CHAPITRE V

degré ; que les plus fortes désaimantent d'abord les plus faibles, qui prennent ensuite un magnétisme contraire.

En étudiant la distribution du magnétisme dans les barreaux disposés en échelons , Nobili a reconnu que le barreau du centre non-seulement conserve son magnétisme, mais acquiert encore un plus grand degré de force que par tout autre arrangement. Il admet que l'intérieur du barreau est divisé en couches concentriques, dont le magnétisme va en diminuant rapidement du dehors au dedans.

La trempe et le recuit ont une très-grande influence sur le degré d'aimantation des barreaux ; Coulomb, qui a également traité cette question, a reconnu que les aiguilles trempées, fortement recuites jusqu'au rouge sombre, prenaient un plus fort degré d'aimantation que lorsque le recuit avait lieu à une température plus élevée ou plus basse. Nobili, en opérant sur des barreaux creux, a obtenu des résultats plus énergiques qu'avec des barreaux pleins, à poids égal, en raison de la plus grande uniformité de trempe dans les premiers que dans ceux-ci. C'est par cette raison que, dans certains appareils, il est préférable d'employer des barreaux creux, au lieu de barreaux pleins.

Lorsqu'on soumet le fer ou l'acier au martelage, ou qu'on lui fait subir la torsion, ses propriétés physiques sont changées tout aussi bien que par la trempe; il peut même acquérir une force coercitive appréciable , et devenir un aimant permanent : le fait connu déjà du temps de Gilbert, et rapporté page 60, montre que le martelage peut donner lieu à cet effet.

M. E. Becquerel (3), dans un premier mémoire sur le magnétisme, a montré quelle est l'influence d'une torsion passagère sur le fer doux : ayant placé un fil de fer recuit dans la position verticale, ce fil, soumis à l'action de la terre, s'est aimanté par influence, et a acquis un pôle boréal en haut, et unpôle austral en bas : dans cette position, le lit, ayant été tordu, est devenu aimant permanent; mais en ne dépassant pas sa limite d'élasticité, et le détordant, l'effet a disparu, et s'est reprodui quand on l'a tordu en sens inverse. Ces résultats étaient rendus appréciables à l'aide des courants induits, développés par l'influence de l'aimantation du fil, dans une hélice qui enveloppait ce dernier, et qui était placée à une certaine distance : en suspendant le fil avec un poids, et produisant des oscillations par torsion, on a pu obtenir à chaque oscillation des effets qu'on a pu apprécier à l'aide du courant électrique accusé par un multiplicateur.

ICO DE L ELECTllICITE ET DU MAGNETISME.

M. Wertheim (A) a étudié les effets de la torsion en plaçant les fils ou les barres de fer soumis à cette action au milieu d'une double hélice, l'une servant à faire passer un courant électrique qui aimante le fer par influence, et l'autre, à accuser un courant par induction, produit dans des circonstances analogues à celles qui se sont manifestées plus haut; il a obtenu des résultats du môme genre, mais en distinguant les effets de torsion permanente des effets de torsion temporaire ou de torsion élastique. M. Wertheim a cru pouvoir déduire de ses expériences que la torsion agit d'une manière toute spéciale en forçant les molécules de fer à se disposer en spirales, et en donnant à la matière lamême forme qu'Ampère a assignée au courant électrique.

M. Matteucci (o), qui a également étudié ces phénomènes, n'a pas été conduit à toutes ces mêmes conclusions. II a bien fait voir que la torsion diminue l'état magnétique, et que la détorsion l'augmente ; mais il n'a pu vérifier le fait observé par M. Wertheim , que l'action varie suivant que la torsion temporaire ou élastique agit dans le même sens ou en sens inverse de la torsion permanente. M. Matteucci a examiné l'influence de la traction sur les fils île fer, et il a trouvé que cette traction donne lieu, comme la détorsion, à une augmentation dans l'intensité magnétique qui peut être développée par influence dans le fil.

Coulomb est le premier qui se soit occupé de l'influence de la chaleur sur le magnétisme des aiguilles aimantées; ce sujet mérite d'autant plus d'attirer l'attention, que les voyageurs, en parcourant les diverses parties du globe, font leurs observations dans des localités qui présentent des différences de température comprises entre — 40 et -\- 50° : les aiguilles aimantées dont ils font usage doivent donc éprouver dans leur magnétisme des changements qui empêchent que les résultats ne soient comparables.

Coulomb s'était borné à déterminer la résultante des effets produits par la chaleur sur le magnétisme libre des aiguilles ou des barreaux aimantés. M. Kuppfer (6) a envisagé la question sous le point de vue pratique; il a déterminé la quantité de magnétisme libre en différents points d'un barreau quand on fait varier la température en employant, comme Coulomb , la méthode des oscillations : il a obtenu une formule dont on se sert aujourd'hui pour ramener toutes les observations à une même température.

