DE LA BOUSSOLE D’INCLINAISON

lout avec tous les soins possibles, puisqu’on y trouve une aussi grande variété.

Comme l’inclinaison a été trouvée à Berlin de 72°, à Bâle on ne l’a observée que de 70% le bout boréal de l'aiguille étant baissé , et l’autre par conséquent élevé de cet angle. Cela arrive dans nos contrées, qui sont plus proches du pôle magnétique boréal de la terre ; et plus nous approchons de ce pôle, plus l’inclinaison de l’aiguille devient grande, ou s’approche davantage de la ligne verticale; de sorte que si nous pouvions arriver à ce pôle même, l’aiguille y prendrait effectivement la situation verticale, son bout boréal étant tourné en bas et le méridional en haut. Au contraire , plus on s’éloigne du pôle boréal magnétique de la terre, et qu’on s’approche du méridional, plus l’inclinaison devient petite; elle disparaîtra enfin, et l’aiguille prendra une situation horizontale, quand on se trouvera à des distances égales des deux pôles. Or, ensuite, s’approchant davantage du pôle méridional de la terre, ce sera alors le bout méridional de l’aiguille qui s’enfoncera de plus en plus sous l’horizon , le bout boréal s’élevant au-dessus, jusqu’à ce que, dans ce pôle même, l’aiguille deviendra derechef verticale, tournant son bout méridional en bas et le boréal en haut.

Il serait bien à souhaiter qu’on fit partout des expériences aussi soigneuses pour déterminer l’inclinaison magnétique, que celles qu’on fait pour la déclinaison; mais jusqu’ici on a trop négligé cet important article de la physique expérimentale, cjui

n’est pas certainement moins curieux ni moins intéressant que celui de la déclinaison. Mais il n’en faut pas être surpris : cette espèce d’expérience est sujette à trop de difficultés, et presque toutes les manières qu’on a imaginées jusqu’ici pour observer l'inclinaison magnétique ont manqué de succès ; il n’y eut qu’un artiste de Bâle, nommé Ditericb, qui y a réussi, ayant construit une machine propre à ce dessein , suivant les vues du célèbre M. Daniel Bernoulli. Il m’avait envoyé deux de ces machines, par le moyen desquelles j’ai observé ici cette inclinaison de 7a0; et, quelque curieux que soient d’ailleurs les Anglais et les Français sur ces sortes de découvertes, ils ne firent pas grand cas de la machine de M. Ditericb, quoiqu’elle soit la seule propre à ce dessein. C’est un grand exemple qui nous fait voir combien les préjugés sont capables d’arrêter les progrès des sciences. Par cette raison on peut soutenir que Bâle et Berlin sont encore les seuls endroits sur la terre où l’on connaît l’inclinaison magnétique.

Les aiguilles faites pour les boussoles ne sont pas absolument propres à nous montrer la quantité de l’inclinaison magnétique, -quoiqu’elles en indiquent grossièrement l’effet, parce que le bout boréal devient dans nos contrées plus pesant : pour faire usage de ces aiguilles destinées à nous découvrir la déclinaison, nous sommes plutôt obligés de détruire l’effet de l’inclinaison, en reildant ou plus léger le bout boréal , ou plus pesant le bout méridional. Pour amener l’aiguille daus la situation

DK LA UOIJSSOLE D INCLINAISON. 265

horizontale , on se sert ordinairement du dernier remède, et on attache un peu de cire au bout méridional de l'aiguille. Mais V. A. comprend aisément que ce remède n’a lieu qu’ici, où la force inclinatoire est d’une certaine grandeur, et que si nous voyageons avec une telle aiguille vers le pôle boréal magnétique de la terre, la force inclinaloire deviendra aussi plus grande; de sorte que, pour en empêcher l’effet, il faudra ajouter encore de la cire sur le bout méridional. Mais si nous voyageons vers le midi, et que nous approchions de l’autre pôle de la terre, où la force inclinaloire sur le bout boréal de l’aiguille devient plus petite, il faut alors diminuer la cire attachée à l’autre bout ; ensuite l’ôter tout à fait, parce qu’elle est inutile si l’on parvient à des endroits où l’inclinaison magnétique s’évanouit. Or, passant ce terme, et approchant davantage du pôle méridional, le bout méridional de l'aiguille est poussé en bas, de manière que, pour prévenir cet effet, il faut attacher de la cire au bout boréal de l’aiguille. C’est aussi effectivement de ce moyen qu’on se sert dans les grands voyages, pour maintenir la boussole dans une situation horizontale.

Or, pour observer l’inclinaison magnétique, il faudrait avoir des instruments faits exprès, et même semblables à celui que l’artiste de Bâle a inventé; on nomme un tel instrument un inclinatoire , mais il n’v a pas apparence qu’on en fasse sitôt usage ( i).

(l) Ce cju’Euler nomme inclinaloire s'appelle maintenant bous-

Encore moins pouvons-nous espérer qu’on fasse bientôt des caries sur l’inclinaison magnétique, semblables à celles où l’on nous a représenté la déclinaison : on y pourrait bien suivre la même méthode, et tirer des lignes par tous les lieux où l'inclinaison magnétique sera la même; de sorte qu’on y aurait des lignes sans inclinaison, ensuite d’autres lignes où l’inclinaison est de 5°, io°, i5°, io° , etc., tant vers le nord que vers le sud.

(31 octobre 1701.)

Sur la véritable directiou magnétique, et sur la matière subtile qui produit la force magnétique.

Pour se former une juste idée de l’effet de la force magnétique de la terre, il faut avoir égard tant à la déclinaison qu’à l’inclinaison des aiguilles aimantées dans chaque lieu de la terre: nous savons qu’à Berlin la déclinaison est de 1 5° vers l’occident , et que l’inclinaison au bout boréal est de 7 20. En

sole d’inclinaison. Depuis nombre d’années, les physiciens multiplient sans rcltkhe non-seulement les observations de déclinaison, mais encore celles d’inclinaison; et, ce qui n’est pas moins important pour la théorie, ils mesurent , avec autant de précision qu’ils le peuvent , les variations d’intensité de la force magnétique, eu divers points de la surface terrestre et à différentes époques. Voyez la carte des lignes d’égale intensité magnétique, dressée par M. le capitaine Duperrey.

considérant ce double effet, la déclinaison et l’inclinaison, on aura la véritable direction magnétique : ainsi, pour savoir la véritable direction magnétique pour Berlin, on tirera d’abord sur un plan horizontal une ligne qui fasse avec la méridienne un angle de i5° vers l’occident; et de là { en descendant vers la ligne verticale, on tracera une nouvelle ligne qui fasse un angle de 720 avec celle-là; et celle-ci nous montrera la direction magnétique pour Berlin : d’où V. A. comprend comment on devrait assigner pour tout autre endroit la direction magnétique, pourvu qu’on y connût tant l’inclinaison que la déclinaison.

Or, chaque aimant nous découvre des phénomènes tout à fait semblables: on n’a qu’à le mettre sur une table couverte de limaille de fer, et l’on verra que la limaille se disposera autour de l’aimant BA, à peu près comme a5 le repré-

sente, où chaque parcelle de limaille peut être regardée comme une petite aiguille aimantée qui nous fait voir en chaque point, autour de l’aimant, la direction magnétique. Cette expérience nous conduit à chercher la cause de tous ces phénomènes magnétiques (1).

