‹ Nouveaux problèmes de physique suivis des questions proposèes au concours général, depuis 1805 jusq'à ce jour dans les classes de physique et de chimieChapitre 9 sur 126 · SANS MATHÉMATIQUES. IS · texte numérisé non relu

SANS MATHÉMATIQUES. IS

saut iei équilibré, la colonne mercurielle dans mon baromètre à vapeur doit avoir , au moment de l’expérience , la même hauteur que dans un baromètre voisin à chambre vide ,’et c’est ce que l’observation confirme. ; . '

.Quant à la mesure directe de la tension de la vapeur, dans l’air, elle m’est donnée par la différence de niveau du mercure dans le tube ouvert et dans le flacoi) ,• aussi' bien que la tension dans le vide était Connue, avaut l’introduction des gouttes d’éther ,*■ par l’excès de la colonne du baromètre Ordinaire. siii'r la colonne de mercure suspendue dans le tube à vapeur. ' 1 '

Il est presque superflu d’ajouter que, si la vapeur avait dans lé vide une tension plus grande ou plus petite que dans l’air, ce qui n’a pas lieu , l’excis dp l’une dé ces deux tensions sur l’autre serait mesuré exactement' par la différence des hauteurs d’un baromètre voisin et du baromètre à vapeur.

.5. ..Graduer par P expérience -un électromètre à paillés E, de manière que les divisions' tracées sur une des faces de la cage de verre correspondent à des charges d’électricité marquées par 1 , i, i,

. . . fc

Supposons qu’on ait deux' sphères métklliques égales A et B, sernblablement isolées ,>t un conducteur quelconque C, par exemple un cylindre de métal , monté sur un pied de verre et müni d’un éleo^ tromètre à cadran. - • .

Concevons aussi que, sur une des faces de la cage

\l^ mOBÙUE» lU^SOIJDS

parallèles au plan des pailles , on ait tracé et divisé d’avance un arc de cercle dont le centre soit la projection du point de suspension de ces pailles et dont le rayon soit égal à leur longueur.

On électrisera le cylindre G , ce qui fera monter sa tige mobile , et l’on attendra que cette tige , redescendant peu à peu , fasse avec la verticale un angle déterminé: soit cet angle égal à 30°. A cet instant on touchera C avec la sphère A , qu’on mettra aussitôt en contact avec la garniture métallique de l’électromètre E : les pailles divergeront, et l’on notera les points delà division circulaire qui répondent - à ce premier écart. .

Après avoir remis la sphère A et l’électrômètre E dans l’état naturel , on électrisera C de nouveau , et dès que son* pendule électrique sera revenu à 30°, on touchera 1° G avec A, 2° A avec B , 3“ E avec A, et, les pailles s’écartant moins que d’abord, on observera l’arc qui mesure ce second écart.

Ayant désélectrisé les trois corps A, B, E, l’on électrisera encore G , et quand l’angle de 30“ se sera reproduit, on touchera G avec A, puis deux fois' A avec B , en ayant soin de désélectriser B dans l’intervalle de ces deux contacts. On fera ensuite communiquer E avec A, et l’on estimera en degrés le troisième écart des pailles.

On continuera l’application de cette méthode eu ■ touchant A avec B 3,4,5...., « fois, et n’omettant janiais de désélectriser B entre deux de ces contacts.

On doit opérer dans un air très Seo et avec une grande célérité. ' , •

SANS HATBÉHATIQDES.

Les charges d’éleclricité marquées par ces écarts successifs des' pailles soijt. entre elles comme 1 est

à est à est à i Car dans toutes les épreuves

la quantité d’électricité libre du cylindre G est constante; la sphère A lui enlève toujours la même fraction de cette électricité ; cette fraction est évidemment réduite à la moitié , au quart, au huitième

par les contacts de A et de B ; enfin l’électricité libre de A, quelle qu’elle soit, se partage toujom's dans les mêmes proportions entre cette sphère et l’électromètre E. Celui-ci reçoit donc des charges d’électricité qui peuvent être aussi représentées par 1 , i, ï Tel est le but qu’il fallait atteindre (1).

6. Etant donnés une 'lame d’acier trempé et un nombre arbitraire de barreaux aimantés^ produire en des points déterminés de celte lame des pôle» alternatifs doués de la plus prande énergie possible(2).

Soit une lame aimantée MN (fig. 1)qui aurait des

(1) Ce procédé est nne' modification de celui qui est indiqué dans le Traité de physique de M. I^mé (t. II , 2« partie, page 72 ), et- qui est fondé sur l’emploi de deux électromètres parfaitement semblables. On remarquera que dans la pratique une ressemblance parfaite serait plus difUciie à obtenir entre deux éleciromètres à pailles qu’entre deux sphères de métal.

