DES CAUSES QUI PEUVENT DÉVELOPPER LE MAGNÉTISME DANS LES CORPS

Plusieurs raisons nous ont fait retarder jusqu'à ce moment l'examen des causes qui peuvent développer le magnétisme dans les corps, c'est-à-dire l'étude de Y aimantation. Ce sujet formant

pour ainsi dire un chapitre à part dans la série de faits qui constituent le magnétisme, et n'étant pas absolument indispensable pour faire comprendre les phénomènes qui servent de base à la théorie" magnétique, comme nous l'avons vu, les physiciens n'ont suivi aucune règle fixe quant à l'endroit où ils devaient s'occuper de cette matière, que nous trouvons traitée par les uns au commencement de leur livre, par d'autres, soit avant, soit après la théorie du magnétisme, et que quelques-uns enfin, comme M. de la Rive, réservent pour clore le chapitre du magnétisme proprement dit. D'accord avec ce dernier système, nous croyons que l'aimantation est le complément de l'étude des phénomènes magnétiques, et que c'est seulement après avoir fait connaître cas phénomènes et l'explication qu'on a cru pouvoir en donner qu'on peut traiter des faits encore enveloppés de la plus profonde obscurité et dont il est difficile de se rendre compte. Un autre motif très-important nous a encore décidé : c'est que l'une des causes connues qui produisent l'aimantation est si intéressante, si nouvelle, et a pris des proportions si vastes, qu'il est indispensable de lui consacrer un chapitre spécial, ce que nous pouvons faire ainsi sans rien changer à l'ordre logique, qu'il convient tant de respecter en toute occasion. Au moyen de la disposition que nous adoptons, nous pourrons traiter l'aimantation par l'électricité avec toute l'extension nécessaire pour l'objet que nous nous proposons, et non-seulement nous ne l'aurons point séparée des autres causes qui développent le magnétisme dans les corps, mais elle conservera la place qui lui revenait de droit.

On ne connaît jusqu'à présent que trois moyens de produire l'aimantation des corps : 1° l'influence d'autres aimants, 2° le magnétisme terrestre, et 5° l'électricité ; car, malgré qu'on ail mi qu'il en existait d'autres, comme la chaleur, la lumière, la torsion, la traction et la rotation, nous verrons plus tard que ce ne sont là que des cas particuliers d'un des trois moyens mentionnés, ou des causes secondaires qui viennent en aide à l'influence de la principale. Quant à nous, partisan décidé de la simplicité qui existe dans toutes les lois de la nature, et nous fondant sur la théorie même du magnétisme, déduite des piiéno-

m L'ÉLECTRICITÉ ET LES CHEMINS DE FER.

mènes de l'électro-magnétisme, dont nous parlerons plus tard, nous n'hésitons pas à espérer que la science ne tardera pas à démontrer que la cause de l'aimantation est peut-être une : l'induction électrique.

AIMANTATION PAlt t/ INFLUENCE DES AIMANTS.

Le procédé d'aimantation le plus simple consiste à appliquer l'un des pôles d'un aimant à l'extrémité de l'aiguille ou barre que I on veut aimanter. Les premières particules en contact avec ce pùle ont leur magnétisme naturel décomposé , le fluide aus tral se dirige du coté le plus rapproché du pôle nord de l'aimant, et le fluide boréal du côté le plus éloigné ; ce dernier fluide décompose à son tour le magnétisme naturel des particules suivantes, et ainsi de suite jusqu'à l'extrémité la plus éloignée deto barre, dont les molécules possèdent de celte manière, extérieurement, un magnétisme semblable à celui du pôle qui a produit l'aimantation.

Telle est la théorie du procédé; mais le phénomène n'a pas toujours lieu d'une manière aussi simple. Le docteur Robison, physicien écossais, a observé que quand au lieu de fer doux on aimante de l'acier par ce moyen, il n'acquiert le magnétisme que graduellement et progressivement, et que la gradation est d'autant plus sensible que la trempe de l'acier est plus forte. Ainsi, quand on applique le pôle nord d'un aimant à une barre d'acier dur, l'extrémité de celle-ci qui est en contact acquiert immédiatement un pôle sud, et l'autre ne semble pas impressionnée. On observe seulement un pôle nord qui se forme à peu de distance du pôle sud, et, après lui, un second pôle sud très-faible. Ces pôles avancent graduellement le long de la barre ; et enfin un pôle sud très-faible apparaît à l'extrémité la plus éloignée du contact ; mais ce n'est que longtemps après, et môme rarement, qu'il y a un pôle nord simple et énergique.

Pour aimanter fortement par le simple contact, quand la force coercitive est très-considérable, il faut placer la barre entre deux pôles contraires ; l'aimantation a lieu alors en deux sens qui con-

courenl au même résultat ; l'opération est moins longue et réussit beaucoup mieux.

Un autre procédé plus énergique et plus généralement employé consiste à promener tout le long du pôle d'un aimant le morceau d'acier que Ton veut aimanter. La force coercitive est plus facilement vaincue dans celte opération, où chaque particule de la surface subit à la fois l'influence directe du magnétisme du pôle. II est nécessaire de répéter le frottement plusieurs fois, surtout quand la force coercitive est grande; mais il faut avoir soin de le faire toujours dans le môme sens.