(i) Euler va faire, à l’occasion des aimants, du pur cartésianisme; et la théorie qu’il donne doit être considérée comme absolument sans valeur dans l’état de la science. On ne peut plus douter aujourd’hui que tous les phénomènes du magnétisme ne soient dus à un mode particulier d’action des courants électriques; et l'ingénieuse théorie ë’Ampère sur le mode de distribution et d'action des courants ( théorie qui fait le plus

L’arrangement que nous observons clans la limaille de fer ne nous laisse pas douter que ce ne soit une matière subtile et invisible qui enfile les parcelles de la limaille, et les dispose dans la direction que nous voyons. Outre cela, il est également clair que cette matière subtile traverse l’aimant même, en y entrant par l’un de ses pôles, et sortant par l’autre; de sorte qu’elle forme, par son mouvement continuel autour de l’aimant, un tourbillon qui reconduit la matière subtile d’un pôle à l’autre; et il n’y a aucun doute que ce mouvement ne soit extrêmement rapide.

C’est donc dans un tourbillon continuel que consiste la nature des aimants, ce qui les distingue de tous les autres corps; et la terre elle-même, en qualité d’aimant , sera entourée d’un tel tourbillon qui agit partout sur les aiguilles aimantées, et fait des efforts pour les disposer suivant sa propre direction, qui est la même que j’ai nommée auparavant la direction magnétique. Cette matière subtile sort donc continuellement par l’un des pôles magnétiques de la terre, et, après en avoir fait le tour jusqu’à l’autre pôle, elle y rentre et la ti-averse dans

beau litre de gloire de ce savant célèbre) satisfait assez bien à tous les phénomènes observes jusqu’ici, pour quelle puisse être acceptée provisoirement. Mais comme il n’est nullement question dans les lettres d’Euler de Yélcctroitynamir/ue , qui est une branche toute nouvelle de la physique, et des plus etendues, nous nous abstiendrons d’entrer à ce sujet dans des explications qui dépasseraient de beaucoup le cadre d’une note.

toute son épaisseur, jusqu’à ce quelle s’échappe de nouveau par le premier pôle.

Or, on ne saurait encore décider par lequel des deux pôles magnétiques de la terre elle entre ou sort : les phénomènes qui en dépendent se ressemblent si parfaitement, qu’on ne les saurait distinguer. C’est aussi sans doute ce tourbillon général de la terre qui fournit la matière subtile à tous les aimants partiaux, et au fer ou acier aimanté, et qui entretient les tourbillons particuliers qui les environnent.

Pour approfondir la nature de cette matière subtile et son mouvement , il faut d’abord remarquer qu’elle n’agit que sur les aimants, le fer et l’acier; tous les autres corps lui sont absolument indifférents : il faut donc qu’elle se trouve dans une tout autre relation à l’égard des aimants et du fer, que de tous les autres corps. Plusieurs expériences nous obligent de soutenir que cette matière subtile traverse librement tous les autres corps, et même en tout sens; car quand un aimant agit sur une aiguille, l’action est parfaitement la même, soit qu’on mette quelques corps entre eux , ou qu’on n’y en mette pas, pourvu que ce ne soit point du fer; et c’est aussi de la même manière qu’un aimant exerce son action sur la limaille de fer. Il faut donc bien que cette matière subtile traverse tous les corps, hormis le fer, aussi librement que l’air, et même le pur éther, puisque ces expériences réussissent également dans un espace vidé d’air par la machine pneumatique. Cette matière subtile est par consé-

IIIe PARTIE. LETTRE XLIV.

(j lient aussi différente de l’éther, et même beaucoup plus subtile. Ensuite, à cause du tourbillon général de la terre, on peut dire qu’elle environne toute la terre et qu’elle en traverse librement toute la masse, tout comme les autres corps, à l’exception du fer et des aimants; et c’est pour cette raison qu’on pourrait nommer le fer et l’acier des corps magnétiques, pour les distinguer de tous les autres corps.

Mais si la matière magnétique passe librement à travers de tout corps nou magnétique, quel rapport aura-t-elle avec les corps magnétiques? Nous venons de voir que le tourbillon magnétique entre par l’un des pôles de chaque aimant, et sort par l’autre, d’où l’on pourrait conclure qu’il traverse aussi librement les aimants; ce qui ne le distinguerait pas des autres. Mais quand la matière magnétique ne traverse les aimants que d’un pôle à l’autre, c’est une circonstance bien différente de celle qui a lieu dans les autres. Voilà donc le caractère distinctif. Pour les corps non magnétiques, ils sont traversés librement par la matière magnétique et en tout sens; pour les aimants , ils n’en sont traversés que dans un seul sens, l’un des pôles étant destiné à l’entrée et l’autre à la sortie. Pour le fer et l’acier, quand ces corps sont aimantés, ils sont aussi traversés par la matière magnétique, seulement dans un seul sens, selon la nature des pôles magnétiques; mais quand ces corps ne sont pas encore aimantés, on peut dire qu’ils n’accordent point un passage libre à la matière magnétique dans aucun sens.

Cela paraîtra étrange , puisque le fer a des pores

ouverts qui transmettent l’éther même, qui n’est pas pourtant si subtil que la matière magnétique. Mais il faut bien distinguer un simple passage, d’un autre où la matière magnétique puisse traverser le corps avec toute sa rapidité, sans rencontrer aucun obstacle.

(3 novembre 1761.)

Continuation sur la nature de cette matière magnétique et de son courant rapide. Des canaux magnétiques.

Il s’en faut beaucoup que je prétende parfaitement expliquer les phénomènes du magnétisme; j’y trouve, des difficultés que je n’ai pas rencontrées dans les phénomènes de l’électricité. La cause en est sans doute que l’électricité consiste dans un trop grand ou trop petit degré de compression d’un fluide subtil qui occupe les pores des corps, sans que ce fluide subtil, qui est l’éther, se trouve dans un mouvement actuel; mais le magnétisme ne saurait être expliqué, à moins qu’on ne suppose un tourbillon rapidement agité qui pénètre les corps magnétiques.

La matière qui constitue ces tourbillons est aussi beaucoup plus subtile que l’éther, et traverse librement les pores des aimants, qui sont impénétrables à l’éther même. Or, celte matière magnétique est répandue et mêlée dans l’éther, tout de même que l’éther est mêlé avec l’air grossier; ou, comme l’éther

occupe et remplit les pores de l’air, on peut dire que la matière magnétique est renfermée dans les pores mêmes de l’éther.

Maintenant je conçois que l’aimant et le fer ont des pores si petits, que l’éther tout entier ne saurait entrer, et qu’il n’y a que la matière magnétique qui les puisse pénétrer, et qui, en y entrant, se sépare de l’éther, de sorte qu’il s’y fait pour ainsi dire une filtration. Ce n’est donc que dans les pores de l’aimant que la matière magnétique se trouve toute pure; partout ailleurs elle est mêlée et dispersée par l’étlier, tout comme l’éther lui-même est dispersé par la masse de l’air.

V. A. imaginera aisément plusieurs semblables fluides, dont l’un est toujours plus subtil que l’autre, et qui sont parfaitement mêlés ensemble. La nature nous en offre des exemples nullement équivoques. Nous savons que l’eau renferme dans ses pores des particules d’air que nous y voyons souvent monter en forme de petites bulles; ensuite il n’y a plus de doute que l’air ne renferme Ams ses pores un fluide incomparablement plus subtil, qui est l’éther, et qui s’en sépare même en plusieurs occasions, comme nous avons vu dans l’électricité. A présent nous voyons que cette progression va plus loin, et que l’éther contient encore une matière beaucoup plus subtile , qui est la matière magnétique ; peut-être celle-ci en renferme-t-elle encore d’autres plus subtiles : du moins cela ne serait pas impossible.

Après avoir établi cette matière magüétique , voyons de quelle manière elle produit les phéno-

mènes magnétiques. Pour cet effet, je considère d’abord un aimant, et je dis, premièrement, qu’outre une très-grande quantité de pores remplis d’éther, comme tous les autres corps, l’aimant contient encore des pores beaucoup plus étroits, où la seule matière magnétique peut entrer. En second lieu , que ces pores sont disposés de manière à avoir une communication entre eux, et constituent des tuyaux ou canaux par lesquels la matière magnétique passe d’un bout à l’autre. En troisième lieu, que la matière magnétique ne saurait passer par ces tuyaux que dans un sens, sans pouvoir retourner dans le sens contraire: cette circonstance, qui est très-essentielle, demande un plus grand éclaircissement.