(2) 11 s’agit ici de résoudre celte question sans l’intervenlioii des courants électriques, c’est-à-^ire sans l'emploi d’hé-

Ifi

PROBLÈMES BÉSOLVS

pôles intermédiaires ou points conséquents P, Q,

R On peut la regarder comme formée par la

réunion de plusieurs aimants MP, PQ, QR, RN, soudés bout à bout par leurs pôles de même nom, de sorte qu’en P l’on a un double pôle boréal BB', enQ un double pôle austral AA', et ainsi de suite (1). Si l’on coupait le barreau MN en un des points P, Q , R..., par exemple en P, les deux pôles se sépareraient, mais seraient toujours de même nature ; tandis que, si la rupture de cette lame avait lieu en un autre point 0, il naîtrait de part et d’autre de ce point deux pôles de noms contraires.

Supposons maintenant que MN ne soit pas aimantée, et qji’on veuille obtenir des pôles doubles

aux points P, Q, R Tout se réduit à aimanter

séparément les parties MP, PQ , QR , RN , comme si chacune d’elles était isolée. On fixera d’abord sous la lame, perpendiculairement à sa longueur, autant de barreaux aimantéà qu’on veut avoir de pôles, de manière que M s’appuie sur un pôle boréal , P

sur un pôle austral , Q sur un pôle boréal On

posera ensuite sur le milieu de MP les extrémités /3 et a. de deux barreaux aimantés , inclinés en sens

lices métalliques dirigées alternativemeut dexfrorsùm et êinistrorsùm et communiquant avec les pôles d’une forte pHe en activité.

(1) Il en résulte que la courbe des intensités magnétiques tracée pour le barreau MN aurait des points de rebroussement qui correspondraient aux points conséquents Q, R.'

SAKS MATHÉMATIQUES. 17

contraire sur MP, et on les fera mouvoir parallèlement à eux-mêmes, l’un vers M, l’autre vers P, Il faudra renouveler plusieurs fois cette friction. Chacun de ces aimants mobiles doit toucher la lame par le même pôle que l’aimanl/?xe vers lequel il marche. Cette méthode d’aimantation est , comme on sait , celle de Duhamel. On appliquera la même méthode successivement aux autres parties PQ , QR , RN. En aimantant PQ , on aura soin de faire avancer vers P le pôle mobile «, qui, pendant l’aimantation de MP, glissait vers le même point P. On prendra des précautions semblables quand on frottera les portions * QR et RN. Enfin l’on retournera MN sur ses autres faces , et sur chacune de ces faces, subdivisée de la même manière, on fera le même nombre de frictions. ' ■ ,

n est évident qu’on augmenterait la force des aimants partiels MP, PQ , si l’on substituait aux

barreaux tant fixes que mobiles de puissants faisceaux magnétiques.

- Deux lames MN et mn (fig. 2) de même longueur peuvent ï^cevoir en même temps cette aimantation multiple. On les placera parallèlement entre elles sur les aimants fixes , qui formeront avec ces lames les rectangles marqués sur la figure. L’opération étant terminée, si l’on rend cette disposition permanente, elle sera favorable à la conservation des aimants multipolaires MN et»m. Des barreaux de fer doux peuvent remplacer pour cet usage les aimants auxiliaires M»t, Pp... N«. A défout des contacts M»i, Pp..., Nm , il est bon d’appliquer MN sur

Digi‘ ; by Gonfle

PKOBLËHES RÉSOLUS

mn dans l'intervalle des expériences , parce que les pôles A et BB'. et aa'...., se maintiendront l’un l’autre par leur attraction mutuelle. Du reste, si l’acier est suffisamment trempé , cette superposition n’est pas nécessaire , et chaque lame garde son état magnétique malgré son isolement (1 ).

(1) Il ne me paraît pas qn’on se soit occupé beaucoup de faire uattre eu des points donnés d’un barreau des points conséquents doués d’une certaine énergie. Avant que M. Ârago n’eiit obtenu des pèles de cette esp^ au moyen d'bélices rheophores dont les spires changent de direction , ou cherchait à éviter les points conséquents plutôt qu’à les produire, et l’on regardait leur existence comme une anomalie accidentelle- Cependant l’étude de» aimants multipolaires n’est pas dénuée d’intérêt , et leur état magnétique , pour être moins simple que celui des aimants à deux pôles, n’est ni moins régulier ni moins stable. £n 1828 j’ai fabriqué des aimants à 3, à et à pôles équidistants, avec des fragments de lames de fleurets longs de 8 à 15 poucés, et depuis cette époque l’intensité et la distribution du magnétisme libre ont très peu varié dans ces barreaux. Chacun de leurs pôles porte des clefs d’appartement ou de gros clous- -Les pôles intermédiaires sont plus forts que les pôles extrêmes, comme le raisonnement l’indique. Lorsqu’on plonge une de ces lames dans de la limaille de fer, les aigrettes' que la réunion des parcelles de métal forme autour de chaque pôle intermédiaire décroissent symétriquement à droite et à gauche de ce point.

Parmi les applications qu’on peut faire des aimants k points conséquents, on doit citer l’aiguille tripolaire astatiqne : c’est tantôt une aiguille en losange, à chape d’agate, mobile sur un pivot ; tantôt une longue aiguille cylindrique ( à tricoter) suspendue à un il de soie par un étrier de pa-

SANS HATRÉMATIQVBS.

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