Le mode d'action de ce frottement réitéré n'est pas facile à comprendre, dit M. delà Rive, et, en effet, si, après avoir aimanté une première fois une aiguille, on replace le pôle de l'aimant à l'extrémité où fut touchée la première particule, on détruit le magnétisme qu'on avait commencé à lui donner avant qu'on le lui ait communiqué complètement par une seconde friction. Chaque molécule frottée se trouve donc aimantée d'abord dans un sens contraire à celui où elle le sera plus tard. Pourquoi la seconde friction donnée dans le môme sens augmente-t-elle l'effet de la première, la troisième celui de la seconde, et ainsi de niite jusqu'à une certaine limite? On dirait que le mouvement imprimé en deux sens alternativement contraires aux deux magnétises des particules favorise leur séparation, et que la force coercitive cède plus facilement après avoir été déjà plusieurs fois vaincue que lorsqu'elle ne l'a point élé encore. 11 y a comme une espèce de vibration nécessaire à l'aimantation, et dont l'intensité augmente avec le nombre des frictions. Cette méthode, connue sous le nom de méthode de simple touche, a un très-faible pouvoir <1 aimantation et développe fréquemment des pointe conséquents.

Quand il s'agit d'aimanter fortement une aiguille de boussole ou des lames d'une épaisseur qui n'excède pas 4 à 5 millimètres, il faut disposer aux extrémités de l'aiguille que l'on va aimanter deux aimants puissants qui agissent par leurs pôles opposés sur les deux extrémités de l'aiguille. Celle-ci est placée sur les aimants de manière qu'elle empiète de 20 à 50 millimètres sur chacun de leurs bouts (fig. 75). On prend deux autres barres ai-

mantées dans chaque main, et on touche avec leurs pôles opposés le milieu de l'aiguille, puis, leur donnant «ne inclinaison de

25° à 50°, on les fait glisser simultanément avec la même inclinaison vers les deux bouts de l'aiguille. On les replace au milieu pour répéter l'opération jusqu'à ce que l'aimantation soit assez forte. 11 faut avoir soin que le pôle de chaque barre Flg" 75* qui touche l'aiguille soit le même

que celui de l'aimant fixe vers lequel on le fait glisser, afin que les deux effets se favorisent mutuellement. Celte méthode, dite méthode de la toucfie séparée, fut adoptée par Knight en Angleterre, en 1745, et perfectionnée plus tard par Duhamel, à qui appartient l'idée de placer l'aiguille sur les deux aimants fixes.

C'est par ce procédé qu'on obtient l'aimantation la plus régulière ; mais il est insuffisant lorsque les lames que l'on veut aimanter ont une grande épaisseur. Dans ce cas, il faut avoir recours à la méthode de la double touche, due à Mitchel, qui diffère seulement de celle qui précède en ce que les deux aimants qui servent à l'aimantation glissent réunis et non séparément depuis le milieu de la barre jusqu'aux extrémités, en conservant les pôles contraires en contact avec la barre ; on met entre eux un petit morceau de bois (tig. 70), et on les fait glisser ensemble depuis le centre jusqu'à un des bouts, et de ce bout à l'autre, et ainsi de suite, en ayant soin de terminer au centre, pour que chaque moitié de la barre reçoive un nombre égal de frottements.

OEpinus perfectionna cette méthode on 1758, en plaçant,

comme dans celle de la touche séparée, deux fortes barres aimantées sous celle que l'on veut aimanter, et inclinant les aimants mobilésdelo* à 20° (fig. 76).

La méthode de la double touche hg. 7t». étant trop énergique, elle déter-

mine une réaction des pôles sur les parties immédiates de l'ai-

niant, et présente souvent l'inconvénient de produire des points conséquents et de donner des pôles de force inégale.

Canton, Antheaume, Savery et d'autres, ont proposé aussi des méthodes nouvelles et des perfectionnements qu'il serait très-long de faire connaître; nous dirons seulement quelques mots des travaux du savant Knight, qui, par des procédés inconnus, ou peutêtre seulement par le soin extrême qu'il apportait à ses travaux, parvenait à donner à ses aimants un pouvoir extraordinaire qui lésa rendus célèbres; on cite entre autres un aimant que possède la Société royale de Londres, composé de £50 barres de 15 pouces chacune, et dont l'armure ne se détache des pôles que sous une pression de cent livres. Le docteur Knight était parvenu aussi à faire des pâtes magnétiques susceptibles d'acquérir un magnétisme plus fort que l'acier. D'après Ingenhouze, la composition qui lui avait le mieux réussi était un mélange de poudre d'aimant naturel, de poudre de charbon très-fine et d'huile «le lin.

C'est ici le lieu de faire observer que, quel que soit parmi les procédés que nous venons de faire connaître celui que l'on emploie pour l'aimantation, les aimants ne perdent rien de leur force dans cette opération, ce qui prouve que le fluide magnétique ne se transmet point d'une barre à l'autre ; voici les circonstances remarquables qu'on a observées à cet égard : 1° la quantité de magnétisme qu'acquiert un corps va toujours en augmentant, ^lon la force des barres qui servent à l'aimanter; mais cette quantité de magnétisme à lui transmise rencontre une certaine limite, que Ton nomme point de saturation; 2° on ne peut augmenter indéfiniment l'intensité magnétique d'une aiguille, en lui faisant subir un grand nombre de frottements avec des barres faibles ; après un certain nombre, les nouveaux frottements sont ^ns effet; 3° une aiguille aimantée avec de puissants aimants ne [•eut être sans inconvénient aimantée de nouveau avec d'autres aimants d'une intensité moindre, car ceux-ci, môme en agissant dans le même sens que les premiers, lui font perdre peu à peu m magnétisme et la laissent au degré d'intensité qu'ils auraient pu lui donner d'abord. Cet effet remarquable est une nouvelle

preuve que les aimants qui glissent développent le magnétisme en déterminant dans chaque molécule des décompositions et des recompositions successives des deux fluides.