Je remarque donc d’abord que les veines et les vaisseaux lymphatiques, dans les corps des animaux, sont des tuyaux d’une construction semblable. Il y a dans les veines de certaines soupapes, représentées (fig. 26) par les traits mn, dont la fonction est que, tant que le sang coule de A vers B , ces soupapes se lèvent, et lui accordent un libre passage; mais elles empêchent en même temps le sang de refluer de B vers A.

Car, si le sang voulait couler de B vers A, il pousserait le bout libre de la soupape n vers le côté o de la veine, et la soupape fermerait le passage entièrement : on se sert de semblables soupapes dans les conduits d’eau, pour empêcher que l’eau ne puisse retourner. Par cette raison, je crois ne supposer rien qui soit contraire à la nature, quand je dis que les canaux, dans les aimants qui n’admettent que n. 18

1 1 lr PARTIE. LETTRE XI.V.

la matière magnétique, sont d’une semblable construction.

La fig. 'î'] représente un tel canal magnétique, comme je me l’imagine. Je le conçois velu en dedans, de sorte que les poils sont dirigés de A vers B, et qu’ils n’opposent aucun obstacle à la matière magnétique quand elle passe de A vers B, puisqu’alors ces poils s’ouvrent d’eux-mêmes en n, pour laisser passer la matière en o; mais ces mêmes poils ferment d’abord le passage, si la matière magnétique voulait rétrograder de B vere A. Voilà donc en quoi consiste la nature des canaux magnétiques : c’est qu’ils ne permettent l’entrée à la matière magnétique qu’au bout A , pour y couler vers B sans aucun empêchement ; mais il serait impossible qu’elle les traversât en sens contraire de B vers A.

Cette construction nous inet en état d’expliquer comment la matière magnétique entre dans ces tuyaux, et comment elle les traverse avec la plus grande rapidité, lors même que l’éther tout entier est dans un repos parfait, ce qui est d’autant plus surprenant: car, par où un tel mouvement si rapide peut-il être produit? La chose deviendra trèsclaire, si V. A. veut bien se souvenir que l’éther est une matière extrêmement élastique; donc, la matière magnétique qui est dispersée en sera de toutes parts pressée. Cela posé, soit le çanal magnétique AB encore tout à fait vide, et qu’à l’entrée A il se trouve une molécule de la matière magnétique m, laquelle étant pressée de toutes parts, excepté là où elle touche le canal ( puisque l’éther ne saurait entrer dans

le canal), elle sera poussée avec la plus grande force vers le canal, et ainsi elle y entrera actuellement avec la plus grande rapidité; bientôt une autre molécule de la matière magnétique dont l’éther est copieusement chargé se présentera à l’entrée du canal, et y sera poussée avec la même force, et ainsi des molécules suivantes; de sorte qu’il en résultera un flux continuel de matière magnétique par un tel canal; et puisque ce flux ne rencontre aucun obstacle dans le tuyau , la matière magnétique sortira en B avec la même rapidité dont elle est entrée ert A.

Je conçois donc que tout aimant contient une grande multitude de tels canaux, que je nomme magnétiques; et de là il s’ensuit très-naturellement que la matière magnétique dispersée par l’éther v doit entrer par un bout, et sortir par l’autre avec une grande impétuosité; ou bien nous aurons un courant perpétuel de matière magnétique, par les canaux de l’aimant. Par là j’espère avoir surmonté les plus grands obstacles qu’on rencontre dans la théorie du magnétisme.

(7 novembre 1761.)

Du tourbillon magnétique , et sur l’action des aimants l’un sur l’autre.

V. A. vient de voir en quoi consiste le caractère distinctif des aimants, savoir, qu'un aimant est

’iHi IM' PARTIE. — LETTRE \LVI.

pourvu de plusieurs canaux, tels que je viens d’en donner la description .

La fig. a8 ( pl . n) représente un aimant AB avec trois canaux magnétiques ab, par lesquels la matière magnétique coulera avec la plus grande rapidité, en y entrant par les bouts a, et sortant par les bouts b : elle en sortira bien avec la même rapidité; mais, rencontrant d’abord de l’éther mêlé dans l’air grossier, elle y trouvera de très-grands obstacles qui s’opposent à la continuation de son mouvement selon sa direction, et en conséquence son mouvement sera non-seulement ralenti, mais sa direction sera aussi détournée vers les côtés cc. I^a même chose arrivera à l’entrée, vers les bouts aaa, ou à cause de la rapidité dont les molécules de la matière magnétique entrent dans ces bouts; le tour viendra bientôt à celles qui sont encore plus vers les côtés ee, et qui seront à leur tour remplacées par celles qui , étant sorties des bouts bbb, ont déjà été détournées vers cc , en sorte que bientôt la même matière magnétique qui est sortie par les bouts bbb retourne vers les bouts aaa en faisant le tour bcclea; et ce mouvement, qui se fera tout autour de l’aimant, est ce que nous nommons tourbillon magnétique.

Cependant, il ne faut pas s’imaginer que c’est toujours la même matière magnétique qui forme ces tourbillons; une bonne partie s’en échappera sans doute, tant vers B que vers les côtés, en faisant le tour; mais, en récompense, il entrera par les bouts aaa de la nouvelle matière magnétique; de sorte

ijue la matière qui constitue le tourbillon est compensée et bien variable : cependant il se conservera toujours un tourbillon magnétique dont l’aimant sera entouré, et qui produit les phénomènes observés ci-dessus dans la limaille de 1er qu’on jette autour de l’aimant.

Que V. A. fasse attention à cette circonstance, que le mouvement de la matière magnétique dans le tourbillon hors de l’aimant est incomparablement plus lent que dans les tuyaux magnétiques, où elle est séparée de l’éther, y ayant été poussée par toute la force élastique de l’éther; et que, dès qu’elle sort, elle se mêle de nouveau avec l’éther, et y doit perdre la plus grande partie de son mouvement; de sorte que la vitesse dont elle fait le tour de l’aimant pour rentrer par les bouts aaa est incomparablement plus petite que dans les canaux magnétiques al), quoiqu’elle soit encore très-grande à notre égard. Maintenant V. A. comprendra aisément que les bouts des canaux magnétiques par lesquels la matière entre dans l’aimant , et par lesquels elle , en sort , sont ce que nous nommons les pôles magnétiques d’un aimant ; d’où je dois remarquer que les pôles magnétiques d’un aimant ne sont rien moins que des points mathématiques, toute la place où les uns et les antres bouts des canaux magnétiques aboutissent étant un pôle magnétique, comme dans l’aimant représenté au commencement, où toute la face A et la face B en sont les deux pôles.

Or, comme ces pôles sont distingués en boréal et

lli' PARTIE. LETTRE XLVI.

en méridional, on ne saurait dire si c’est par le pôle boréal ou méridional que la matière magnétique entre dans les aimants. V. A. verra dans la suite que tout phénomène qui est produit tant par l’entrée .que par la sortie se ressemble si parfaitement, qu’il parait absolument impossible de décider cette question par les expériences. Par cette raison, il sera indifférent de supposer que la matière magnétique entre par le pôle boréal et sort par le méridional, ou bien qu’elle entre par le méridional et sort par le boréal, peu importe.

Mais, quoi qu’il en soit, je marquerai par la lettre A le pôle où la matière magnétique entre, et B l’autre pôle où elle sort , sans me soucier lequel est boréal ou méridional. Maintenant, nous n’avons qu’à réfléchir sur ces tourbillons pour juger comment deux aimants agissent l’un sur l’autre.

