Ê EG
d’où G'= 0,2107 X DS TÔT == 125
FR a
Le champ H' sera : H' — 125,3 1’, soit H' — 12,5 l' (I! en ampères). |
39 COMPENSATION EXACTE DE L'APPAREIL. — Chacune des bobines du circuit C’ étant placée perpendiculairement à l’axe du circuit C envoie, à travers ce circuit, un flux considérable quand elle est parcourue par le courant 1’ ; or il faut que le flux total de l’ensemble des 4 bobines de C', à travers le circuit C, soit nul. Mais les surfaces des 4 bobines diffèrent évidemment un peu et elles sont placées dans des régions où le champ du circuit C n’est pas exactement uniforme, c’est-à-dire que le flux de C à travers chaque bobine, et, inversement, le flux de chaque bobine à travers C dépend un peu de la position de cette bobine. J’ai déterminé au moyen de l’appareil d’induction les différences de surfaces entre les bobines (différences d’ailleurs faibles), puis j’ai calculé approximativement ces flux d’après le tableau ITI ($ 26). J’ai trouvé qu’on pouvait obtenirune compensation approchée en ajoutant 2 spires aux 2 bobines extrêmes de C', addition qui ne modifie pratiquement pas le coefficient G’ calculé précédemment.
L'expérience montre que l'établissement et la rupture d’un courant intense, 2A par exemple, dans C’ ne provoque que des déviations faibles du galvanomètre balistique. Il suffit, pour obtenir une compensation parfaite, d'ajouter, en série sur le circuit C’, une petite bobine qu’on déplacera près d’une des bobines de C, jusqu’à annulation complète de l’effet résiduel.
4 Mesure D'UNE suscepriBiLiTÉ. — Le circuit C' étant installé dans la pince de l'appareil d’induction, bien centré et compensé comme il vient d’être dit, le corps à étudier, de forme quelconque, est placé vers le centre O des 2 circuits C et C’ ; un courant l' étant établi dans C', on l'inverse et on lit la déviation balistique 9’, d’où X ($ 34, 1°). |
Exemple : Echantillon RA. 13. Lave cordée de l’île de Jan Mayen. Masse 316 grammes. Pour 1A. dans C',8 = 144 millimètres ; 6, — 26,8 mm. Donc :
+ T 144 it | ie x TÉL2S 51020807 13,6-10"À u. e. m. soit Y:11300: 10,
LA
La sensibilité de cet appareil n’est pas grande,mais grâce à la stabilité du zéro, elle est suflisante pour l'étude des roches éruptives et cette méthode est commode et rapide. Pour les corps peu magnétiques, on utilisera le magnétomètre à bobines, plus sensible, maisil faudra tailler les corps en cylindres ou les réduire en poudre. |
35. Remarques sur les mesures de susceptibilité. — 10 Susceptibilité apparente et susceptibilité
vraie. — Le nombre 7, déterminé par la mesure du moment magnétique M induit dans un fragment de masse m par un champ H :
X= est la susceptibilité spécifique moyenne apparente du fragment considéré.
Les corps étudiés, hétérogènes, sont constitués par une association de particules différentes par la nature, les dimensions et la forme. Un corps étant placé dans un champ magnétique H, une de ses particules de masse m, est soumise à un champ résultant : de H, du champ dû à l’aimantation de tout le reste du corps, de son propre champ démagnétisant ; X, étant la susceptibilité vraie du constituant de la particule, son moment magnétique induit sera, le plus souvent, très différent de m, X, H et le moment total M du corps sera aussi très différent de Xm,y,H étendue à toutes les particules. L’égalité n’est réalisée que pour les corps dont tous les éléments sont peu magnétiques. On peut essayer,
se)
dans quelques cas simples, de lier la susceptibilité moyenne apparente d’un corps à la susceptibilité vraie de ses constituants (!). Cette étude des susceptibilités vraies est intéressante en minéralogie ; elle l'est moins en géophysique, où la grandeur importante est le moment magnétique global du corps considéré. Au fond, le géophysicien s'intéresse peu à l’hétérogénéité minéralogique, c’est-à-dire presque microscopique ; le plus souvent, tout se passe pour lui comme si la masse (supposée macroscopiquement homogène) qu’il étudie était vraiment homogène et avait, pour susceptibilité vraie, la susceptibilité moyenne apparente X (ou k) donnée par les mesures. 29 CHAMP DÉMAGNÉTISANT. -— Dans la mesure de la susceptibilité vraie d’un corps homogène et, de la même façon, dans celle de la susceptibilité apparente moyenne d’un corps quelconque, il faut temir compte du champ démagnétisant dû aux charges apparaissant sur la surface du fragment étudié. Pour cela on utilise des échantillons à champ démagnétisant calculable (sphère, ellipsoïde); on sait que pour un tel objet, placé dans un champ H uniforme, on a : Jos H, d’où l’on tire facilement : k'= HA 1+kN ” EN N étant le facteur démagnétisant suivant la direction du champ et k’ la susceptibilité apparente du
J fragment, k' — n: De cette relation (?), on tire k quand on a mesuré 1.
