L'action magnétisante de la terre s'exerce Aîmantatioa

j 1 V ^ 1 / par raction

au maximum, quand les barreaux sont places dugiobe. dans la direction que prend l'aiguille de boussole librement suspendue par son centre de gravité, c'est-à-dire, faisant à Paris un angle de a2<> avec le méridien, la pointe nord déclinant vers l'ouest; et un angle de 67^ environ avec le plan horizontal , la pointe nord ou bleue plongeant au-dessous de ce plan. Le barreau de fer, dans cette position , devient un aimant complet; les pôles changent d'extrémité, quand on le retourne bout à bout- Supposons le barreau dans une situation verticale. Il se trouve par cela même dans le plan du

S8 PHTSli^tE m IGflOll.

méridien magnétique, et fait pveo la résultante de l'action terrestre un atigle de û3^ environ. Or, dans ce cas , cette résultante se décompose , et elle a une composante verticale qui agit sur lé barreau; Teffet est égal à l'action totale du globp multipliée pat* le cosinus de Tinclitiaison des deux lignes. Voilà pourquoi toutes les barres de fer qui sont habituellement verticales, et qui, plus ou moins écroules, orit une certaine force coercitive, sont, au bout de quelque temps, plus ou moins magnétiques. Tels sont : les pincettes, lès cré* ttiàillères, les croix de clocher, les paratonnerres, les barreaux de grilles , etc.

On aimante l'acier d'une manière stable et en quelques instants , par l'action du globe combinée avec la percussion. Qu'on prenne deux barres d'acier doux de 70 centimètres de long et 2 centim. de large , six autres barres plates d'acier de 20 centim. sur 1 , plus une large barre de fer doux. La barre de fer sera d'abord frappée dans Une position verticale, ce qui lui donnera une certaine dose de magnétisme; on l'appliquera à cha-» cune des deux grandes barres d'acier, qui seront frappées de la même manière; puis ces deux barres l'une à l'autre, avec renouvellement de percussion. Les petites barres seront appliquées aux grandes , puis frappées à leur tour ; et, après quelques minutes, elles auront déjà acquis de la sorte un assez grand pouvoir de suspension. Si, ensuite , on place deux de ces petites barres entre deux paràllélipipèdes de fer doux, et qu'on les

frotte aTctc deux fiisoèaux oompoiét des qiiatré autres barres , selon le procédé de la douhle toudU (voir plus bas) y puis qu'oo les retnplaoe par leSi autres barre» se sueoédant par paired sous utie fHctioQ $eqablable^ on les trouvera, aprèâ deut. mÎQuteâ 9 flimatitées à saturation » et l'on pourt^ ainsi fprntër uO faisceau qui sera un puissant aimant,

308. Qn reconnaît toutefois qu'on parvient Procédé de plus emàacement au but , en se servant d aimants séparée. naturels m artificiels pou^ dételopper le magnétisqie dans lacier. On distingife à ce point de vue trois procédés d'aimantation* Ce sont : le procédé du contact, celui dit de la iQwhe i^arée^ et lieluî de la double touche.

Le procédé du coiifact consiste à passer à plusieurs reprises, sur Tiine des extrémités du bdrreau à aimanter, tout ou partie du barteau dont il doit subir Tinfldence. C'est Une friotion désordonnée 9 qUi a toujours pour effet de. séparer plus ou tnoins les fluides dans le biarreau passif.

Un procédé de bonne qualité ^i^t celui qu'pn appelle de la touche séparée, pu d^ PuhameJ. On place parallèlement l'un à l'autre deux bureaux

d'acier AB, VB',

réunis par deq^

A' ^^^^^^P^ ^^^ ^' parallélipipèdesdft

^ fer doux, F, Fj

^^ puisoppnenddeui.

barreaux ou deux

40 PHT5I4IOE ni ÀCnON.

iaisceaux aimaatés ab^ a!b\ dont on place les pôles contraires, 6, a' y sur le barreau ÂB, en les inclinant de %S^ à 3o^ sur celui-ci, et on les promène sur le barreau en sens contraires, en allant du milieu vers les extrémités. On les fait ainsi glisser un certain nombre de fois , et le barreau ÂB se trouve fortement aimanté. On répète cette opération sur l'autre barreau. Il est aisé de com- 'prendre que chacun des pôles des faisceaux glissants attire l'un des fluides de son côté, et repousse l'autre au loin ; les deux actions sont manifestement conspirantes. La réaction des petits barreaux de fer doux est facile à comprendre. On leur substitue avec avantage des barreaux déjà aimantés. Le procédé de Duhamel est trèsbon pour aimanter des aiguilles de boussole, et en général des lames minces.