Supposons que deux aimants AB et a b ( Jig . 29) se regardent par les pôles du même nom A, a, et leurs tourbillons seront tout à fait contraires entre # eux. La matière magnétique en C entrera eu partie . par A, en partie pauu; et ces deux tourbillons tâchant de se détruire l’un l’autre, la matière qui avance par E pour rentrer eu A rencontre en D celle de l’autre aimant, qui revient par e pour rentrer en a; de là il doit naître uu choc entre ces deux tourbillons, par lequel l’un repousse l’autre; et cet effet rejaillit sur les aimants mêmes, qui dans cette situation se repoussent J’un l’autre. la même chose arriverait si les deux aimants se regardaient par les autres pôles B et A; c’est pourquoi on nomme les

pôles du même nom ennemis, puisqu’ils se repoussent mutuellement.

Mais si les aimants se regardent par les pôles de différents noms, il s’ensuivra un effet contraire, et V. A. verra aisément qu’ils se doivent attirer l’un l’autre.

Dans \ajig. 3o , où les deux aimants se regardent par les pôles B et a , la matière magnétique qui sort par le pôle B , trouvant d’abord la commodité d’entrer dans l’autre aimant par son pôle af ne se détournera point vers les côtés pour rentrer en A; mais elle passera directement par C dans l’autre aimant , d’où elle sortira en b; de là elle fera le tour par les côtés (lil, pour retourner non pas au pôle a, mais au pôle A de l’autre aimant, eu faisant le tour par e et f. Ainsi les tourbillons de ces deux aimants se réuniront dans un seul, comme s’il n’y avait qu’un seul aimant. Or, ce seul tourbillon étant de toutes parts comprimé par l’éther, poussera les deux aimants l’un vers l’autre, et il semblera que les deux aimants s’attirent mutuellement.

Voilà donc la raison pourquoi les pôles de différents noms sont nommés amis, et les pôles du meme nom ennemis; et V. A. comprend le phénomène principal des aimants, qui est que les pôles de différents noms s’attirent , et que ceux du même nom se repoussent.

(10 novembre 1761.)

Sur la nature du fer et de l’acier, et de quelle manière ils peuvent recevoir la force magnétique.

Ayant établi la uature de l’aimant dans ces canaux que la matière magnétique peut traverser dans un sens seulement, les soupapes dont ces canaux sont parsemés, empêchant le retour en sens contraire, V. A. comprendra aisément que ces canaux ne sont qu’une continuation de certains pores de

cette figure velus en dedans, dont les poils rnn

sont dirigés en même sens; de sorte que plusieurs semblables particules étant jointes ensemble et dirigées en même sens, constituent un canal magnétique. Donc il ne suffit pas que la matière de l’aimant renferme plusieurs particules semblables, il faut outre cela qu’elles soient disposées en sorte qu’il en résulte des canaux continués d’un bout à l’autre, afin que la matière magnétique les puisse traverser.

Or, je conçois à présent que tant le fer que l’acier contiennent de semblables particules en grande abondance , mais qui ne sont pas disposées de la façon que je viens de décrire : elles sont plutôt dispersées par toute la masse, et il n’y manque que cette disposition pour que ces corps soient aussi de vrais aimants. Ils conservent bien alors toutes leurs autres

Digitiz

DE L’AIMANTATION

qualités, et ne se distinguent des autres morceaux de fer et d’acier que parce qu’ils sont en outre doués des propriétés de l’aimant; une aiguille et un couteau rendent les mêmes services, soit qu’ils aient acquis la vertu magnétique ou non. Le changement qui se fait dans l’intérieur, en rangeant les particules dans l’ordre que le magnétisme exige, ne saurait être remarqué par dehors : or, un tel fer ou acier qui a acquis la force magnétique est nommé un aimant artificiel, pour le distinguer de l’aimant naturel, qui ressemble à une pierre, quoique les propriétés magnétiques soient les mêmes dans les uns et les autres. V . A. sera sans doute curieuse d’apprendre de quelle manière le fer et l’acier peuvent être portés à recevoir la force magnétique, ou devenir des aimants artificiels. La chose est fort aisée, et le seul voisinage d’un aimant est capable de rendre le fer un peu magnétique; c’est le tourbillon magnétique qui produit cet effet, sans que le fer touche l’aimant.

Quelque dur que nous paraisse le fer, les moindres particules qui renferment les pores magnétiques représentés ci-dessus sont très-mobiles dans la substance du fer, et la moindre force suffit pour changer leur situation. Donc, la matière magnétique du tourbillon, en entrant dans le fer, disposera aisément les premiers pores magnétiques qu’elle y rencontre suivant sa direction , au moins ceux dont la situation n’est pas fort différente; et ayant passé ces pores, elle agira de la même manière sur les pores suivants, jusqu’à ce qu’elle se sera pratiqué un passage au travers du fer, et formé par là quelques ca-

naux magnétiques. Or, la figure du fer contribue aussi beaucoup à faciliter ce changement; une ligure allongée, et placée selon la direction du tourbillon, \ est la plus propre, puisque la matière magnétique, en passant par toute la longueur, y dispose beaucoup de particules dans leur juste situation, pour former des canaux magnétiques plus longs; et il n’y a aucun doute que plus il y aura pour former des canaux, et que plus ces canaux seront longs sans aucune interruption, plus sera fort le mouvement de la matière magnétique , d’où par conséquent aussi la force magnétique deviendra plus grande.

On a aussi remarqué que lorsqu’on secoue fortement ou frappe le fer posé dans un tourbillon magnétique, il en acquiert un plus liant degré de magnétisme, parce que les moindres particules sont ébranlées par ces secousses, et par là déliées, pour se prêter plus facilement à l’action de la matière magnétique qui les pénètre.

Ainsi, posant une petite barre de fer ab(Jig. 30 dans le tourbillon de l’aimant AB, en sorte que sa direction ab convienne à peu près avec celle du courant def de la matière magnétique, elle traversera aisément la barre et y formera des canaux magnétiques, surtout quand on secoue ou frappe cette barre en même temps , pour faciliter le passage. On voit aussi que la matière magnétique qui entre par le pôle A, et sort par le pôle B de l'a imant, entrera dans la barre par le bout « , et sortira par le bout b; de sorte que le bout a deviendra le pôle du même nom A , et b de celui B. Ensuite , ôtant cette

DE L AIMANTATION

barre ah du tourbillon magnétique, elle sera un aimant artificiel, quoique bien faible, qui formera son propre tourbillon, et conservera sa force, tant que les canaux magnétiques n’y seront point interrompus. Or, cela arrivera d’autant plus aisément que les pores dans le fer sont mobiles; d’où l’on voit que la même circonstance qui aide à produire le magnétisme sert aussi à le détruire. Un aimant naturel n’est pas tant assujetti à un tel affaiblissement , puisque ses pores tiennent beaucoup plus fermes, et il faut des efforts plus considérables pour les déranger. J’en parlerai plus en détail dans la suite.

Ici je me propose d’expliquer la manière la plus naturelle pour rendre le fer magnétique, quoique la force qu’il en acquiert soit très- petite; cela nous servira à comprendre un phénomène très-remarquable et assez universel. On a observé que les pincettes île cheminée, et d’autres outils de fer qu’on tient ordinairement dans une situation verticale, de même que les barres de fer qu’on met sur les clochers, acquièrent avec le temps une force magnétique assez sensible; aussi s’est-on aperçu qu’une barre de fer étant battue dans une situation verticale, ou après l’avoir fait rougir au feu étant trempée dans l’eau froide dans la même situation, devient un peu magnétique sans l’approche d’aucun aimant.

