LIVRE m. — MAGNËTISM E ET ÉLECTRICITÉ

mnltlplléef « el Ton a reconnu qu^nn morceaa de fer on peu rouillé eit presque toujours un aimant plus ou moins fort ; quil en est de même de la fonte , de Tader et des aitfres substances magnétiques; enfin, Ton a reconnu que la rouille, ou Toxydation, n*est pas du tout nécessaire pour qu*un corps s*aimante, et qu*il suflit pour cela de lui faire subir quelque action mécanique , de le tordre , de le battre, de le limer ou de le tourmenter de quelque manière : par exemple, dans la boutique d^un serrurier tous les outils sont des aimants, et il n^est pas rare que les aiguilles , les instruments tranchants et les.autres objets d*acier présentent des traces de magnétisme polaire. Dans tous ces phénomènes , ce n*est ni Taction chimique ni Taction mécanique qui magnétisent les corps : mais c*est Taction de la terre, sans cesse agissante , qui décompose les fluides , et, la décomposition une f6is faite , elle est maintenue par la force coercitive , qui résulte des déplacements chimiques ou mécaniques qu^éprouTent les molécules. Pour m*en assurer par Texpérience , il m*a snfil de comparer les quantités de magnétisme que prennent les corps, suivant la position qu*on leur donne , par rapport à la direction de la force terrestre. Dans une position Terticale , il s*aimante fortement par Toxydation ou par les actions mécaniques, et le pôle austral est toujours en bas. Dans des positions plus obliques, Teffet est moindre, mais toujours. dans le sens youIu par le pdie boréal de la terre , qui est le pôle dominant dans nos climats. On peut même, d*après celte donnée, fabriquer de toutes pièces des aimants très-puissants , soit ayec du fil de fer , soit avec des barres de fer ou d*acier. Pour aimanter des fils de fér sans aimant , il suffit d*en couper trente ou quarante bouts , de la longueur d*un pied par exemple, et , en les tenant verticalement, de les tordre sur eux-mêmes , un à un , ]usqu*à les rendre roides et cassants : chacun d'eux devient fortement magnétique , et on les réunit ensuite pour en former des faisceaux, avec lesquels on aimante les plus gros barreaux par des procédés que nous ferons connaître. Pour aimanter sans aimant des barres de fer ou d*aeier , il suffit de battre les premières en les tenant verticalement; et pour les secondes , il suffit de les ftrotter dans le même sens avec une barre de fer verticale.

Les aimants naturels n'étant que des oxydes de 1er , il est probable qu'ils doivent leurs propriétés magnétiques à l'action de la terre qui s'est exercée sur eux au moment de leur formation. Car les mines de fer qui existent de nos jours ne sont pas aussi anciennes que le monde , et , sans admettre qu'à l'origine le fer fût dans ton étal pur et métallique , il est certain que les combinaisons dans lesquelles il est engagé à la surface du l^obe et dans toute l'étendue de la croûte que nous exploitons , ne furent pas toujours ce qu'elles sont aujourd'hui. Le travail chimique qui s'accomplit sans cesse, et qui sans cesse se renouvelle depuis tant de siècles dans les entrailles de la terre , fait passer les Mlécidei tes plus inertes par une foule de combinai-

sons différentes et change de mille manières leurs agrégations primitives. Les mines magnétiques soBtssmi* ses à des mutations perpétuelles comme les aotrei éléments pondérables , et l'on peut dire avec oertiMe qu'à chaque instant il y en a qui se décomposent , ipi'è chaque instant il y en a d'autres qui se forment et doit les pôles sont arrangés suivant les lois vonloes park magnétisme général de la terre.

Telle est sant doute la cause première qui a dévt • loppé du magnétisme dans les aimants naturels , loit dans ceux que possèdent les Chinois depuis ptatéi trois mille ans , soit dans ceux qui furent observés par Pythagore et Platon, soit dans ceux que nous eipiottons aujourd'hui el qui servent à nos rtcherchcs.

Il n'y a donc, à notre connaissance, que du nagnétism^ développé qui puisse dévdopper le magnétiiBK.

Cette conclusion a été rigoureuae jusqu'à la déeonverte de M. CBrsted , qui a ouvert un nouveau cheap dans les sciences en démontrant, eomme nous levl^ rons dans l'une des sections suivantes, quel^électrid^ aussi peut développer du magnétisme.

174. De l'action de la terre $ur le/èr dnudttetmy et des rn^ene de corriger la déviation p» la bout' êole en éprouve. — De grandes masses de fer sont employées dans nos vaisseaux : les unes font partie de la construction et restent fixes ; let autres f6ot partie de l'armement et sont plus ou moins mobiles, eoauuki canons de fer ou de f6nte , les ancres , les eàUet, ki barriques et les outils de toute espèce. Tous ces eorpi magnétiques , dispersés çà et là dans les diffécortei parties du bâtiment, doivent exercer sur la boussole et exercent ep effet une action considérable. Les déflations produites par cette cause méritent toute l'alteotion des physiciens ; elles s'élèvent quelquefois à 15 et 20 degrés , et fussent-elles quinxe ou vingt Mm neiadres, elles seraient encore plus que suffisantes pov exposer les navigateurs à de très-grands dangers.

