MAGNÉTISME DES NAVIRES

850. Boussoles marines. — On donne habituellement le nom de compas aux boussoles employées pour la navigation. Elles sont formées d’une aiguille ou d’un système d’aiguilles tournant sur un pivot; l'aiguille porte un disque ou rose, sur laquelle est une ligne de foi correspondant à l'axe magnétique el une série de divisions circulaires. La ligne de foi ne se met pas en général dans le méridien magnétique : le fer et l'acier qui entrent dans la construction ou dans le chargement du navire causent une déviation qu'il est nécessaire de

corriger ou de compenser. La théorie de la correction des compas à été donnée par Poisson (!).

Les masses d'acier ou de fer dur qui ont été aimantées pendant la construction se comportent comme des aimants ; on appelle quelquefois ce magnétisme sous-permanent, parce que sa valeur, qui dépend de la position du navire en chantier, diminue lentement à la mer et ne devient définitive qu'après un certain temps de navigation. D'autre part, le fer doux s’aimante par le champ terrestre ; le magnétisme temporaire ainsi produit varie avec l'orientation du navire et sa position géographique. On doit donc considérer deux espèces d'actions perturbatrices, les unes constantes, les autres variables avec la position du navire.

Supposons d’abord le navire droit. On appelle cap la direction du plan de symétrie comptlée de l'arrière à l'avant; par extension, on désigne souvent par le même nom l'azimut de ce plan avec un autre plan vertical. Soient

£ l'azimut du cap avec le méridien magnétique, ou le cap magnétique, cet angle étant compté vers l’est ;

€ l’azimut du cap avec la direction du compas, ou la roule au COMPAS ;

3—6—£€ la dévialion du compas.

On appelle variation l'angle V, compté aussi vers l’est, que fait le compas avec le méridien géographique, ou la déclinaison apparente. 51 À est la déclinaison réelle, on a

Nous admettrons que le magnétisme du navire, tant permanent que sous-permanent, est indépendant de la température ; les variations qu'il pourrait éprouver de ce chef sont négligeables par rapport aux autres causes d'erreur.

Pour les pièces de fer doux, on admettra que l’aimantation induite est proportionnelle à la force magnétisante et que les aimantations produites par différentes causes se superposent ; ces deux hypothèses peuvent être considérées comme suffisamment exactes lorsqu'il s’agit d'actions de même ordre que celles de la terre.

(1) Poisson, Mém. de l’Institut, t. V, p. 521; 1824. Électr. et Magn. — 11. 49

Enfin, on supposera que l'aiguille du compas est très petite par rapport à sa distance aux masses de fer ou d'acier les plus voisines, et par conséquent qu'elle est mobile dans un champ sensiblement uniforme. Il suffit dès lors de calculer la perturbation du champ terrestre au centre du compas.

Rapportons le phénomène à des axes de coordonnées rectangulaires, l’un x dans la direction de l'avant, l’autre y de babord à tribord, c'est-à-dire vers la droite, le troisième z de haut en bas, vers la quille. Ce dernier axe est vertical et les deux premiers horizontaux quand le navire est droit.

Le champ produit sur le compas par la coque, en raison de son magnétisme permanent et de l’aimantation induite correspondante dans les masses de fer doux, est constant en grandeur et en direction par rapport au navire; soient P, Q et R ses projections sur les trois axes. Lorsque la distribution des aimants et du fer doux est symétrique, la valeur de Q est très

petite et la composante horizontale F, — y P? + Q? est sensiblement parallèle au plan de symétrie, si le compas est luimême dans ce plan. Mais la composante Q a des valeurs sensibles toutes les fois que le cap du navire sur les chantiers n'était pas dans le méridien magnétique ; la composante F, fait alors avec le cap un angle z appelé angle tribord.

Si cette action existait seule on aurait, en appelant H, la composante horizontale du champ produit par la terre et le magnétisme permanent du navire, et3, l'angle qu'elle fait avec le méridien magnétique,

sin({—+a) sin, sin((+a—àù,)

La déviation ?, est nulle lorsque le cap est dans l’un des azimuts — « ou r — +, et elle change de signe quand il passe d'un côté à l’autre de cette direction ; c'est une déviation semi-circulaire. Si le rapport des composantes F, et H est

très petit, on peut écrire, d’une manière approchée,

(1) A0 NTM Lee

La déviation est sensiblement en raison inverse de H ; elle

a le même signe sur toute la terre et la mème valeur en tous les points d’un parallèle magnétique.

Pour le champ terrestre, nous remarquerons d’abord que la composante verticale Z produit une aimantation indépendante de l'orientation du navire et que son action sur le compas donne une composante située sensiblement dans le plan de symétrie. La déviation correspondante est donc aussi semi-circulaire ; elle devient nulle à l'équateur et change de signe quand on passe d’un hémisphère à l’autre.

Pour calculer l'effet de la composante horizontale H, nous la remplacerons par ses deux projections

Mise NH COSC. Ne Han

L'aimantation produite par la première donne une action dont la composante horizontale F, est dirigée dans le plan de symétrie. Sion pose

E=aHcosé,

et qu on appelle IH, la résultante de H et F2, la déviation à due à l'action de la composante horizontale serait déterminée par les équations

siné sind sin (6 — Ô)