LES PROCÉDÉS D'AIMANTATION

Knight appliquait la lame d*acicr sur deux aimants couchés horizontalement et opposés par leurs pôles contraires, entre lesquels il laissait un petit inter- Talle ; puis il retirait simultanément les deux aimants de dessous la lame, qui s'aimantait par le frottement. Il est plus commode d'opérer comme le faisait Duhamel. Les aimants A, B (fig. 21) sont inclinés sur la lame ab sous un angle aigu ; on pose les deux pôles au milieu de la lame, puis on les écarte en frottant ; arrivé aux deux bouts, on les relève pour les ramener

Fig. 21. — Touche séparée.

au milieu, et l'on recommence les. frictions. C'est ce qu'on appelle la touche séparée : ce n'est au fond que le procédé de la simple touche, appliqué à la fois aux deux moitiés de la lame. Le pôle A développe encore un pôle de même nom à l'extrémité a, dont il s'éloigne, et un pôle de nom contraire à l'extrémité 6, dont il s'approche, et qu'il quitte la dernière ; le pôle contraire, B, produit le même effet précisément parce qu'il marche en sens inverse : son action s'ajoute donc à celle du pôle A.

La double touche consiste, comme nous l'avons déjà dit, à promener les pôles A, B sur le barreau nb en les laissant réunis. Michell, l'inventeur de la double touche, posait perpendiculairement sur le

58 LE SA6NKTISXS.

bftireaa deui aimants parallèles, séparés par uoecale de bois oo de coÎTre, et les faiMiH glisser ensemble snr toute la longoenr du barrean. Jlpinus» |Nrofesseur de physique à Saint-Pétersboarg, qui adopta le procédé de la double touebe, préf(n*a încliner les aimants sous un angle aign, comme l'avait iaît Duhamel ^ La

figure 32 montre la dîspoeition de ees aimants aeeonplés.

Lorsque les pôles A, B sont promenés ensemble sur un 17- aa IV ».t.^ u barreau d'acier, ils

Fig. 23. ^ DouMe lAucbo. ^ '

conspirent pour aimanter de la même manière les molécules comprises dans l'intervalle AB, tandis que leurs actions sur une molécule située en dehors de cet intervalle se contrarient. De plus, la résultante des actions extra-polaires est opposée à l'induction intra-polaire ; mais comme i^JIe n'est qu'une différence, tandis que FinduelioD concordante des deux pôles est une somme, c'est ee dernier effet qui l'empœrte et qui produit le résultat final. Pour obtenir une aimantation symétrique, on pose d'abord les pôles accouplés au milieu du barreau ; on les fait glisser yers une extrémité, de là yen la seconde, puis vers la première, et ainsi de suite, enfin

* On reooamaïkde souveot d'employer des angles de 20, de 30, de 45 degrés; la Yérité, c'est que ces inclinaisons sont phis on moins eomnodes, mais l'effet, d'après N. Laaont et M. Gangain, s*aecrolt à mesure qu'on incline les aimants davantage, on |)cut niéme les coucher à plat sur le barreau.

LES PROCÉDAS D'AIIAIITATION. M

on k» ramène au mitiea et on les entête. Miebell d'ailleurs aimantait tonjonrs tme série de barreaux a la fois^ qu'il plaçait en contact à la suite les uns des autres sur une même ligne droite. Il faisait glisser ses aimants accouplés le long de cette ligne, et les barreaux intermédiaires s'aimantaient fortement, beaucoup plus fortement que les deux barreaux extrêmes, que l'on plaçait ensuite à leur tour au milieu pour les renforcer. C'est que les barreaux se servent ici mntuelleineal d'armures, le premier et le dernier étant les seuls qui ne soient point armés.

Fig. 25. -^ Procédé de CoalMBb.

On peut, en effet, augmenter notablement l'effet de ces procédés par divers moyens qui ont pour but de fixer, en quelque sorte, aux deux extrémités du barreau le magnétisme qui vient de s'y développer. Duhamel formait un rectangle en réunissant par deux traverses de fer les extrémités de deux barreaux, qu'il ainuintait alternativement et en sens inverse ; l'influence réciproque des barreaux, qui s'exerce par l'intermédiaire des armatures, accroît singulièrement l'action des aimants inducteurs. Coulomb recommanda d'appuyer simplement le barreau à aimanter sur les pôles de deux aimants auxiliaires (fig. 25), couchés hori-

zontaicment et opposés l'un à Fautrc. Comme aimants inducteurs aussi bien que comme aimants auxiliaires, il employait d'ailleurs des faisceaux composes de plusieurs lames et garnis d'armatures de fer doux.

Ces diverses dispositions peuvent être combinées soit avec la méthode de la double touche, soit avec celle de la touche séparée. La double touche procure des effets énergiques et peut s'employer avec avantage lorsqu'on veu< aimanter de très gros barreaux ; cependant ce procédé offre deux inconvénients : il ne développe jamais le magnétisme d'une manière parfaitement égale dans les deux moitiés du barreau, et il produit facilement des points conséquents. C'est pour cette raison qu'on préfère la touche séparée pour les aiguilles destinées aux boussoles. *

Un fait qui se dégage de tous ces tâtonnements, c'est que le magnétisme se développe surtout puissamment dans les systèmes fermés qui composent un circuit complet. Le rectangle de Duhamel, où deux barreaux d'acier sont réunis par deux traverses de fer doux, nous a déjà fourni un exemple d'un tel système; on peut en composer d'autres en formant un carré avec quatre barreaux, ou bien en opposant l'un à l'autre deux barreaux en fer à cheval, ou enfin en fermant un barreau en fer à cheval par un contact de fer doux. Dans tous ces cas, on peut appliquer la touche circulaire^ qui consiste à promener un pôle d'aimant (ou bien deux pôles accouplés) sur tout le contour du système, toujours dans le même sens.