Pour comprendre la raison de ce phénomène, V. A. n’a qu’à se souvenir que la terre elle-même est un aimant, et conséquemment entourée d’un tourbillon magnétique, dont la déclinaison et l'inclinaison de l'aiguille aimantée montre en chaque

lieu de la terre la véritable direction; donc, si une barre de fer se trouve longtemps dans cette situation, nous n’avons pas lieu d’être surpris quand elle devient magnétique. Or, nous avons vu aussi qu’ici à Berlin l'inclinaison de l’aiguille aimantée est de 7a degrés; et comme presque partout en Europe elle est environ de la même grandeur, cette inclinaison ne diffère que de i8°de la situation verticale; et ainsi la situation verticale ne diffère pas beaucoup de la direction du tourbillon magnétique. Donc, une barre de fer qu’on a tenue longtemps dans la situation verticale sera enfin pénétrée par le tourbillon magnétique, et doit acquérir par conséquent une force magnétique.

En d’autres contrées, où l’inclinaison est insensible , ce qui arrive à peu près sous l’équateur , ce n’est plus la direction verticale qui rend les barres de fer magnétiques; il les faut plutôt poser horizontalement, en sorte que leur direction convienne avec la déclinaison magnétique, si l’on veut quelles acquièrent une force magnétique. Je ne parle ici que du fer ; l’acier est trop dur pour ce dessein ; il faut employer des moyens plus efficaces pour le rendre magnétique.

DE L AIMANTATION

(14 novembre 1761.)

Sur l’action des aimants dans le fer, et des phénomènes qu'on observe lorsqu’on met des pièces de fer dans le voisinage d’un aimant.

Quoique la terre tout entière puisse être considérée comme un grand aimant , et qu’elle soit environnée d’un tourbillon magnétique qui dirige partout les aiguilles aimantées, sa force magnétique est pourtant très-faible, et beaucoup plus petite que celle d’un aimant très-médiocre; ce qui parait très-étrange à cause de l’énorme grandeur de la terre.

Mais la raison en est sans doute que nous sommes très-éloignés des véritables pôles magnétiques de la terre , qui , selon toute apparence , sont ensevelis à une très-grande profondeur : or , quelque fort que soit un aimant, ce n’est que fort près de lui que sa force est considérable; et plus on s’en éloigne, plus elle devient petite et s’évanouit bientôt. Par cette raison , la force magnétique que des masses de fer posées convenablement dans le tourbillon de la terre acquièrent avec le temps n’est que très-petite et à peine sensible , à moins que le fer ne soit très-mou, qu’il n’ait une figure propre à produire un tourbillon , comme j’ai eu l’honneur de le faire remarquer à V. A.

Dans le voisinage d’un aimant médiocre, cet effet

est beaucoup plus considérable , et de petites masses de fer y acquièrent bientôt une force magnétique très-sensible; aussi sont-elles attirées vers l’aimant, tandis que dans le" tourbillon de la terre cet effet est imperceptible, et ne consiste qu’à diriger les aiguilles aimantées, sans les attirer ou augmenter leur poids.

Une masse de fer plongée dans le tourbillon d’un aimant nous offre aussi des phénomènes très-curieux, qui méritent bien une explication particulière : d’abord une telle masse est non-seulement attirée vers l’aimant, mais elle attire aussi elle-même d’autres morceaux de fer. Soit AB ( fig . 3a ) un aimant naturel , dans le voisinage duquel, près du pôle B, on place la masse de fer CD , et on verra qu’elle est capable de soutenir une barre de fer EF. Qu’on applique à cette barre en F encore une règle de fer GH, dans une situation quelconque, par exemple horizontale, en la soutenant en H, et l’on s’apercevra qu’elle n’est pas seulement attirée par la barre en F, mais qu’elle est aussi capable de supporter en H encore des aiguilles comme IK, et que ces aiguilles agissent de plus sur de la limaille de fer L , en l’attirant.

De telle manière, on peut propager la force magnétique à des distances très-considérables, et même la faire changer de direction par la diverse position de ces pièces de fer, quoiqu’elle devienne de plus en plus petite. V. A. comprendra aussi aisément que cet effet doit être d’autant plus grand, plus l’aimant AB est fort par lui-même, et que la première

DE L AIMANTATION

masse CD en est plus proche. Feu M . de Maupertuis avait un gros aimant si excellent, qu’à une distance de plusieurs pieds la masse de fer CD exerçait encore une force très-considérable.

Pour expliquer ces phénomènes , V. A. n’a qu’à considérer que la matière magnétique qui sort rapidement par le pôle B de l’aimant entre dans la masse de fer, et y dispose les pores de façon à former des canaux magnétiques, qu’elle traverse ensuite librement. De la même manière, en entrant dans la barre, elle se formera des canaux magnétiques, et ainsi de suite. Or, dès que la matière magnétique, en sortant d’un corps, entre dans un autre, ces deux corps doivent s’attirer mutuellement, par la même raison que j’ai prouvé que deux aimants qui se regardent par leurs pôles amis doivent s’attirer; et, toutes les fois que nous voyons que deux fers s’attirent , nous pouvons conclure sûrement que la matière magnétique qui sort de l’un entre dans l’autre, par le mouvement continuel dont elle enfile ces corps. C’est ainsi que, dans la disposition représentée des pièces de fer, la matière magnétique enfile, par son mouvement, toutes ces pièces; et c’est la véritable raison de ce qu’elles s’attirent mutuellement.

Ces mêmes phénomènes arrivent également sans aucune différence, lorsqu’on tourne l’autre pôle A de l’aimant, où la matière magnétique entre vers la masse de fer : alors tout le mouvement devient rétrograde et conserve la même route , car alors la matière magnétique contenue dans la masse de fer s’en échappera pour se précipiter dans l’aimant ; et en

288 III' PA.RT1E. LETTRE XLVUl.

s’échappant elle fera les mêmes efforts pour y ranger les pores convenablement, de même que si elle entrait dans le fer avec la même rapidité. Pour cet effet , il faut bien que le fer soit assez mou et ses pores aisément flexibles, pour obéir aux efforts de la matière magnétique. La seule difficulté que V. A. rencontrera ici sera sans doute pourquoi la matière magnétique, en entrant dans une autre pièce de fer, change de direction et se règle selon la longueur de ces pièces , comme j’ai représenté son cours dans la figure. C’est un article fort important dans la théorie du magnétisme, et qui nous fait voir combien la figure des pièces de fer contribue à la production des phénomènes magnétiques.

Pour éclaircir cette circonstance, il faut se souvenir que notre matière subtile se meut très-aisément par les pores magnétiques où elle est séparée de l’éther, et qu’elle rencontre des obstacles très-considérables lorsqu’elle s’échappe des pores magnétiques avec sa prodigieuse vitesse, pour rentrer dans l’éther et l’air.

Supposons que la matière magnétique, après avoir traversé la barre de fer CD (fig. 33), entre dans la règle de fer EF, posée perpendiculairement : en entrant, elle conservera bien la même direction , et sortira en ni, si elle ne trouvait une route plus aisée pour continuer son mouvement. Or, puisqu’elle rencontre en m les plus grands obstacles, elle change d’abord tant soit peu de direction vers F, où, trouvant des pores à la continuation de son mouvement, elle se détournera de plus en plus de sa première di-

DK l’armature DES AIMANTS. 289

rection, pour traverser la règle EF dans toute sa longueur. Il en est de même comme si la matière magnétique avait peur de sortir du fer; elle tâche de continuer son mouvement au dedans du fer tant qu’il est possible, et la longueur de la règle lui procure ici cette commodité : si elle était très-courte, la matière magnétique échapperait sans doute en n> ; mais à présent elle suit par son mouvement la direction EF que la longueur de la règle lui offre, jusqu’à ce qu'elle est obligée de s’échapper en F, puisque tous les canaux magnétiques, formés selon la même direction, ne permettent point que la matière subtile près de F puisse encore changer de direction, et retourner le long de la règle; ces canaux étant non-seulement remplis de la matière qui suit, mais aussi, par leur nature, incapables de recevoir un mouvement en sens contraire.