DeUdoobie 309. Ou aura le procédé d'OEpinus ou de la double touche^ en liant les deux faisceaux entre eux, à distance de quelques millimètres, et promenant le système à angle droit à partir du milieu vers l'une des extrémités B , revenant de celle-ci vers l'extrémité A y puis au milieu, où l'on s'arrête. Ce mouvement en S se répète un certain nombre de fois, mais en s'arrétant toujours au milieu. Il y a d'ailleurs une armature de fer doux ou d'aimant comme ci -dessus. On a reconnu postérieurement qu'il valait mieux incliner les faisceaux comme dans le procédé de Duhamel, et sous un angle un peu moindre, mais en les faisant toujours glisser ensemble dans toute l'é-

CBAPITBE XSCn. 4t

tendue du barreau passif, et leurs bouts étant toujours à même distance l'un de l'autre. Cette méthode est plus énergique que la précédente , et sert à aimanter de forts barreaux; mais elle est sujette à donner des points conséquents; aussi se garde-t-on de l'appliquer aux aiguilles de boussole.

La réaction du fer doux sur les aimants trouve son application dans les faisceaux magnétiques de Coulomb , et dans les portants qui, suspendus aux aimants en fer à cheval , permettent de charger les suspensions de poids croissants de jour en jour. On sait d'ailleurs, sans pouvoir se l'expliquer, qu'une fois le portant détaché des pôles, on ne saurait le charger immédiatement d'un poids égal à celui qu'il supportait.

310. Quel que soit le mérite des procédés que Procédé non^ venons de décrire, ils cèdent le pas , quant ^ ** **"*' à leur application la plus importante, savoir, l'ai* mantation des aiguilles de boussole, au procédé électrodynamique dont nous parlerons plus loin,

et qui est aujourd'hui exclusivement employé pour cet objet.

311. L'action que la terre exerce sur les ai- Déciînaiaoïi guilles aimantées est représentée par deux élé- "■s"*'^"*ments; savoir, la déclinaison et l'inclinaison.

Pour mesurer l'une et l'autre, il faut annuler chacune d'elles successivement. Ainsi la mesure de la déclinaison exige que le plan de l'aiguille soit parfaitement horizontal , lorsque l'axe du pivot de rotation est vertical; ce qu'on obtient

4Ê FHTflQinS m àfOOMm

en lestatit obnvenableoient celui des deux hvM qui tend à s'ëlever. L'apparml qui sert spéciale* ment à cette mest^re, et qui est connu sous fo nom de boussole de décUnàison^ porte une lu^- Dètte qu'on amène dans le chainp d'un astrg connu, dont on mesure en même temps) la ban* teur angulaire. La position de la lunette est don^ née dur un cercle horizontal, tandis que l'aiguille poit)të quelque part sur un autre cercle concentrique à celui-là; la différence des indicatiônà donne l'angle de l'aiguille aveo le icertical da l'astre, ati tnoment de l'observatiop. Or, un ealcUl astronomique donne l'angle de ce vertical avec le méridien du lieu ; on pourra donc^ avec ces élér itients, calculer la déclinaison.

jbdinaison. La boussols cTincUnaison , qui sert à inesuret le second élément, se compose d'un cercle horizontal et d'un cercle vertical, au centre duquel l'axe de rotation de l'aiguille s'appuie fet se metit sur un plan d'agate. Si, faisant tourner le cercle vertical, on l'amène dans une position pei*pendi-* culaire au méridien magnétique , l'aiguille deviendra verticale; car l'action du globe, se décomposant en une force verticale et une force horizontale située dans le méridien magnétique , celle-ci est détruite comme agissant dans la direction de l'aM de rotation, et n'ayant aucune action, par conséquent, poiir faii*e tourner l'aiguille dans le plan de son cercle. Il ne restera donc que la compor santé verticale. Si donc on fait tourner le cercle vertical mobile de manière à obtenir la position

verticale pour l'aiguille , on se ttouvë dans uil plan perpendiculaire au méridien magnétique; dotic, eti faisant tourner l'appareil de 90®, on amènera le cercle vertical et l'aiguillé dans ce ïÉiéridl^ j et l'on n'aura plus qu'à lire sur sdtt limbe le dé^é indiqué par Tâiguille i ce serft fiuclinàisorï demandée.

