SUR L'APPRÉCIATION

DE LA

FORCE MAGNÉTIQUE

Depuis que les physiciens se sont occupés de l'aimant sons un point de vue philosophique, ce qui ne remonte guère qu^à Tépoque de Gilbert, on a fait beaucoup dé recherches sur les moyens d'augmenter la force des instruments magnétiques, mais on en a peu fait pour la ' mesurer avec exactitude. On sVsf généraliement borné â Testimer diaprés le poids que peuvent supporter fes aimants, c^est-à-dire diaprés la résistance qu^^ifs opposent A Faction de la pesanteur. Cette méthode, eh effet, est là seiile qui ait une base fixe dans la nature, sa valeur étant représentée par une force connue. Malheureusement elle est plus exacte dans la théorie que dans la pratiqué ;'car Fexpérience a prouvé que le même aimant peut porter des poids trés-inégaux selon le mode d^applicalion de Farmature (ancre); selon qu^il est placé sur une fece ou sur un bord de la surface d'application; selon que cette sur&ce est pure, ou couverte d^oxyde, ou dé quelque poussière, ou même de cet enduit gras qui, dans nos

appartements, se dépose sur les métaux. Ajoutons encore

que cette force ne montre tonte son énergie qae dans les aimants qui^ agissent à la fois par les pôles opposés, tek sont ceux qu^on nomme aimants en fer à cheval.

La méthode d^estimation de la force des aimants au moyen des oscillations de Paiguille, employée par Coulomb, est généralement considérée comme exacte. Elle parait,en efiet,susceptible d^exactitude,quand il s^agit de comparer la force de' deux aiguilles, sous Tinfluence de la terre , à une même température, et peut-être encore la force de deux aimants rectilignes ; mais elle ne peut indiquer que des rapports entre les forces de divers aimants,â moins que,préalabIement,ron n^ait eu recours à la méthode des poids supportés. En outre, ses résultats ne s^obtiennent que lentement et sont susceptibles d^erreur dans la numération des oscillations; enfin, comme ils peuvent notablement varier à raison de Panh plitude des oscillations, et plus considérablement encore pour de très-petites différences entre les distances qni séparent les aimants des aiguilles indicatrices, f ai cherché une méthode dont les résultats, moins susceptibles d^erreur, s^obliennent plus promptement et qui surtont soit propre à apprécier de très-petites différences entre les forces comparées. Cette méthode est fondée sor rinfluence qu'exerce la distance qui sépare un aimant de Taiguille sur laquelle il agit.

L^appareil qu^elle exige est des plus simples et se compose seulement d^une règle de deux à trois mètres de longueur et large de trois décimètres environ, divisée

en centimètres, et partagée en deux parties égales par une ligne longitudinale ; ensuite d'une aiguille très-mobile de 12 à 15 centimètres de longueur. On en fixe le pivot sur la ligne moyenne et Ton y adapte une pointe de Guiyre pour indiquer, par sa coïncidence avec Textrémité de Taiguille aimantée, la normale magnétique. On place la règle horizontalement, et, la dirigeant dePestàrouest, on la rend perpendiculaire au méridien magnétique.

L^appareil étant ainsi disposé, quand on veut comparer la force de deux aimants , on les place successivement près des bords de la règle et parallèlement à ses bords; alors on voit Taiguille s^écarter de la pointe indicatrice, soit en s^éloignant de Taimant, soit en s^en approchant, selon quo les pôles par lesquels ces deux instruments se correspondent sont de même nom ou de nom [différent. La distance à laquelle un aimant disposé, comme nous venons de le dire, cesse d^agir étant connue , si Ton connaît aussi le poids quMl peut porter, on a une base propre à déterminer la force relative de cet aimant. Lorsque la distance est inconnue, la preuve que Ton a atteint la limite à laquelle agitTaimant est le retour de Taiguillc à la direction normale. On peut ainsi comparer deux aimants de force inégale, en déterminant la limite de leur sphère d^activité,conformémentaux lois de la propagation du magnétisme ; ces forces sont entre elles comme les inverses des quarrés des distances. On peut encore opérer d^une autre manière, qui consiste â placer l'aiguille aimantée vers le milieu de la règle et à la maintenir

dans la direction normale, en plaçant les deox aimants que Ton compare sur le même côté de la régie, mais en leur donnant des positions contraires à celles de Taiguille, ensuite en les éloignant ou les rapprochant jusqu^à ce que cette aiguille ait repris la direction normale. On peut de même apprécier les forces relatives de deux aimants, en les plaçant sur les bords opposés de la réglée! en donnant à leurs pôles des dispositions opposées à ceux de Taiguille. Ces méthodes ne fournissent pas seulement le moyen de comparer les forces de deux aimants différents, mais aussi d^apprécier celles des deux pôles d^un même aimant.

Le but principal de ces expériences était sans donte Tappréciation de la force des aimants, mais elle en avait encore un autre plus éloigné et bien plus important Ce procédé d^appréciation pouvant indiquer de trèspetites différences dans la force magnétique, jVspérais pouvoir déterminer les altérations que Ton supposait être produites par rinterposition des corps de nature diverse, qui, placés dans le trajet de la direction du courant magnétique, semblaient devoir en diminuer Taction; mais so us ce rapport ces expériences ont été sans résultat. Tous les corps, comme je Tai établi dans on antre mémoire, imprimé dans le Recueil de la Société royale de Nancy, non-seulement livrent passage au courant magnétique, mais ne lui font même éprouver aucune altération appréciable. J*ai apporté beaucoup de variété dans le choix des corps interposés, comme déjà je Pavais

ftiit «ttlérieurement ; j'en ai muUiplië les coodves, sai» avoir reconnu la sioindre différence dans ilalenwtc d'action d'un même aimant. Le fer,)ai*mème,dan8 lequdi j^^avais cra précëdanment observer quel^ae force de résistance au courant , examiné dans des circonstances plus £aiv<Mrables et moins susceptibles d'illusion est rentré 4ans la condition «ommune»