Il parait que c'est Wales, astronome de Texpéditioa de Cook, qui a , le premier , signalé celte source d^ reurs dans les observations à la mer ; plus tard, tear véritable cause fut indiquée par Downie, et c'est le capitaine Flinders, célèbre par ses découvertes et par lofl intrépidité, qui fit le premier quelques essais heureux pour s'en mettre à l'abri. Il y a quelques aaoéei, Bf. Bain a rappelé l'attention sur ce point iaporUat; plusieurs officiers de la marine anglaise en ont fût l'objet de leurs recherches , et le professeur Barlowde Wooiwich a été couronné par la Société royale de Londres pour les heureux résultats auxquels il a été conduit en s'occupant de cette question. C'esl i'ouvrifa de Bf . Barlow qui nous servira de guide dans ce <pK nous allons dire.

Dans un vaisseau , l'aiguille -de la boussole peut être déviée : 1» Par les décompositions de fluide qu'elle excite elle-même dans les substances magnétiques ;i*psr l'état magnétique permanent que cet subsUnces peuvent avoir en vertu de leur force coercitiveiS^ftf

SECTION I.-. MAGNÉTISME. —GHAP. H.

réCat magaéUqoe passager qo*elles prennent sous Tinflaeiice de raimanl terrestre.

La première eanse ne peut prodaire que de faibles effets ; et Ton s*en garantit sûrement en plaçant Vhahiiaei0 à une distance assez grande de tontes les pièces de fier, ce qui est toujours possible.

La seconde cause aurait un remède facile ; car Taignilie aimantée se (roorant placée, à I*égard des divers pôles on centret magnétiques du yaisseau, à une distance très-grande par rapport à sa longueur , Il en résrtte que chacun de ces centres agit sur elle par un covple. Parla composition de tous ces couples partiels, on aurait donc un couple résultant qui resterait toujours le même dans tous les dlmats et pour toutes les posHkms du taisseau. Ce couple, à son tour, se composerait arec le couple terrestre , et c*est là ce qui prodirirait la dériation de raiguille. Mais dans le même Keu, quand le vaisseau tournerait sur lui-même autour d'un ne yertical , le couple terrestre conservant la Bêoie direction dans Tespace , et le couple du vaisseau tooriMttf avec lui, on voit quMl en résulterait une déviation variable, susceptible d*un maximum à droite du méridien magnétique, et d*un autre maximum égal à sa gauche ; de telle sorte que la moyenne entre ces deux positloM extrêmes de raiguille donnerait sa vraie direction. Pour dViutres latitudes, le couple terrestre serait plus intense ou plus oblique; mais la déclinaison se trouverait encore de la même manière , par la rotation complète du yaisseau autour d*un axe vertidd.

Bafe, la troisième cause est plus puissante que les deoz premières, et ses effets, sans cesse variables, sont aoaai plus difficiles à apprécier et à corriger. Nous alkpae pour un moment supposer qu'elle agisse seule po«r dévier raiguille aimantée. Alors, il est clair que toaa les corps magnétiques du vaisseau deviennent des aiflMUrts à pÂles changeants; quand le vaisseau tourne sur kd-mêaie dans un sens ou dans Tautre, ces corps se préooBteBt autrement à Taction de la terre, et éprouvent de tu part des décompositions différentes. Ces phénomènes, âéik si compliqués dans le même lieu, se compii^oent encore, quand le vaisseau, sillonnant les mers, puiau successivement dans des contrées où le couple terrestre diange de diction ou d'intensité. Tous ces effcta divers ne peuvent être ni prédits ni même indiqués par la théorie , et ce n*est que par des essais plus on moins ingénieux que Ton peut les neutraliser. Voici let naoyens que propose M. Barlow pour y parvenir.

Le bâtiment étant dans une rade tranquille où Ton petd le Tirer de bord, on choisit à quelque distance sur le rivage un lieu d'où Ton puisse l'apercevoir dans tooles les positions qu'il prend en tournant sur lui même. Là s'étal>lit un observateur avec une boussole et un théodolite, ou quelque autre instrument propre à mesurer les angles. Sur le vaisseau, près de la boussole d^à fixée dans l'habitacle , est un autre observateur , ayabC aussi un instrument pareil. A un signal donné roouxar. — tUu. m mtsiqoi.

les observateurs visent l'un à l'autre, et chacun d'eux détermine rangle de son aiguille avec l'axe de sa lli^ nette. Puisque les observateurs se regardent , les axés des deux .lunettes ne font qu'une seule et même ligne î que nous appellerons la ligne ceniralem

Or, la boussole du rivage n'éprouvant point de per^ turbation, il est évident que, si la boussole du vaisseau n'en éprouvait pas, les deux aiguilles seraient parallèles et feraient le même angle avec la ligne centrale, car la distance de quelques centaines de pieds qui se trouve entre elles ne peut pas produire de changement sensible dans la déclinaison. Donc , la différence de ces deux angles est la déviation produite par les corps magnétiques du vaisseau à ilnstaot de Tobservation. Concevons que, par des manœuvres qui sont toujours faciles pendant le calme, on fasse faire au vaisseau une révolution complète, et qu'à chaque rumb de vent qu'il parcourt, ouà chaque angle de 10 ou 12 degrés dont il tourne, on fasse une observation pareille à la précédente ; alors, on aura , pour chacune de ces positions , la valeur de la déviation locale produite par les corps magnétiques dont il est chargé. On pourrait ensuite, s'il était nécessaire , trouver , par des interpolations , les déviations correspondantes à chaque degré.