812. L'aiguille des boussoles est ordinairement vériHcation. un losange^ or, on conçoit que sî l'àxe magnétir que nie coïncidait pas avec l'axe dé figUre, la grâ-î duation donnée par les pointes ne serait pas là direction cherchée. Pour se débarrasser de cette cause d'erreur, on emploie la méthode de retournement. Elle consiste à observer une première fois la graduation , et à retourner l'aiguille eri appliquant ail pivot la face qui était d'abord la face supérieure. Si, dans le pretbiér cas, l'aiguille iridiquait, par sa pointe bleue, tin demi-degré de trop sur la gauche, il est facile de voir qtie, par l'effet du retournement, elle marquera un démîdegré de moins sur là droite; de sorte qu'il suffira de prendre une valeur moyenne entre les deux indicatipus.

313. Les oscillations horizontales de l'aiguille, oscillation lorsqu on 1 écarte du méridien magnétique, sont Leurs soumises à la formule pendulaire, et servent à résoudre plusieurs importants problèmes : par exemple, à comparer les puissances magnétiques de différentes aiguilles , comme on compare les actions de la pesanteur en des lieux différents; et à déterminer la distribution du magnétisme dans

nsages.

astatique.

44 PHTsiaw m '4G1II0N.

un barreau , devant les divers points duquel on Tait osciller une aiguille. Ainsi que dans le mouvement du pendule , les forces influentes sont comme les carrés des nombres d'oscillations exécutées dans un temps donné. C'est ainsi qu'on a reconnu que les pôles se trouvent, non à l'extrémité des aimants, mais à 4 centimètres en deçà; excepté dans le cas où ils sont très-courts, auquel cas ils sont placés de telle sorte qu'ils comprennent entre eux deux les deux tiers de la longueur de la lame.

sysième 314. On a souvent occasion d'expérimenter sur des aiguilles qui doivent être soustraites à l'action de la terre, action qui se combinerait avec celle des aimants sur lesquels on expérimente, et qui la masquerait plus ou moins. Pour cela , on dispose une boussole de manière que l'axe de rotation de l'aiguille soit amené dans la direction de la résultante du globe ; car celle-ct agissant suivant cet axe de rotation, et perpen-' diculairement au plan de l'aiguille, ne saurait avoir de composante capable de faire tourner l'aiguille dans ce plan. Cette aiguille sera donc indifférente ou astatique^ quant au globe ; elle subira . donc, sans déchet, l'impression complète d'un aimant quelconque. Ou bien l'on se procure deux aiguilles qui aient à très-peu la même puissance magnétique, et Ton enfile ces deux aiguilles sur un même axe, les pôles inverses en regard. L'intervalle des deux aiguilles pouvant être regardé comme nul par rapport à la distance immense

CDAriTKE XXII.

dii point dapplication de la puissance magnëliqiie du globe, celle-ci agit donc à même distance des deux pôles opposés qui se regardent à chaque bout du système, et, les influençant également, a une résultante nulle. L'aiguille doit donc rester en équilibre sous cette double action, quelque position qu'on lui donne d'abord, et l'on a un système parfaitement astatique.

315. La boussole marine, ou compas de varia-- BonMoie don y est le plus précieux des appareils fondés sur "'Siges** le jeu de l'aimant. La boîte qui contient l'aiguille est suspendue de manière à se maintenir, malgré l'agitation de la mer, dans la position horizontale; les deux figures ci-contre donnent une coupe

et une vue de cet instru- ! ment. Le fond de la boite mobile est bb\ le verre qui la couvre en haut est vv'; la ligne r r' re prés ente l 'aiguille suspendue sur un pivot en c. Cette aiguille est collée à une feuille de papier, doublée d'une très-mince et très-légère feuille de talcj qu'elle entraîne avec elle dans ses mouvements, et dont le poids, d'ailleurs, rend Taiguillé elle-même moins mobile, et arrête plus tôt ses oscillations : placée au-dessous de celles-ci,