L'expression zx montre l'erreur que l’on ferait en négligeant l’effet de champ démagnéti-
sant ; est-elle importante pour les terres cuites et pour les roches, dont la susceptibilité est relativement faible ? Le tableau qui suit donne cette expression, dans quelques cas, pour les 2 valeurs de k! :
1.000 et 10.000.10 *, entre lesquelles sont comprises les susceptibilités de beaucoup de roches éruptives.
k! = 1.000.105 k! = 10.000.10-$° SRE TE NE RS PR no SA ME LENS Be RE ES 1 ,004 1,044 j (Charp-paratièle” à l'axe) 20e SN ERNEST 1 ,000 1,000 s d 1 ME NTE, L : , a ’ Core lens F1] { Champ perpendiculaire à. l’axe .......,..:44 400, 1 ,006 1,067 [ele Pau pra AN DRE mr Nr à
PE nee Pi Champ parallè pau plan I 200 1,000 Champ perpendiculaife-au-plan 01e" 0 1,019 1,144
En opérant sur un corps de forme quelconque ($ 34), ce qui oblige à négliger le champ démagnétisant, on commet donc des erreurs qui peuvent être importantes pour des corps de susceptibilité relativement forte (les valeurs ; trouvées sont toujours trop faibles). Je diminue le plus possible cette erreur en disposant la plus grande dimension du corps en essai, suivant l’axe des circuits C et C'. J’ai souvent observé des déviations assez différentes suivant la position d’un même échantillon placé au centre O des circuits. Par. exemple : un fragment plat de basalte (k voisin de 2.500.r07°) donne pour déviations 90,7 mm. lorsqu'il est disposé perpendiculairement à l’axe des bobines et
(} Ge problème a été traité, par le calcul et expérimentalement, par R. CHevaLL1ER, dans le cas d’un corps constitué par des grains ellipsoïdaux identiques, répartis régulièrement dans une masse inactive.
R. CaevazLier. — Aimantation des poudres ferromagnétiques dans les champs faibles. C. R., 194, 1939, p. 1327 et p. 1468
(2) On aurait de la même façon pour la susceptibilité spécifique y = ; (D densité du corps).
— J'DN (*) Les valeurs de N sont obtenues en considérant à la limite un ellipsoïde de révolution indéfiniment allongé etune plaque à faces parallèles indéfinies.
95,7 mm quand sôn plan est parallèle à cet axe ; un cylindre de terre cuite C.35, donne pour déviations 33,5 mm quand son axe est parallèle à celui des bobines (?) et 29,0 mm lorsqu'il lui est perpendiculaire. Mais il faut remarquer que ces différences (5 % et 13 % environ) ont plusieurs causes :
1) L'effet de champ démagnétisant qui vient d’être étudié (3 % environ pour le basalte et pour G35); ;
2) L'effet de non-uniformité du champ du circuit C', champ qui est donné, en valeur relative,
par le tableau III, en réduisant les dimensions dansle rapport = ($ 34, 20). Pour le cylindre l’éffet est
de 142 %;:
3) L’anisotropie du corps étudié. C’est à elle, souvent, qu’est dû l'effet principal. Tous les cylindres . la présentent ; elle provient d’une orientation des grains d’argile au cours du moulage.
30 PROPRIÉTÉS FERROMAGNÉTIQUES. — Les difficultés rencontrées ($ 16), pour la mesure au magnétomètre des susceptibilités des corps ferromagnétiques, se retrouvent ici et j'ai fait les remarques ‘suivantes: | ,
1) Un régime stable d’aimantation ne s’établit qu'après plusieurs cycles d’hystérésis. Les mesures sont toujours effectuées après avoir fait décrire à l’aimantation induite une dizaine de cycles.
2) Les susceptibilités varient parfois fortement avec le champ ; elles seront données pour telle valeur du champ (généralement 12,5 ou 25 gauss).
3) L’aimantation induite laisse, après disparition du champ, une aimantation rémanente qui peut troubler fortement l’aimantation permanente initiale du corps ; la susceptibilité est toujours mesurée après étude complète de celle-ci.
On remarquera encore que l’appareil d’induction ne permet pas, comme le magnétomètre, d’étudier les propriétés ferromagnétiques ; il ne donne que les susceptibilités et les aimantations rémanentes
Le laboratoire de l’Institut de Physique du Globe possède, ainsi, deux séries d'appareils (magnétomètres et appareils d’induction) qui permettent de faire, dans d’excellentes conditions, toutes les mesures magnétiques utiles en géophysique. D’une façon générale, on utilisera :
— pour mesurer les moments magnétiques (grandeur et direction) des corps naturels (roches, briques, poteries) : l'appareil d’induction ;
— pour mesurer les susceptibilités des mêmes corps : l'appareil d’induction avec son circuit C' ;
— pour l'étude des corps très peu magnétiques : les magnétomètres ;
— enfin pour les terres cuites homogènes, préparées au laboratoire : le magnétomètre avec bobines de champ qui permettra une étude magnétique complète.
{) L'effet de champ démagnétisant, suivant la longueur du cylindre est très faible. Il a toujours pu être négligé dans les mesures au magnétomètre.
