FER DOUX
Disposition des expériences. — On sait que, dans le cas d'une substance très fortement magnétique, l'intensité d'aimantation dépend de la forme du corps placé dans le champ magnétique. La disposition la plus avantageuse est celle d'un cylindre très allongé dont l'axe est dirigé suivant le champ. Lorsque l'on donne les valeurs de lintensité d'aimantation en fonction de l'intensité de champ magnétique, on sous-entend que l'on rapporte les résultats au cas d'un cylindre infiniment allongé dans le sens du champ.
Je me suis servi, aux températures où le fer est fortement magnétique, de fils de diamètre très petit, dont la longueur (i*""^ environ) était dirigée suivant le champ (suivant Oy^ fig. i, le milieu du fil est en O). Le fil était situé dans un tube de verre ou
G. ig
ago COUVRES de p. curie.
de platine qui le |)roté^eail contre l'oxydation. Le tube, avec le fer, était soutenu par réquipage mobile de la balance de torsion, comme l'était l'ampoule dans les expériences d(''crites précédemment. On ne se sert ainsi que d'une quantité très petite de matière; mais il n'y a pas à cela d'inconvénient, les ellets magnétiques étant très puissants. L'appareil n'avait pas été disposé en vue de l'étude d'un corps fortement magnétique et les résultats des expériences doivent être modifiés par certains termes de corrections.
Couple perturbateur. — Si la direction de l'aimantation n'est pas parallèle à celle du champ et forme avec celle-ci un certain angle 0, le corps sera soumis à une force f et à un couple; ce couple contribuera à faire tourner l'équipage mobile et pourra, dans certains cas, n'être |)as négligeable devant celui qui résulte de l'action de la force / agissant au bout du bras de levier / de la balance de torsion. Avec les corps faiblement magnétiques, l'aimantation est toujours parallèle au champ; avec le fd de fer, l'aimantation tend à s'orienter dans la direction du fil.
Soient m la masse du fil de fer, \^ l'intensité d'aimantation rapportée à l'unilé de masse, H l'intensité du champ. On a toujours, en ne tenant pas compte des quantités petites du second ordre, qui sont négligeables :
et le couple perturbateur sera (ml, HB).
Désignons par [3 l'angle de déviation de la balance de torsion et par c le couple de torsion par unité d'angle du fil de cette balance, on aura
(2) cp =// -mliHe,
d'où
dW , / H e
dx
Désignons |)ar 1 l'intensité d'aimantation apparente sans correc-
PUOPRIETES iMAGNETIQUES DES CORPS. '29I
lion, on aura
dx
On avait avec notre appareil [voir p. 249)
—^-^ = const. = 0,188 et / = 5'="',42.
dx d'où
I — o,q8ie
Désignons par n le nombre de divisions du micromètre, qui correspond à l'angle B. On avait avec notre appareil
0 = o,oooio5n, €t l'équation (3) peut encore s'écrire approximativement
<4) Il = I(i -H 0,000104 /i).
L'angle © peut provenir des déviations qui se produisent pendant les mesures : il peut alors être calculé et l'on évalue la correction indiquée par l'équation (4). Mais une partie de © peut provenir d'un défaut de réglage, si le fîl de fer n'est pas dirigé exactement suivant le champ pour la position moyenne de l'équipage.
Il en résulte une correction inconnue, qui le plus souvent n'apporte comme erreur que l'omission d\in facteur constant pour toutes les mesures.
On règle la direction du fîl de fer le mieux possible en se servant de repères marqués sur la planchette qui a été utilisée pour le réglage des ampoules; mais ce réglage n'est pas très précis.
Correction due au changement de position du corps dans le champ. — Avec un corps dont le coefficient d'aimantation est constant ou à peu près constant quel que soit le champ, nous avons vu que la force agissante est constante, quelle que soit la position du corps dans les limites de déplacement correspondant
292 CœiVRES DE P. CURIE.
à la division du micromètre. Cela résulte de ce que la position moyenne choisie pour le corps est telle que le produit H ^7— est maximum. Ceci n'a plus lieu pour le fer, puisque K varie avec H. Soient (H)), ( -j- \ les éléments du champ correspondant à la position moyenne i et donnés par les expériences préliminaires. Soient (Ho), ( -j— ) les mêmes éléments pour la position 2 occupée par le corps après un petit déplacement x . On a
et
(dW\ /^H\ (dn\\
Soient [îi l'anj^le «le déviation, L 1 intensité d'aimantation du corps dans sa position 2 et 1| l intensité d'aimantation appcircnte calculée avec les Tableaux numériques comme si le corps était en 1 ; on a
[, = -rrz et lo
/fïï^ ' l,nm\
\ dx ] \ '" \ dx J 1
d'où, en tenant compte de (5)',
TW\^ — /ZI
\ dx / 2 V dx-
\dx),
Mais on sait que ( -y- jH est maximum pour la position i ; on en
déduit
/dU \ / dni \
^ ^ /dHy- /d-^H\ [d^K \d^ (7) ( ^- I -I- H, ( ^-^ 1=0 ou — -r = r-rr,
\dx Ji ' \, rte'^/i H, /dH
\ dx et (6) peut s'écrire
/dH ^ ^
Les formules (5) et (6) permettent d'efTectuer les corrections pour I et H. Avec notre appareil, on a
(9) Yï '/ — =0,188 et 37 = 0,000570/1,
n t'tant le nombre des divisions du micromètre correspondant au déplacement x dans le champ. (5) et (8) deviennent
et
(il) I2 = Il [1 -T- 0,000 io7«].
On a dans tous les cas la relation
Calcul des corrections. — Supposons que le rapport de la longueur au diamètre soit très grand pour les petits fils cylindriques de fer employés; supposons de plus que l'intensité d'aimantation soit toujours parallèle au champ magnétisant dans l'intérieur du fer (cela revient à négliger la composante du magnétisme rémanent dans la direction normale à l'axe du fil cylindrique) ; désignons comme précédemment par 0 l'angle du champ et de la direction de l'aimantation et par to l'angle du champ et de l'axe du fil, on trouve facilement