Ces recherches, et les expériences nombreuses aux* quelles elles ont donné lieu, auraient donc été infructueux ses, si, dans les comparaisons des forces «iagnétiques,elles n'avaient fourni l'observation d'un fait qui semble contre» dire la théorie géniale des effets produits par les causes dont on explique l'influence au moyen de fluides subtils^ d'émanations impondérables. Telles sont l'électricité, là chaleur, la himiére , la force attractive , toutes caractérisées par des effets qui croissent avec la puissance dès causes dont ils dépendent, et agissent à des dislances pouvant leur servir de mesure. C'est ainsi que deux sources de lumière égales transmettent l'illumination fpi'elles produisent à des distance^ qui sont entre elles en raison inverse des quarrés des Nombres qui les repré* sentent. Il en est de même de l'attraction, qui est en raison directe des masses et inverse du quarré des distances. L'intensité de la chaleur produite par lés réflecteurs est en raison du quarré de leurs surfaces, et l'expérience des miroirs de Buffon prouve assez que l'action de ces rayons peut être portée à une distance d'autant plus grande,qu'iis sont produits par des sources

(198) plus abondantes, comme on le voit dans ces phaiu merveilleux que nous devons au génie de Fresnel et de H. Arago. Quant à rélectricité, les physiciens ont adopté la loi générale de propagation des fluides subtils impondérables, et la méthode usitée, pour estimer cette force, consiste à établir son appréciation sur la distance i laquelle atteint Fétincelle d'un conducteur, ou la décharge d'une batterie.

Quelque générale que soit la loi de propagation de ces fluides subtils, elle présente, en ce qui concerne le fluide ou agent magnétique , une exception bien digne de remarque. M(m-seulement la réunion de deux aimants inégaux en puissance n'augmente pas la distance i laquelle est bornée l'influence du plus puissant, mab même deux aimants égaux en force, et réunis en un seul Êiisceau, n'augmentent en rien la distance à laquelle chacun d'eux agirait séparément sur la même aiguille. En réunissant des lames magnétiques égales en force, comme cela se fait dans la composition des fidsceanx ou batteries magnétiques, on augmente, à la vérité, h force attractive ; et uh aimant ainsi composé porte des poids dont la masse augmente avec le nombre des couches; mais la distance à laquelle ces aimants réunis agissent sur Paiguille, c'est-ànlire leur sphère d'activité commune, n'éprouve aucune augmentation. Il en résulte que cette sphère d'action ne peut être agrandie que par l'addition d'un aimant plus puissant que celui dont la Ijiniie a été une fois constatée* Quelque spécial

ot exceptionnel qae paraisse ce mode de propagation dé la force magnétique, comparé à celai des fluides subtils avec lesquels elle a d^ailleurs tant d^analogîe, il faut bien le reconnaître dans les expériences que nous avons décrites, expériences qui n^exigent, pour élre reproduites, qu^une régie divisée en parties égales, une aiguille de boussole et quelques barreaux aimantés. Ce feit est d^ailleurs entièrement confirmé par le fantôme magnétique, dont ïes rayons et les courbes caractéristiques prennent plus de développement, c^est-ft-dire présentent des traces plus riches , plus prononcées, par la réunion de deux aimants égaux que par un seul, mais sans que rétendue de la figure qui représente leur action isolée ou réunie soit augmentée.

Si, nous arrêtant au fait caractéristique de la propagation de la force magnétique, nous en cherchons la cause, et que nous Tattribuions à Pinfluence réciproque des deux fluides sur les éléments dont ils se composent, éléments, qui s^attirant et se repoussant réciproquement, limitent ainsi leur sphère d^action, on nous demandera toujours comment il se fait que les figures de Ligtemberg, dont la cause est encore un fluide subtil, un agent impondérable, possédant des propriétés analogues à celles du fluide magnétique, comment ces figures offrent cependant, dans leur développement, des apparences qui annoncent Pintensité de la cause. Quelle que soit au reste cette cause, sur laquelle Tétat actuel de la science ne permet pas de prononcer aujourd'hui, elle

me semble offrir aux géomètres un sujet de recherdies bien digne de leur ailention, et que j^ai déjà indiqué dans un mémoire sur les phénomène^ du fiuitôme magnétique. Que Tapplication de Fanalyse à cette question nous permette de pénétrer plus avant dans ce curieux mystère, ou qu^elle n^en dissipe qu^incompléiement les obscurités, nous y IrouYons toujours une propriété qui distingue le fluide ou agent magnétique des autres fluides impondérables, et même de Télectricité, avec laquelle il a tant d'^analogie que la plupart des physiciens les considèrent comme deux états d^une même puissance, plutôt que comme des fluides différents.

Le mode d^appréciation de la force magnétique précédemment décrit, permettant de r0connaitre de trèspetites différences dans les effets de cette force, m^avait &it espérer, comme je Tai dit , que je pourrais recoin naître quelque inégalité dans la résistance à la mardie de ce fluide, par Finterposition de corps de nature diverse. La résistance du fer, que j^avais supposée, m^avait aussi porté à croire que, par le moyen d^écraos de ce métal convenablement disposés , il serait posiûble de déterminer si le fluide magnétique peut, conune h lumière et le calorique, ofinr les phénomènes de la diffraction et de la polarisation ; mais la résistance du fer étant impuissante, j^ai dû abandonner un travail qui, loin de donner les moyens de nous éclairer sur la nature d''un agent si peu connu, n^a même rien fourni sur sa propagation au delà de ce que nous devons au génie de Coulomb.