(24 novembre 1761.)

Sur l’armature des aimants.

V. A. vient de voir comment le fer est capable de recevoir non-seulement le courant magnétique d’un aimant et de le conduire à des distances assez considérables, mais aussi d’en changer la direction. De là, en joignant à uu aimant des pièces de fer, il en est à peu près de même que si l’aimaut était devenu plus grand, puisque le fer acquiert la même ii. >9

IÏI* PAHTIE. I.ETTRF. XI.IX.

nature à l’égard de la matière magnétique; et comme par ce moyen on peut encore changer la direction du courant magnétique, puisque les pôles sont les endroits où la matière magnétique entre dans l’aimant et en sort, on est le maître de transporter les pôles où l’on veut.

•C’est sui- ce principe qu’est fondée l’armature des aimants, qui mérite bien que j’en donne une idée à V. A. , puisque par là les aimants sont portés à un plus haut degré de force.

Ordinairement on donne aux aimants, comme on les tire des mines, la ligure d’un parallélipipède ou d’un parallélogramme rectangle, avec une épaisseur comme AABB (Jig. 34), où la face AA soit le pôle où la matière magnétique entre, et BB celui où elle sort. Il est donc rempli selon la longueur AB des canaux magnétiques rb, que la matière magnétique, sans le mélange d’au> un éther, traverse librement avec la plus grande rapidité, y étant poussée par la force élastique de l’éther. Voyons maintenant de quelle manière on est accoutumé d’armer un tel aimant.

A chaque face AA et BB (Jig. 35), où se trouvent les deux pôles de l’aimant, on applique des plaques de fer aa et bit, terminées eu bas en des boutons A' et B', qu’on nomme les pieds; c’est ce qu’on nomme l’ armature de l'aimant, et alors on dit qu’il est armé. Dans cet état, la matière magnétique, qui serait échappée par la face BB, entre dans la plaque de fer bb, où la difficulté de s’échapper suivant sa direction dans l’air l’oblige de changer de direction

DE l’armature DF.S AIMANTS. 291

eide couler le long de la plaque bb dans le pied B', où elle est bien obligée de sortir, n’y trouvant plus de fer pour y continuer son mouvement. De l’autre côté, il en est de même; toute la matière subtile y sera conduite par le pied A', d’où elle passera par la plaque au, en changeant de direction pour entrer dans l’aimant et y parcourir les canaux magnétiques : car, d abord la matière subtile contenue dans la plaque entre dans I aimant, et a celle-ci succède celle qui se trouve dans le pied A’, qui est remplacée par celle de dehors, laquelle, y étant poussée par l’élasticité de l’éther, pénètre le pied A' et la plaque au avec la plus grande rapidité, dont la force est capable d’y arranger les pôles et former des canaux magnétiques.

Lon voit par la que des deux côtés le mouvement doit être le même, avec cette seule différence que la matière magnétique entrera par le pied A' et sortira par l’autre pied B', de sorte que c’est à présent dans ces pieds que se trouvent les pôles de l’aimant armé; et comme les pôles, qui étaient auparavant répandus par les faces AA et BB, sont à présent réunis dans les bases des pieds A et B, il est très-naturel que la force magnétique dans ces nouveaux pôles doit être considérablement plus grande.

Aussi dans cet état le tourbillon magnétique se formera plus aisément; la matière magnétique qui sort par le pied B' retournera aisément, en passant par C dans le pied A', et le reste du corps de l’aimant ne sera plus entouré d’aucun tourbillon, si ce nest que quelque peu de matière magnétique

n’échappe par la plaque bb , ne pouvant pas changer de direction si subitement , et qu’il en entre aussi quelque peu par la plaque a/i, d’où naîtrait aussi un faible tourbillon qui conduirait la matière subtile immédiatement par la plaque bb en an. Cependant, si l’armature est bien faite, ce second tourbillon est presque insensible, et par conséquent le courant entre les pieds d’autant plus fort.

I,a règle principale de bien armer les aimants est de bien polir tant les deux faces AA et BB de l’aimant que les plaques de fer, de sorte qu’en les y appliquant elles touchent partout parfaitement l’aimant. La raison en est bien évidente, puisque la matière subtile passe aisément de l’aimant dans le fer, quand il n’y a point d’autre matière entre eux ; mais dès qu’il y aurait un vide ou de l’air entre l'aimant et les plaques, la matière magnétique y perdrait presque tout son mouvement; son cours serait interrompu, et ne suffirait plus pour se frayer le chemin par le fer, en y formant des canaux magnétiques.

Outre cela, le fer le plus mou ou le plus doux est le plus propre pour ces armatures, puisque ses pores sont très-pliables, et se rangent fort aisément selon le courant de la matière magnétique; aussi un tel fer paraît-il très-propre à faire changer subitement la direction du courant; et il semble que la matière magnétique affecte d’y poursuivre sa route aussi longtemps qu'il est possible, et qu’elle n’en sort que lorsqu’il ne lui est plus possible d’y continuer son mouvement : elle aime mieux faire le plus grand

DE li’ARMA.TURE DES AIMANTS. 293

tour que de le quitter. Cela n’arrive pas dans l’aimant même, puisque les canaux magnétiques y sont déjà formés, ni dans l’acier, dont les pores n’obéissent pas si aisément aux efforts d’un courant magnétique. Mais quand une fois dans l’acier de tels canaux sont formés, ils se maintiennent aussi plus longtemps , et conservent par là leur force magnétique; pendant que le fer doux, quelque force qu’il ait exercée dans le voisinage d’un aimant, la perd prescpie tout à fait ^lès qu’on l’en ôte.

Pour les autres circonstances de l’armature, il faut consulter l’expérience; comme, par rapport à l’épaisseur des plaques , on trouve qu’une trop grande est aussi bien nuisible qu’une trop mince : mais pour la plupart, les plaques les plus convenables sont très-minces; ce qui pourrait paraître fort étrange, si nous ne savions pas que la matière magnétique est encore beaucoup plus subtile que l’éther, et que par conséquent la plus mince plaque est suffisante pour en recevoir une très-grande quantité.

(21 novembre 1761.) •

Sur l'action et la force des aimants armés.

C’est donc aux pieds de l’armature qu’un aimant armé exerce sa plus grande force, puisque ses pôles y sont réunis; et chaque pied est capable de sup-

porter un poids de fer, d’autant plus grand que l’aimant est bon et excellent.

Ainsi un aimant AABB [fis*. 36), armé de plaques de fer an et bb terminées par les pieds A' et B', porera non-seulement par le pied A' la règle de fer CD ; mais celle-ci portera encore une plus petite EF, celle-ci encore une autre plus petite GH , qui portera à son tour encore une aiguille 1K , qui enfin attirera de la limaille de fer L. La rnison en est que la matière magnétique enfile toutes ces pièces pour entrer dans le pôle A'; ou, si c’était l’autre pôle par lequel la matière magnétique sort de l’aimant, elle enfilerait de la même manière les pièces CD, EF, GH, IK; or, toutes les fois que la matière, en sortant d’une pièce de fer, entre dans une autre, on observe une attraction entre ces deux pièces, ou plutôt elles sont poussées l’une à l’autre par l’éther environnant , parce que le courant de la matière magnétique entre elles diminue la pression de l’éther.