Le capitaine Duperrey, qui a fait usage de la loi indiquée par M. Kuppfer, pense que l'on doit observer à deux températures diffé-

CHAPITltE V. 101

rentes dans chaque station, attendu que le coefficient d'une même aiguille n'est pas constant, la chaleur agissant aussi bien sur le magnétisme terrestre que sur celui de l'aiguille.

Gauss, aidé de MM. Weber et Goldsmith (7), a donné aussi un moyen de corriger les effets dus aux différences de température, lesquelles sont plus marquées avec les barreaux des magnétomètres qu'avec les aiguilles de boussoles. Ces physiciens ont considéré le procédé de Kuppfer comme peu applicable aux barreaux aimantés, en raison de la difficulté de modifier à volonté et de mesurer exactement leur température quand ils oscillent. On ne peut compter effectivement sur des valeurs certaines, qu'autant que la température et l'intensité magnétique du barreau sont stationnaires, conditions bien difficiles à remplir quand ce barreau a de grandes dimensions. Le magnétomètre n'a pas cet inconvénient, comme le démontre le résultat de leurs expériences : ils ont trouvé qu'il vaut mieux se servir, pour le magnétomètre bifilaire, de barreaux très-fortement aimantés, afin de déterminer les influences de la température.

§ II. Métaux magnétiques prop7-ement dits. — Fer, nickel et cobalt.

Il résulte des faits que nous avons rapportés dans le chapitre III que, jusqu'en 1820, on avait été conduit à étudier les différents procédés d'aimantation de l'acier et du fer, et la distribution du magnétisme dans les barreaux de différentes formes. On a cherché depuis à évaluer d'une manière comparative les effets résultant de l'influence d'un aimant placé à distance sur des barreaux semblables d'acier, de fer ou de fonte; M. Barlow (7'), entre autres, a donné une série de résultats d'après lesquels la fonte peut avoir une action au moins moitié de celle de l'acier ou du fer doux.

M. Edmond Becquerel (8) s'est proposé de déterminer ces actions comparatives, en supposant que les substances influencées aient même forme et soient situées à la même distance des aimants ; il a donné le nom de magnétisme spécificjue aux effets produits. Il a trouvé d'abord que l'action exercée sur le fer doux est la même, que le fer soit à l'état de poudre impalpable ou qu'il soit malléable, mais pur et sans être écroui. En faisant des mélanges de fer divisé et de poudres inertes, il a vu que le magnétisme spécifique, à volume égal, est proportionel au carré de la densité magnétique , quand les particules sont très-ràpprochées, et simplement à la den-

102 de l'électricité et du magnétisme.

site magnétique quand elles sont très-éloignées; entre ces deux limites la loi serait fort compliquée. Quand le 1er est carburé ou écroui, alors le magnétisme spécifique diminue, et la matière acquiert une force coercitive plus ou moins forte.

Le nickel et le cobalt sont fortement magnétiques, et M. E. Becquerel a démontré que, lorsqu'ils sont à l'état de. pureté, leur magnétisme spécifique est sensiblement le même que celui du fer doux, à la température ordinaire; si ces métaux sont alliés, et surtout le cobalt avec l'arsenic , ils peuvent perdre presque complètement la faculté d'être attirables à l'aimant.

L'action de la chaleur sur le fer et ses carbures a été observée depuis longtemps, puisque, du temps même de Gilbert (voir page 61), on avait reconnu que le fer rouge n'agissait plus sur l'aiguille aimantée. M. Barlow (9), qui a comparé les effets produits avec différents barreaux de fer, d'acier et de fonte , sur une aiguille aimantée, a reconnu que l'action de la fonte de fer augmente à mesure qu'on élève la température; qu'au rouge sombre elle est à son maximum, et qu'au rouge brillant elle est nulle. Il a vu qu'en élevant d'abord les barreaux de fer et de fonte à la température rougeblanc, et les laissant refroidir, en arrivant au point où le fer devient magnétique, l'attraction qui se manifeste atteint quelquefois immédiatement son maximum, d'autres fois elle augmente graduellement.

M. E. Becquerel, dans le travail cité plus haut, a comparé les effets produits par des aimants sur des petits barreaux de diverses matières portées à des températures différentes ; voici les principales conséquences auxquelles il a été conduit :

1° En élevant la température au rouge naissant, toute trace de force coercitive disparaît dans le fer doux, la fonte et l'acier ; au rouge-cerise, ces substances perdent la faculté d'être attirées par l'aimant, du moins si l'on n'a égard qu'aux actions énergiques, car il subsiste une légère action analogue à celles dont il sera question dans le paragraphe suivant.

2° Le magnétisme spécifique du fer doux ne varie que très- peu entre la température ordinaire et celle du rouge sombre; seulement au rouge sombre il augmente de -fa à peu près.

3° Le magnétisme spécifique de la fonte de fer augmente avec la température, en sorte qu'au rouge naissant il est à son maximum. Dans la fonte et l'acier, le magnétisme spécifique, qui est plus faible que celui du fer à la température ordinaire, augmente