Emploi de la balance. — Montage. — L'action d'un

champ magnétique intense sur un courant un peu fort se mesure aisément avec la balance {36). Une jtelite balance de Roberval (F := 5ooS) de construction soignée donne le demi-décigramme; elle suffit donc pour ces expériences.

Préparer un cadre de bois mince (20''"'; 3"'"; o"^"",*)), pratiquer aux quatre coins des entailles dans l'épaisseur du bois (-t enrouler sur ce cadre 40 tours de Jil de cuivre isolé à la soie {d ^ o'"", o3), en laissant les bouts libres du fil assez longs (fio"").

Fixer celte bobine plate perpendiculairement à l'extrémité d'une baguette de sapin (So""; i*^"'; o'"^^), en faisant, par exemple, pénétrer l'extrémité arrondie delà baguette dans un trou pratiqué vers l'un des bouts du cadre.

Visser la baguette en son milieu sur une ]dancliette {(i""\ (S""; i""), et mettre à l'autre bout un morceau de bois de mêmes dimensions pour faire contrepoids à la bobine.

Poser la balance sur un support (caisse en bois, A = i5""} et

3l8 CHAPITRE VU. — ÉLECTRICITÉ ET MAC.NÉTISMK.

meitre Tapiiareil sur l'un des plateaux, la bobine plate bien verticale. Visserdeus bornes dans le support et y fiser les bouts libre;du Cil de cuivre fin en leur laissant toute leur longueur Hio'"), de façon qu'ils agissent le moins possible sur la balanre.

Sensibilité. — L'intensité du courant que l'on enxoie dans la bobine ne doit pas dépasser a, 5 ampères ou 3 ampères. Comme la résistauce du fil est il'environ 3 ohms, la pile peut iiavoir qu'une force éleclromotrire de 6 volts (3 accumulateurs).

Avec un courant de 3 ampères, la force exercée par le champ magnétique atteint un gramme dès que le champ magnétîqiie atteinl environ aâ unités C.G.S. La valeur absolue du cbainp. supposé horizontal, se dédt^it immédiatement de ta niesui-e de cette force.

Expériences. — Équilibrer la balance. Placer le bord inférieur delà bobine au point du champ magnétique que l'un étudie, ei faire passer le courant. Mesurer alors l'intensité de ce courant avec un ampèremètre, et rétablir l'équilibre avec des poids marqués.

Champ d'un aimant. — Étudier avec cet appareil la distribution du champ magnétique dans un aimant en fer à cheval un

peu gros. Constater que le champ est maximum dans l'enlrefcr et au voisinage des pôles, qu'il varie assez peu dans toute l'étendue de l'entrefer, et qu'il diminue, au contraire, extrêmement vite à l'extérieur de l'aimant. On construira la courbe représentant les variations du champ le long de l'axe.

— Dans ces expériences on a d'abord donné à l'aimant une orientation telle que les lignes de force soient horizontales el pcr-

MESURE DES CHAMPS MAGNÉTIQUES INTENSES. ilÇf

pendiciilaires au petit côté de k bobine exploratrice, qui est l'clénieat actif.

Quand on aura déterminé la région où le clianip varie peu, on y placera le petit côté de la bobine exploratrice. Faisant alors tourner l'aimant autour de la verticale de ce point, on étudiera les variations de la force mesurée par la balance en fonction de l'angle dont l'aimant aura tourné.

On devra trouver que la courbe représentative est une sinusoïde. puisque la force exercée est proportionnelle à la composante normale du cbamp.

— Fermer ensuite incomplètement le circuit magnétique de l'aimant en ménageant entre les pôles et l'armature de fer doux un e«(/<?/er juste assez grand pour permettre le passage de l'appareil de mesure.

Vérifier que le champ est maintenant à peu près exclusivement concentré dans l'entrefer el qu'il est beaucoup plus intense que dans les premières expériences.

— Fermer, enfin, complètement le circuit niagnétitiuedel'aimant au mo^en de l'armature el constater que le cbamp magnétique a considérablement diminué.

Champ d'un électro-aimant. — Étudier de la même façon te champ magnétique d'un électro-aimant (VII, 143) d'abord sans armature, puis avec son armature en circuit magnétique

Répéter enfin les expériences en laissant un entrefer d'épaisseur déterminée qu'on réalise au mojen de cales de bois d'épaisseur connue (1*°) placées entre l'éleclro-aimant et l'armature.

.\vec un entrefer de i'^'" d'épaisseur, il est rare que les bobines de l 'électro-aimant soienlassez fortes pour que l'on puisse atteindre la saturation magnétique du noyau. On vérifiera que, si l'on fait alors varier le courant magnétisant, on obtient dans l'entrefer une intensité de cbamp magnétique proportionnelle à l'intensité de courant correspondante.

— On vérifiera encore qu'avec un même courant magnétisani, le cbamp dans l'entrefer varie à peu près en raison in\erse de l'épaisseur de cet entrefer.

Champ d'un solénoïde. — Pour ces expériences, le solénoïde el la bobine exploratrice sonl placés borizontaicment, comme lo représente la figure. Le solénoïde peut être construit en enroiilaol

.'lao chapithe vu. — électricité et maghéiishe.

nne ou deu\ couches de fil (rf=o™,i) autour d'un verre de

lampe cjlindi-ique (d:='y"").

Avec des couranls de 4 et de 8 ampères, qui peuveat être fournis par 4 accumulalcnrs, on constatera que le champ dans le solénoïde est proportionnel à l'intensité du courant qui le produit.

On constatera aussi que le champ est sensiblement uniforme à l'intérieur, hien qu'il décroisse à partir du centre. Cette décrois-

sance qui est très lente tant qu'on n'est pas sorti du solénoïde devient très rapide dès qu'on a dépassé l'extrémité de l'enroulement.

.\ l'extérieur des spires, le champ est beaucoup plus faible el de sens contraire à celui qu'on vient de trouver à l'intérieur.