'au rouge sombre , ou même jusqu'au rouge.

203. IiiOaeiice de la ehalear sar le aiaKBétlsBie. <— Nous avons déjà dit cju'un aimant artificiel ou naturel , chauffé jusqu'au rouge blanc, perd complètement son magnétisme, de telle sorte qu'il n'est plus, après le refroidissement, qu'un corps inerte, sans force directrice et sans force magnétique. Cette observation est fort ancienne ; elle avait été faite par Gilbert. Mais , en perdant ainsi leurs fluides libres , ces corps ne perdent pas la propriété de redevenir magnétiques lorsqu'on les aimante de nouveau par les procédés que nous avons fait connaître; seur lement , leui* force coercitive est changée ; celle des aimants naturels est diminuée sans qu'on puisse la reproduire , et celle des aimants artificiels est détruite jusqu'à ce qu'elle ait été rétablie par une nouvelle trempe.

Cette recomposition du magnétisme, par l'influence de li chalem*, ne se fait pas subitement à lu température rouge ; elle i se fait graduellement à mesure qufe la température s'élève. Pour | s'en assurer, on prend un barreau aimanté ^ dont on observe la j force en comptant la durée d'un certain nombre d'osciUatioDs; p puis on le porte successivement à divers degrés de chaleur, et, h à chaque fois , on le laisse refiroidir pour observer de nouvcai p son intensité magnétique. Toutes ces^ intensités forment une se- e rie décroissante , depuis le point de départ jusqu'à la plus haute température à laquelle on arrive.

M. Kupffer, qui a fait de nombreuses observations sur ce sujet, explique d'une manière satisfaisante tous les résultats qu'il a obtenus , en supposant que chaque degré d'élévatioa <k température augmente de la même quantité la durée d'iB même nombre doscillations. Par exemple, de 0 à 30* Réaum*f chaque degré de température augmente d'une demi-seconde 1» durée de 300 osciUations d'une aiguille qui fait, à 10», 300 os-

CBAF. IV. — INFLUENCE DE LA CHALECR. 445

tUadons en 7S4'y5. Mais les expériences ne comprennent pas ncore jusqu'à présent une assez grande étendue de Téchelle lennométrique pour qu'on puisse appliquer cette loi avec une itière confiance.

M. Rupflfer a aussi Remarqué qu'il faut un temps très-long mr qu'une température donnée achève sur un barreau toute

recomposition qu'elle est capable de produire. Par exemple , le aiguille qui a été plongée à plusieurs reprises dans l'eau Huilante, où elle restait 10' à chaque fois, n'a perdu qu'à la dème immersion tout le magnétisme qu'elltf pouvait perdre : abord elle ne mettait que 578' à faire 200 oscillations; après

preinière immersion, elle en mettait 637; 645,5, après la siodi-me; après la troisième, 645; après la quatrième, 647; irés la cinquième, 650,5; après la sixième, 652; et aussi 652 pm la septième.

Voici un autre effet de la chaleur, auquel on n'a pas fait ses d'attention : à la température du rouge cerise, les aimants, ider et le fer, perdent non-seulement le magnétisme libre ilb peuvent posséder, mais, de plus, ils deviennent incapales d'en recevoir la moindre tnice. Pendant tout le temps ilb sont soumis à cette température, ils paraissent comme du lis et de la pierre , tout à fait insensibles à Taction décomponte des plus forts barreaux. Ainsi, les aimants, l'acier et le r ont une limite magnétique y et cette limite se trouve à peu vt vers la température du rouge cerise.

Quelques analogies assez remarquables entre les distances des mies des corps et leurs propriétés magnétiques m* avaient con- Qt à penser que la limite magnétique des différents corps !fiit se trouver à des températures très-différentes , et j'ai , en ^y démontré par Texpéricnce :

1* Que le cobalt ne cesse jamais d'être magnétique , ou plutôt te sa limite magnétique est à une température plus liante que louge blanc le plus éclatant ;

V Que le chrome a sa limite magnétique un peu au-dessus de température rouge sombre;

1^ Que le nickel a sa limite magnétique vers 350^, à peu près bi température de la fusion du zinc ;

4* Enfin, que le manganèse a sa limite magnétique à la tempetore de 30 à 25^ au-dessus de 0*,

UVBE m. — HACNËTISJIE ET ÉLECTRICITÉ.

■péheDces sur les cinq corps simples magnétiques, le le, le nidtel, le clirûme, le fer et le cobalt, sembleat

t" Que la chaleur n'agit sur .le magnétisme que par la distuiM plus OH moins grande qu'elle détermine entre les atomes

S* Qab toutes les substances deviendraient magnëtiqaes si I'od pocmîtj^ar mie action quelconque, rapprocher leurs atometi mia dit*""l*f convenable.

VoîU, à peu près, tout ce que nous connaissons jusqu'à pr^ sent des influences de la chaleur sur les fluides magnétiques; 3 finit oapërer qu'un si beau et si vaste sujet de recherches ne tea pas Ibngteo^ obligé, et que bientôt on en pourra &ire soiûr quelque décourerte fondamentale.