Quand on charge de cette manière l’un des pôles de l’aimant, son tourbillon souffre un changement de direction très-essentiel; car, comme sans cette charge la matière magnétique qui sort du pôle B', en détournant son cours coule vers l’autre pôle A', maintenant l’entrée dans ce pôle étant suffisamment fournie par les pièces soutenues, il faut bien que la matière qui sort du pôle B prenne un tout autre chemin, qui la conduise enfin à la dernière pièce IK. Une portion en sera aussi sans doute portée vers la pénultième GH, et aussi vers les précédentes, puis-

DE l’aUMATURE DES AIMANTS. 295

que les suivantes, comme plus petites, ne fournissent pas suffisamment aux précédentes; mais toujours le tourbillon s’étendra jusqu’à la dernière. Par ce moyen , en proportionnant bien toutes ces pièces entre elles en longueur et en épaisseur, l’aimant est capable d'en porter beaucoup plus que si on le chargeait d’une seule pièce, où la figure entre aussi principalement en considération. Mais pour lui faire porter la plus grande charge qu’il soit possible, il faut faire en sorte que les deux pôles réunissent leurs forces:

Pour cet effet on applique aux deux pôles A' et B' (fig. 37) un morceau de fer doux CD, qui touche parfaitement les bases des pieds, et dont la figure soit telle, que la matière magnétique qui sort par B y trouve le plus commode passage pour rentrer par l’autre bout A'. Un tel morceau de fer est nommé le support de l’aimant; et puisqu’en B' la matière magnétique en sortant de l’aimant y entre, et qu’en A' en sortant du support elle entre dans l’aimant, le support sera attiré aux deux pôles à la fois, et y tiendra par conséquent avec une force très-grande. Pour connaître cette force réunie que l’aimant exerce, on attache au support par le milieu E un poids P, qu’on augmente jusqu’à ce que l’aimant ne soit plus capable de le soutenir, et alors on dit que ce poids contre-balance la force magnétique de l’aimant : aiusi V. A. entendra, quand on dit que tel aimant porte dix livres, un autre trente livres, etc. On prétend aussi que le cercueil de Mahomet est porté par la force d’un aimant; ce qui ne serait pas

2!)6 IIIe PARTIE. LETTRE L.

impossible, puisqu’on a déjà fait des aimants artificiels qui portent au delà de 100 livres.

Un aimant garni de son support ne laisse rien échapper de la matière magnétique, qui achève son tourbillon tout entier au dedans de l’aimant et du 1er, de sorte que rien n’en échappe dans l’air. Donc, puisque le magnétisme n’exerce sa force qu’en tant que la matière magnétique s’échappe d’uu corps pour rentrer dans l’autre, un tel aimant, dont le tourbillon est fermé, ne devrait nulle part exercer aucune force magnétique : cependant, quand on le touche sur la plaque en a avec la pointe d’une aiguille, on y sentira une forte attraction. La raison en est, parce que la matière magnétique étant obligée de changer subitement de direction pour entrer dans les canaux de l’aimant, elle trouve à présent une route plus commode en traversant l’aiguille , et par conséquent elle sera attirée à la plaque aa. Mais par là même le tourbillon en dedans sera dérangé, il ne coulera plus si copieusement dans les pieds; et si l’on touche la plaque par plusieurs aiguilles, ou qu’on y applique des règles de fer plus fortes, on détruira tout à fait le courant par les pieds, et la force qui attire le support s’évanouira entièrement, de sorte que le support en sera aisément arraché. L’on reconnaît par là que les pieds perdent autant de leur force magnétique que l’aimant eu exerce en d’autres endroits, et par là on est en état d’expliquer plusieurs phénomènes très-surprenants, qui, sans la théorie, seraient absolument irrésolubles.

df l’armatiirk ui:s aimants. 297

C’est ici qu’il faut aussi rapporter l’expérience qui nous apprend qu'après avoir appliqué à un aimant armé son support, on peut de jour en jour augmenter le poids qu’il est capable de porter, et qu’il portera enfin un poids qui surpasse souvent le double de celui qu’il aura porté d’abord. Il s’agit donc de faire voir comment, avec le temps, la force magnétique dans les pieds de l’armature peut devenir plus grande. Or, le cas rapporté ci-dessus sur le dérangement du tourbillon, nous apprend qu’aussilût qu’on a appliqué le support, le courant de la matière magnétique sera encore assez irrégulier, qu’une bonne partie s’en échappera encore par la plaque bb, et que ce ne sera qu’avec le temps qu’elle se frayera par le fer des canaux magnétiques : aussi est-il probable que lorsque le courant est devenu plus libre, il s’en formera de nouveaux dans l’aimant même, en tant qu’il contient, outre ses canaux fixes, encore des pôles mobiles comme le fer. Mais, dès qu’on arrache le support, le courant est troublé par là; et ces nouveaux canaux en grande partie détruits, la force redevient subitement aussi petite qu’elle a été au commencement, et il faut attendre de nouveau quelque temps, jusqu’à ce que ces canaux, avec le tourbillon, soient remis dans leur état précédent. J’avais autrefois fait un tel aimant artificiel, qui d’abord ne portait que dix livres; . et, après quelque temps, je fus très-surpris de voir qu’il en portait plus de trente. Au reste , on remarque cela principalement dans les aimants artificiels, «pie le seul temps les renforce très-considé-

III' PARTIE. LETTRE Ll.

ralliement, mais aussi que cet accroissement de force ne dure que jusqua ce qu’on en arrache le support.

( 24 novembre 1761.)

Sur la manière «le communiquer à l’acier la force magnétique; de la manière d’aimanter les aiguilles de boussoles; de la simple touche, de ses défauts, et des moyens d’v remédier.

Après avoir expliqué à V. A. la nature des aimants en général , il me reste un article aussi curieux qu’intéressant, qui regarde la manière dont on communique au fer et principalement à l’acier la force magnétique, et même la plus grande qu’il est possible.

V. A. a bien vu que, plaçant du fer dans le tourbillon magnétique d’un aimant, il acquiert une force magnétique, mais qui s’évanouit presque tout à fait dès qu’on leloigne de l’aimant, et que le seul tourbillon de la terre est capable d’imprimer au fer, avec le temps, une légère force magnétique : or, l’acier étant plus dur que le fer, et presque tout à fait insensible à cette action d’un tourbillon magnétique, il faut des opérations plus fortes pour le rendre magnétique, mais aussi conserve-t-il alors cette force magnétique plus longtemps.

Pour cet effet, il faut recourir à l’attouchement et même au frottement; je commencerai donc par expliquer de quelle manière on s’est servi autrefois

des procédés d’aimantation. 29!)

pour rendre magnétiques les aiguilles dont on se sert dans les boussoles : toute cette opération ne consistait qu’à les frotter à un pôle d’un aimant excellent, soit nu, soit armé.

On posait l’aiguille abc (Jig. 38) sur une table, et on passait le pôle B de l’aimant par-dessus de b vers a , et étant parvenu au bout a , on levait l’aimant bien haut , et on le ramenait par l’air en b: on répétait cette opération plusieurs fois de suite, et on prenait toujours bien garde que l’autre pôle de l’aimant n’approchât point de l’aiguille, puisqu'il y gâterait tout. Après avoir passé quelquefois le pôle B de l'aimant sur l’aiguille de b en a, ou verra que l’aiguille est devenue magnétique, et que le bout b sera le pôle du même nom que celui de l’aimant dont on a frotté. Donc, si l’on veut que le bout b devienne le bout boréal, en frottant avec le pôle boréal de l’aimant, il faut passer de b vers à; mais si l’on voulait frotter avec le pôle méridional de l’aimant, il faudrait l’appliquer au bout «, et le passer au bout b.

Cette manière de frotter ou toucher est nommée à la simple touche , puisqu’on ne touche que d’un seul pôle; mais elle est fort défectueuse, et ne communique à l’aiguille que peu de force, l’aimant futil même très-excellent : aussi ne réussit-elle pas lorsque l’acier est porté au plus haut degré de dureté, ce qui serait pourtant l’état le plus propre pour la conservation du magnétisme. V. A. jugera elle-même fort aisément des défauts de cette manière à la simple tourbe.

Ill' PARTIE. LETTRE Ll.