La source première du magnétisme que l'on développe par ces procédés est d'ordinaire un aimant

LES PROCÈDES D'AIUANTATION. 61

permanent que Ton possède déjà ; mais Ton peut, au besoin, prendre pour point de départ Taimantation spontanée d'une barre de fer fixée dans la direction de Taiguille d'inclinaison. Antheaume obtint, yers 1760, de bons résultats par un procédé fondé sur cette remarque.

La découverte de V électro-magnétisme^ dont il sera question au chapitre xxii, a fourni un moyen plus expéditif de transformer des barreaux de fer doux en aimants temporaires, et des barreaux d'acier en aimants permanents. Il suffit, pour cela, d'enrouler autour du barreau, en spires serrées, un fil métallique recouvert d*une enveloppe isolante (gutta-percha, soie, coton, etc.), et de lancer dans cette hélice le courant d'une pile. Le passage du courant fait du barreau de fer doux un électro-aimant qui perd son magnétisme dès qi^e le courant est interrompu ; mais les barreaux d'acier conservent le magnétisme qu'ils ont acquis par ce moyen. D'après M. Frick, quand on emploie des courants faibles, on obtient moins d'effet en les faisant <igir directement sur le barreau d'acier qu'en les faisant servir indirectement, c'est-à-dire en aimantant le barreau par la double touche à l'aide d'un autre barreau transformé en électro-aimant ; mais avec des courants d'une intensité considérable l'effet parait être le même, qu'on les fasse agir directement par une hélice ou par l'intermédiaire d'un électro-aimant qu'on promène sur le barreau d'acier. On emploie d'habitude pour les électro-aimants des barreaux recourbés en fer à cheval. Sur chaque branche s'enroule la moitié du fil, de manière que le

sens de l'enruulemeat soit partout le même «a supposant le barreau redressé (fig. 24). Pour s'jtfTranchir de la force coercitive que le fer doux acquiert lorsqu'il est tordu en fer à cheval, od fait aussi des électroaimants avec deux cylindres de fer doux parallèles, réunis d'un côté par une traverse de fer doux, de l'autre par une traverse de cuivre rouge (6g. 35).

Lorsqu'on donne une armure à l'élecbv-aimant pen> dant que le courant passe, on constate, après la rupture

F,g. îl. , F«.»5.

Ëlïdro-daunt simple. Llcclro-iinitnl compote.

du courant, que l'aimantation n'a pas complètement disparu : ce résidu de force, qui s'observe toujours l(»%qu'on aimante une série de fers doux réunis on circuit fermé, est ce qu'on appelle le magaétùme nmamnt. C'est un avanta^ quand on veut accroître la force portative, mais c'est un inconvénii'nl toutes les fois qu'il s'agit d'aimanter et de désaimanter hipidenicntlcséleclro-aimants; on l'évite eninterposont entre les pùles et l'armuic une luincc feuille de papier.

LES PROCÉ^NSS &*AiHANTÀT10N. 65

La puissance d*un éleeteo-^iinaiii dqpend aussi biea des dimensions du fer doux «pii fonoe le noyau des bobines, que du nombre des toura des iiéliees et de rintensilé du courant. M. J. Camacfao a obtenu des effets extraordinaires avec des électro-atmanfts eoai(ioses de tubes concentriques sur lesquels s'enroule, toujours dans le même sens, un fil de cuivre isk)lé7 dont les couches remplissent les intenralles entre les tubes.

M. Donato-Tommasi a fait connaître toutréoemment un nouTean moyen d*aiman(^ le fer doux, qui est une application du prkicipe de la machine hydp»> électrique d'Armstrong, où un jet de vapeur s'électrise par le frottement contre les parois des wifiees qui lui donnent issue. On enroule sur le cylindre de fer un tube de cuivre ayant 2 ou 3 millimètres de diamètre, et l'on chasse par cette hélice creuse un courant de vapeur d'eau sous une pression de 5 à 6 atmosphères. On obtient ainsi un véritable aimant à vapeur tant que dure le passage du courant.

L'aimantation ne pénètre dans l'acier que jusqu'à une certaine profondeur qui dépend de l'intensité des moyens qu'on emploie pour la produire. C'est ce que Coulomb et de Haldat avaient conclu de leurs expériences. M. Jamin le démontre à son tour de deux manières : d'abord en aimantant par une bobine un tube d'acier contenant un cylindre de même métal^ et en constatant que l'âme ne s'aimante que si le courant de la bobiné est intense, — ensuite en enlevant par l'acide sulfurique les couches superficielles d'un barreau aimanté, ce qui détruit en même temps le

magnétisme. Il s'ensuit que par un courant faible le magnétisme d'un barreau fortement aimanté n'est détruit ni renversé qu'à la surface, et que les couches profondes gardent un magnétisme contraire ; c'est ce que confirme l'expérience. C'est aussi cette remarque qui a permis à M. Jamin d'imiler l'aimant de Galilée (p. 34).

La profondeur où pénètre l'aimantation varie avec l'acier. M. Jamin l'a trouvée de 4 et même de 1 dixième de millimètre seulement pour certains échantillons : on dirait que ceux-ci ne prennent qu'un vernis magnétique. Mais l'intensité du magnétisme augmente quand la profondeur diminue ; la quantité totale du magnétisme dépend donc de deux causes de variations inverses.