elle o'est pas immédiateinent visible; mais la direction de son axe est marquée sur le cercle de papier par une ligne noire , qui est l'objet des observations. Ce cercle, qui est fixe par le fait même de l'immobilité de l'aiguille, est divisé en degrés^ et en 3 a parties qui marquent autant de rhmnbsj et composent la ïX)se des vents. Le zéro correspond à W pointe nord de l'aiguille. En pp'j sopt deux pinnules diamétralement opposées, dont l'une porte une fente étroite, l'autre une large fenêtre traversée en son milieu par un fil vertical. Le prolongement de ce fil, marqué en noir sur le bord intérieur de la boite, correspond à un diamètre qui est la ligfie de foi y et en prend aussi le nom. En m y contre l'une des pinnules, est appliqué un petit miroir plan , sous une inclinaison de 55% désétamé sur une ligne étroite correspondant à la fente de la pinnule, pour que ji'œil d'un observateur en c puisse, par cette ouverture^ apercevoir le fil de la pinnule opposée. Tout l'instrument est porté sur une traverse it' qui se visse sur un pied où elle peut tourner librement; un cercle fixe ce (fig. a) est porté sur pptte traverse} un cercle intérieur ee' repose sur le premier et tourne sur l'axe xx'; enfin, la boite elle-même est poftée par ce cercle mobile, et tourne sur lui au f^yep de l'axe zz' j qui est perpendiculaire à xqi. C'^st par ces deux mouvements rectangum^i*es que la boite conserve son horizontalité; ils constituent ce qu'on apjp^llela suspmsion de Cardan.

CUAPiTJlE XXa. 47

Or, on peut se {^oser, suivant la circonstance y l'une ou l'autre de ces deux questions :

La déclinaison de l'aigliiille étant connue pour lé lieu où l'on se trouve , quelle direction suit la quille du vaisseau par rapport au méridien dstronomique?

JLa directioii de h quille étant connue par ^lapport à la lign^ oprd-sud, quelle est là décli^ naison de Taiguille au lieu où l'on se trouve?

Si l'on connaît avec certitude h déclinaison de l'aiguille > on tournera la boîte sur son pivot, de manière à amener sa ligne de foi en face du DumérjD du cercle gradué qui marque le chiffre de la déclinaison connue, \lors les pfnnules sont «lignées suivant la ligné nord-sud. Si l'on continué 1^ mouvement de manière à viser, soit dans la dir^tion de la quille, soit dans pelle du liiouvenuetit du vaisseau, s'il va à la dérive , le nouvel angle parcouru pak* la ligne de foi de la boîte donnera l'azimuth dé la quille ou du sillage,

Suppose-t-on, au contraire^ connue la direction des mouvements du navire , et veut-on déterminer la déclinaison inconnue de l'aiguille? Qfi fera tourner la boîte sur son pivot, et l'on ytséra à travers las pinotiles un astre où xtoéme wi pbjet quelconque ayant i5^ à %o^ de hauteur ftngsilaire au-dessus de l'horizon. Quand cet objet sera coupé par le fil de la pinnule/?', on verra en même temps par réflexion , derrière lé petit miroir en iî'f une portion de la ligne de foi, et la division de la rose des vents, qui m trouvera en

48 PUTSIOVC EU ACTION.

face de cette ligne de foi. Celle-ci marque le vertical de l'astre visé, et le degré de la rose marque celui que fait, avec le vertical, l'aiguille ellemême. Or, comme on peut connaître, par les méthodes astronomiques, l'angle de ce vertical avec le méridien du lieu, on en conclura, par addition ou soustraction, l'angle de l'aiguille avec ce méridien, c'est-à-dire, précisément la déclinaison.

Le premier de ces deux problèmes a pour objet de connaître ou de diriger la marche du vaisseau. Si Je navigateur avait toujours les astres en vue , soit le jour, soit la nuit , il connaîtrait par leur observation la marche du navire, et la boussole serait pour lui un instrument très-inutile. Mais si les nuages ou la brume lui cachent entièrement la vue du soleil pendant le jour, de la lune et des étoiles pendant la nuit , il lui est impossible de s'orienter en pleine mer, de distinguer le nord du sud ou de l'ouest; de savoir si son navire marche suivant la direction à suivre ou dans une direction opposée. Le mouvement lui est donc absolument interdit. Mais s'il possède une boussole, et que la déclinaison de l'aiguille lui soit connue au lieu où les nuages l'ont surpris, il reconnaît ses points cardinaux, comme s'il avait 1 étoile polaire sous les yeux. Il pourra donc marcher ainsi pendant quelque temps, et attendre le retour des astres. Je dis quelque tempsy parce que son déplacement même sur la surface du globe amènera des changements dans* la dé-

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