Supposons que H soit le pôle de l’aimant par où sort la matière magnétique, puisque les elTets des deux pôles sont si semblables, qu’il est impossible d’y remarquer la moindre différence. Ayant posé le pôle sur le bout b de l’aiguille, la matière magnétique y entre avec toute la rapidité dont elle se meut dans l’aimant, et qui est incomparablement plus grande que celle du tourbillon qui est hors de l’aimant dans l’air. Mais que deviendra cette matière dans l’aiguille? elle ne samait sortir par le bout b; elle s’efforcera donc de percer par l’aiguille vers a, et le pôle B, marchant du même côté, favorisera ces efforts; mais dès que le pôle B parviendra vers a, la difficulté de sortir par le bout a causera des efforts contraires, dont la matière magnétique sera poussée de a vers b; et avant que le premier effet soit eutiè-. rement détruit, celui-ci ne saurait avoir lieu. Ensuite, quand on porte de nouveau le pôle B sur le bout b , on détruit encore ce dernier effet, mais pourtant sans produire un courant en sens contraire tle b vers a; et par conséquent lorsque le pôle B parviendra au delà de c vers a, il produira plus aisément un courant de« vers b , surtout quand on appuiera plus fort sur la moitié en; d’où il est clair que l’aiguille ne saurait acquérir que peu de force magnétique.

Quelques-uns aussi ne frottent que la moitié ca, en passant de c vers a; et d’autres ne font que toucher le bout a de l’aiguille par le pôle B de l’aimant, et cela à peu près avec le même succès. Mais il est évident que la matière magnétique qui entre par le

DES PROCÉDÉS d'aIMANTATION. 301

seul bout a 11e saurait agir assez, vigoureusement sur les pores de l’aiguille pour les arranger conformément à la nature magnétique, et que la force qui lui sera imprimée par cette méthode doit être trèspetite; et même nulle, si l’acier est bien trempé.

Or, il me semble qu’on pourrait remédier à ces défauts de la simple touche de la manière suivante, du succès de laquelle je ne doute point, quoique je ne l’aie pas encore essayée, puisque d’autres expériences semblables m’en assurent.

Je voudrais enchâsser le bout b {Jxg. 4o) de l’aiguille dans une règle de fer doux EF ; et je crois qu’il serait bon de faire cette règle très-mince, et aussi étroite qu’il est possible; mais le bout y doit être parfaitement appliqué, et même enchâssé dans un creux bien ajusté. Quand on pose le pôle B de l’aimant sur le bout b de l’aiguille, la matière magnétique qui y entre, ne trouvant presque aucune difficulté* à traverser la règle de fer, prendra d’abord son cours dans la direction bd ; et à mesure que le pôle avance vers «, la matière magnétique, pour continuer ce cours, n'a qu’à arranger les pores sur lesquels elle agit immédiatement; et quand on sera X parvenu jusqu’en «, tous les pores , ou au moins la plupart, seront déjà disposés suivant cette direction. Ensuite, quand on recommence à frotter le bout b, on ne détruit rien , mais on continue de perfectionner le courant de la matière magnétique suivant la même direction b<l, en arrangeant aussi les pores qui ont résisté à la première opération; et ainsi les canaux magnétiques dans l’aiguille deviendront de

plus en plus parfaits. Or, quelques traits du pôle B seront suffisants pour cet effet , pourv u que l’aimant ne soit pas très-faible; et je ne doute pas que l’acier le mieux trempé, pu rendu aussi dur qu’il est possible, n’obéisse à cette méthode; ce qui est un gland avantage pour la construction des boussoles, puisqu’on a remarqué que les aiguilles ordinaires perdent souvent , par un léger accident , toute leur force magnétique, ce qui exposerait les vaisseaux aux plus grands dangers, si l’on n’en avait pas d’autres en réserve. Mais quand on fait les aiguilles d’un acier bien trempé , ces accidents ne sont point à craindre; et comme il faut plus de force pour les rendre magnétiques, elles conservent aussi cette qualité avec plus de vigueur.

(38 novembre 1701.)

Sur la double touche, et les moyens de conserver la matière magnétique dans les barres aimantées.

Au lieu de cette méthode d’aimanter le fer ou l’acier par la simple touche, en le frottant d’un seul des pôles d’un aimant, on se sert aujourd’hui de In double louche , où l’on frotte avec les deux pôles à la fois, ce qui se fait aisément par uu aimant armé.

Soit EF ( fig. 4 1 ) une barre de fer ou d’acier qu’on veut rendre magnétique: après l’avoir bien fixée sur

DES PKOCÉDES D AI M ANTATION.

une table, on y pose les deux pieds A et B d’un aimant. Dans cet état, V. A. verra aisément que la matière magnétique qui sort de l'aimant par le pied B pénétrera dans la barre, et s’y répandrait en tout sens, si le pied A n’attirait de son côté la matière magnétique contenue dans les pores de la barre. Cet épuisement en d déterminera donc la matière qui entrera par le pôle B à prendre son cours de c vers d, pourvu que les deux pôles A et B ne soient pas trop éloignés l’un de l’autre. Alors le courant magnétique se frayera un chemin dans la barre pour passer du pôle B dans le pôle A , en y disposant les pores à former des canaux magnétiques. 11 est fort aisé de s’assurer si cet effet arrive : on n’a qu’à voir si l’aimant est fortement attiré à la barre; ce qui ne manque jamais si la barre est de fer doux, puisque la matière magnétique le pénètre aisément. Mais si la barre est d’acier, l’attraction est souvent fort petite, ce qui est alors une marque «pie la matière magnétique n’est pas capable de s’ouvrir le passage de c vers d; d’où l’on conclut, ou que l’aimant est trop faible, ou que l’espace entre ses deux pôles est trop grand : il faudra donc, dans ce cas, employer un autre aimant, ou plus fort, ou dont les pieds soient plus proches, ou enfin changer l'armature de l’aimant de la manière représentée (Jig. 4a).

Mais j’aurai bientôt l’honneur de proposer d’autres moyens pour remédier à cet inconvénient.

Ayant donc disposé dans les petits intervalles ed (Jig. 4a) les pores convenablement au magnétisme, on n’a qu’à passer et repasser plusieurs fois l'aimant

1 11" PARTI K. LETTRE l.ll.

sur la barre d'un boul à l’autre sans l’en ôter, jusqu'à ce qu'on s’aperçoive que l’ai I raction n’augmente plus : car c’est un principe bien sûr «pie l’attraction croît à mesure que la force magnétique augmente. Par cette opération, la barre EF deviendra magnétique, en sorte que le bout E, vers lequel le pôle B était tourné, sera le pôle ami de A, et par conséquent du même nom que l’autre pôle B. Ensuite, en ôtant l’aimant, puisque des canaux magnétiques sont formés par toute la longueur de la barre, la matière inaguétique répandue dans l’air traversera ces canaux, et fera de la barre un véritable aimant. Elle entrera par le bout a et sortira par le bout b, d’où une partie, au moins, retournera en a, et formera un tourbillon , selon que la ligure de la barre le permet.

A celte occasion, je remarque que la formation d’un tourbillon est absolument nécessaire à ansmenter le magnétisme; car si toute la matière magnétique qui sort par le bout b échappait et se dispersait entièrement , sans retourner en a, l’air ne suffirait pas à en fournir assez à l’autre bout a, ce qui diminuerait la force magnétique. Mais si une bonne partie de celle qui échappe par le bout b retourne en a, l’air est bien suffisant pour fournir le reste, et peut-être encore dawuitage, si les canaux magnétiques de la barre sont capables de la recevoir ; dans ce cas donc, la barre acquerra une beaucoup plus grande force magnétique.

Celte considération me conduit à exposer à V. A. de quelle manière on peut conserver la matière magnétique dans les barres aimantées. Comme il s’agit 4