CHAMP TERRESTRE

838. Méthode de Poisson. — C'est en 1828 que Poisson (') a indiqué pour la première fois comment 1l est possible d'évaluer en mesures absolues la composante horizontale du champ terrestre. On a d’abord, par les oscillations d’un barreau,

(1) ner HN (1+/ x)

Placé ensuite à la distance R dans le méridien d’une autre aiguille oscillante, ce barreau produit sur l'aiguille un champ

moyen

2 NM “H Fe Gp) (it x)

S1 À’ est l’aimantation moyenne de cette aiguille et f’ le coefficient relatif à l'induction, les nombres d'’oscillations et » qu'elle exécute sous l'influence des champs H et H+F donnent

, H+F m? H+F Rene A LA EE dE us f FETE: WE ol Lun m> |! A it FOOT EENTTLS NERO EEE NEL (2) HO C2 à) = me 6 +) (if +)

On déduit alors des équations (1) et (2)

MA OO TRAR

1 2 ms

Hs RP IEEE = —— (+pjli+kfp<+— fs).

m— m2 R° P) /: A f A Quand il s’agit d'expériences comparatives, tous les facteurs peuvent être considérés comme constants, à l'exception du premier, car les corrections de température sur le moment d'inertie et sur la distance R sont de l’ordre de la dilatation

(1) Porssox, Connaissance des Temps pour 1828, p. 113.

des métaux et restent inférieures à 0,0002 quand la variation de température ne dépasse pas 10°,

Pour les mesures absolues, on déterminera la distance R par deux expériences faites en plaçant le barreau de part et d'autre de l'aiguille. Il faut ensuite évaluer le terme p du second ordre et les corrections relatives aux aimantations induites. La plus grande difficulté tient à ce que le champ F de l’aimant est en général plus petit que H et que leur rapport est donné par la différence des carrés 7»? — m,? de nombres d'oscillations peu différents l'un de l’autre; outre que l'expérience est très longue, cette circonstance diminue beaucoup la précision des résultats.

839. Méthode de Gauss ('). — La déviation produite sur un déchinomètre (807), quand le barreau déviant est dans une des positions principales, a l'avantage de donner une quantité directement proportionnelle au rapport des champs F et H.

On a d'abord l'équation (1) par les oscillations du barreau. Pour les déviations, l’aimantation induite n'intervient pas d'une manière appréciable. Le barreau étant supposé dans la première position principale, c'est-à-dire dirigé vers le déclinomètre, on aura donc, en posant #—tang0 où w—sinà, suivant qu'on emploie la méthode des sinus ou la méthode des tangentes,

Si la correction relative à l’aimantation induite est inférieure à 0,004, ce qui a lieu généralement, elle n'intervient que pour une quantité moitié moindre dans la valeur de H et peut être connue avec une exactitude suffisante.

D'autre part, on a vu (808) combien il est difficile de déterminer le terme p du second ordre; c'est là l'obstacle principal et l’on peut considérer comme très douteux que la méthode permette d'évaluer par des aimants la composante

(1) Gauss, Zntensitas vis mag. — Comm. S. R. Gott, t. VIII. — Ann. de Ch. et de Phys. 2], t. LVII, p. 5; 1834 :

horizontale du champ terrestre à moins d'un millième. Il va de soi d'ailleurs que les indications d'un appareil de variations sont nécessaires pour ramener toutes les lectures à la même valeur du champ.

Kohlrausch (!) supprime l'influence de l'aimantation induite en déterminant le couple directeur HM par la torsion d'un appareil bifilaire, mais la difficulté reste en ce qui concerne le terme p du second ordre.

840. Emploi des courants. — Si l'on dispose d'un appareil propre à déterminer un courant I en valeur absolue, la déviation à produite par le même courant dans une boussole des tangentes (618) donne la composante H par la relation

CH tango.

Si le cadre de la boussole porte N tours de rayon moyen a, -N la constante G est sensiblement égale à Pour que la dé-

viation soit voisine de 45°, ce qui correspond au cas le plus favorable, il faut que l'on ait, en prenant H—=o,2 et supposant que I, soit la valeur du courant en ampères,

c'est-à-dire que le nombre d'ampère-tours de la bobine serait

à peu près + de la valeur du rayon en centimètres.

Konlraush mesure le courant par une bobine à suspension bifilaire et détermine ainsi (836) le produit HSI-P. Le même cadre étant dans une position parallèle au méridien et parcouru par le courant 1’, on mesure la déviation à produite sur un déclinomètre placé dans la direction de l'axe. En appelant G'la constante galvanométrique du cadre sur

l'aiguille supposée très courte (560), on a

G' l 5 [tang :

Hans Chemie?

(1) F. Konrrausc, Wied. Ann., t. XVII, p. 737; 1882.

Le rapport des courants I et l’ peut être évalué par un galvanomètre quelconque. Si les deux observations sont faites en même temps et que l’action du déclinomètre sur le cadre soit négligeable, les courants I et [’ sont égaux, mais on doit tenir compte de la rotation du cadre (629) pour calculer son action sur l'aiguille.

Avec cette méthode, l'erreur relative des mesures sur la composante H peut être inférieure à o,0001.

841. Déclinaison. — Pour connaître la déclinaison, 1l faut déterminer d'abord le méridien géographique, puis l’azimut dans lequel se place l'axe magnétique d’un aimant mobile. Comme la direction de cet axe n’est pas connue, on corrige l'erreur par le retournement de l’aimant face pour face, en observant dans chaque position la direction d’une ligne de foi et prenant la moyenne des deux azimuts.

La ligne de foi est formée soit par les extrémités d'une aiguille taillée en losange aigu, soit par deux croisées de fils portées aux extrémités d’un barreau, comme dans la boussole de Gambey, soit par deux traits tracés sur les faces terminales de l’aimant et que l'on vise avec un microscope. On peut encore employer des barreaux creux transformés en collimateurs par un objectif encastré dans l’un des bouts et une échelle divisée sur verre ou un réticule à l’autre bout.

Une boussole de déclinaison, ou déclinomètre, est un véritable théodolite muni de pièces accessoires pour les observations magnétiques.

Dans les instruments de construction ancienne, tels que ceux de Gambey et de Gauss, l'aimant était en général d’une grande longueur, ce qui présente beaucoup d'inconvénients dont le principal est la durée des oscillations. En effet, pour une même aimantation moyenne et des barreaux semblables, le moment magnétique est proportionnel au volume et le moment d'inertie au produit du volume par le carré de la longueur ; la durée des oscillations est donc proportionnelle à la longueur. L'équilibre est difficile à établir et les observalions sont très longues.

Nous indiquerons, comme exemple, le dernier modèle de boussole construit par Brunner (fig. 258). L'aimant est un prisme à section carrée muni de deux goupilles au milieu ; il

porte à chaque extrémité un disque d'argent sur lequel est

tracée une division. Cet aimant se place dans un étrier E sus-

pendu par un fil de cocon qui s’enroule sur un treuil I à la