Cette première opération terminée , l'observateur diï rivage enlève sa boussole, et à sa place il substitue celle du vaisseau, en la posant, au même point, sur une espèce de cage en bols , qui peut faire une révolution complète autour de la verticale du pivot de l'aiguille. Cette cage est représentée dans la figure 970. Sur l'un de ses côtés on voit, de distance en distance , des trous qui sont destinés à recevoir le compensateur magnétique; nous appellerons ainsi l'appareil qui doit corriger ou faire connaître la déviation produite par le fèr du vaisseau.

Le compenêateur magnétique se compose d'une tige t, en cuivre rouge, d'up pouce et demi de diamètre, et de deux plaques de fer fTf de 13 ou 13 pouces de diamètre (mesures anglaises), d'une épaisseur telle que le pied carré pèse 3 livres. Ces deux plaques sont séparées par une feuille de carton , et pressées l'une contre l'autre au centre , par l'écrou extérieur de la tige de cuivre; et sur les bords , par trois petits écrous en fer ; voilà tout Vappareil : on le dispose comme il est représenté dans la figure 270. Alors, la cage en bois emportant le compensateur dans son mouvement de rotation, l'aiguille de la boussole en est affectée diversement dans les différents azimuths, et, par des tâtonnements, on arrive enfin à lui faire éprouver de la sorte toute la série des déviations qu'elle éprouvait sur le vaisseau. Cela fait, on marque soigneusement la position du centre de la plaque par rapport à l'aiguille de la boussole, et, quand celle-ci a repris sa place sur le vaisseau , on ajuste le compensateur sur le pied qui la porte {fig. 275) de manière qu'il ait à son égard exactement la même position.

Par ce moyen , la déviation semble doublée , et non

tse

jMtMDMléf^ à €^i qiit produit te lér dv yaiMaau et dMiteméoMieM. Blte 49t doublet, «o effet, ttc'tti )à 6f qui dAiHie te BMfe* de te trouver. ]>*abord, oo enlève te compfBiateurpoiir faire une première olxervettea de décUoewoo , et Tob trouve , par exemple, 9ê degréf è roueet. Eomlte, au pl^ce le compeiuateor pour faire une seconde oNervation , et Ton M'ouve, par exemple, 4ê degrés à Touest. Ge second résultat étant plus fort que te premier c*^t une preuve que les actions locales augmentent te déclinaison. La différence 40—36 s? 4 fait voir que le compensateur, pour sa part, Taugmente de 4 degrés ; doQC le fér du vaisseau Paug* mente d*au(ant $ ainsi, la vraie déclinaison est 56*— 4<» ;= 52 degrés. Au contraire, si Tobservation faite avec te compensateur donnait un moindre résultat , ce serait une preuve que les actioos locales diminuent la déclinaison, et te différence des deux observations devrait s^^outer à te première pour avoir la déclinaifon du Ueu. Il faut donc dans tous les cas suivre cette règle générale : faire deux observetions. Tune sans compensateur, Tautre avec te compensateur ] retrancber la seconde de la première \ et, cette différence, prise avec 9on signe, étant ajoutée à la première observation, le irésultat sera te déclinaison chercbée.

Cet jngénteux procédé n*est pas sani difficulté dans la pratique.

175. De l'influence du magnéiisme sur la marche €fes chronomètres. — Plusieurs marins, babiles observateurs, ont remarqué que leurs chronomètres n'avaient pas la même marche à bord et sur le rivage. Les différencei s'élèvent quelquefbis de 5'' à 10" par Jour. On conçoit de quelle Importance est ce phénomène , puisque toute Texactitude des observations nautiques et géographiques que Pon peut faire à la mer est dépendantede Pexactitude avec laquelle on mesure le temps. Les chronomètres ayant dan^ leur construction plusieurs pièces d*ader , et surtout des pièces mobiles qui sont emportées par le balancier, il est naturel de supposer qu*ils sont par là soumis aux influences magnétiques. En effet, te proximité d'un aimant sufiftt pour altérer teur marche ; de nombreuses expériences en ont donné te preuve , et l'on a reconnu aussi que des masses de fer dou]^ , aimantées par te terre , produisent le même phénomène. Sur un vaisseau, c'est donc la même cause qui dévie la boussole et qui trouble la marche des chronomètres; aussi, a-t-on essayé de la neutraliser dans les deux cas par le même moyen : mais, pour les chronomètres, ce qu*U y a Jusqu'à présent de meilleur à faire , c'est de les tenir au même lieu , dans la même position, et le plus loin qu'il est possible de toute substance magnétique.