904. ■•• «&■■«■ qui peoTeBi aimanter lea ■■fcaïaanni as* . — Nous venons de voir que la chaleur est mw e pour déterminer la recomposition du nugiiétïsoie libre, mais elle est tout à fait impuissante pour detef' minar la aggaration des fluides; du moius, il a été ïn^oiàble jmqu'i ce jour d'obtenir par la chaleur la moindre trace à'ùr inftntvtion, même dans les coTps où l'équilibre magnétique tat i le plus facile à rompre. Ainsi, le mnguétisme et la chaleur MUl des agents uaturels qui paraisseut n'avoii' aucune prise directe l'un sur l'autre.

La lumière ne paraît pas plus ellicacc que la chaleur poin' déterminer une séparation îles lluiiles magnétiques. Il est vraiijue

GHAP. lY. — AIMANTS ARTIFICIELS ET NATURELS. 447

gà dit qu^on appelle en général aimants naturels les substances li sont aimantées au sortir du sein de la terre, et aimants ar^ ideb toutes les substances dans lesquelles nous parvenons, par is procédés, à fixer du magnétisme. Un aimant naturel, aufië au rouge, et réaimanté après cette opération, serait un ritable aimant artificiel. En donnant les procédés d'aimanta* m et les moyens de changer et augmenter la force coercitive , ms avons donc donné les méthodes d'après lesquelles les ai- UDts doivent être composés ; nous n^avons plus à présent qu'à ire connaître comment on peut les conserver, et conunent on ïut les assembler pour augmenter leur puissance. Les aiguilles, les lames et les barreaux de toute espèce sont s aimants d'une seule pièce, qui, étant une fois aimantés à .turatîon, conservent très-bien leur magnétisme : cependant , » lames et les barreaux pouvant être disposés de différentes lanières à Tégard de la force terrestre, cette force peut, dans es cxTOonstances favorables , déterminer une recomposition udelle des fluides. Par exemple, dans nos climats, un barean qui serait tenu verticalement son pôle boréal en bas, prouverait une diminution magnétique, et si, dans cette posiion, il recevait quelques chocs ou quelques coups de marteau, [pourrait en peu de temps être réduit à une force très-fiûble, a même prendre des pôles contraires. C'est pour empêcher ces Boompositions que Ton emploie les armatures. On appelle en énéral armures ou armatures des pièces de fer doux qui sont Mes en c<mtact avec les aimants poiur maintenir leur activité ■r la décomposition magnétique qu'elles éprouvent. Pour ar* Mr des barreaux, on les dispose parallèlement dans leurs loites, de manière que les pôles contraires se correspondent^ ty aux deux extrémités, on ajoute transversalement deux liâmes quadrangulaires de fer doux qui complètent le parallélogramme. Chacune de ces pièces de fer devient ahisi un aimant [ni réagit sur les barreaux pour y fixer les fluides décomposés.

Les aiguilles qui sont en activité ne peuvent point recevoir rmnatnre, mais elles n^en ont pas besoin, puisqu'elles se tour- ■eut sans cesse pour obéir à la force qui les sollicite ; c'est cette farce elleHEnême qui leur sert d'armature.

Les faisceaux magnétiques sont des assemblages de plusieurs Urnes dont le^ armatures exigent beaucoup phis de soin. La

448 UVBB III. — HAGKÉTISHE ET ËLECTlUaTS.

figure Si (Pi» 14) représente un fâUceau construit d'après les néthodo* de Coulomb; il se compose de 15 lames roctangiiluie* di^tosées en 3 couclies de cliacuiie 5 lames. Les lames A> !■ couciie supérieure et celles de la couche inférieure sont plus comtes de 7 ou 8 centimètres que celles de la couche moyenw; ce qui donne k chaque extrémité un retrait de 3,5 à 4 centimèhvi. Toutes «s lames, qui sont du reste preilles diins leurs dtnieitsionj, ^'ajustent dans les pièces de fer f, (jui servent d'ai-matures; un tien de cuivre ce' les retient à eliaqno bout et les presse de manière que le système entier soit parfaitement immobile. Os • grands faisceaux sont destines à éti-e fixes lorsqu'on s'en sert pour aimanter; on construit, sur les mêmes prindpos, ile> faisceaux glinants qui ont une moindre longueur et qui iiew composent que de 6 ou 9 lames.

Ia figure 19 représente un aimant en fer à cheval : c'est un assembkge de plusieurs lames qui sont immédiatement superposées. Après les avoir trempées, ou les recuit, et on les dnnse de manière qu'elles puissent s'appliquer exactement l'une air l'autre ; deux rà c et t^, de fer ou de cuivre, les retiennent daru cette position. Ces lames sont aimantées séparément avant d'ètn assemblées : pour cela, on les met en prise, aux deux bouts, anc les pâlea contraires de deux puissants barreaux, et, en partant du milieu on du sommet de la courbure, on fait, par la mé* thode de U double touche, autant du frictions qu'il est néoe^ saire. Un anneau nn' sert à suspendre l'aimant, et une pice dt fer dimx /i/i' qii'iiii ^i(>|n Ik' \v /ji-ihiiil im le cimtact , reste UiiiJMVf^