PROPRIÉTÉS DES AIMANTS
du pôle b de l'aiguille mobile, il se produit une forte attraction. Donc les pôles a et b ne sont pas identiques, puisque l'un est repoussé et l'autre attiré par le même pôle A de l'aimant fixe. On vérifie de même que les deux pôles de ce dernier diffèrent entre eux, en les présentant successivement au même pôle a de l'aiguille mobile. Avec l'un il y a répulsion, et attraction avec l'autre. On en conclut que les actions réciproques entre deux aimants sont soumises à cette loi :
Les pôles de même nom se repoussent, et les pôles de noms contraires s'attirent.
Si, pour expliquer l'action terrestre sur l'aiguille aimantée, on assimile la terre (comme le fit Gilbert) à un immense aimant dont les pôles magnétiques seraient situés respectivement dans le voisinage des pôles géographiques, en vertu de la loi précédente c'est le pôle Austral de l'aiguille qui doit se tourner vers le pôle Boréal ou pôle Nord terrestre, et, au contraire, le pôle Boréal de l'aiguille vers le pôle Austral ou pôle Sud terrestre. De là viennent les doubles noms (contradictoires en apparence) de pôle nord ou austral et de pôle sud ou boréal, qu'on donne habituellement aux deux pôles d'un aimant.
Dans les aiguilles aimantées le pôle austral est généralement coloré en bleu (par la trempe).
843. Théorie du magnétisme. — 1° Hypothèse d'Ampère. — Ampère a donné une théorie du magnétisme fondée sur les propriétés des courants électriques. Elle est exclusivement adoptée aujourd'hui qu'on renonce de toutes parts à l'ancienne hypothèse des fluides impondérables. Nous l'exposerons plus loin, après les phénomènes électriques dont elle est la conséquence.
2° Hypothèse de deux fluides magnétiques. — On a longtemps admis une autre hypothèse, dite des fluides magnétiques : elle n'a plus qu'un intérêt historique. On admettait deux fluides impondérables, agissant chacun par répulsion sur lui-même et par attraction sur l'autre; on désignait ces fluides sous les noms, l'un de fluide austral, l'autre de fluide boréal, d'après ceux des pôles d 'aimants où leurs actions sont prépondérantes.
Expérience des aimants brisés. — L'expérience des aimants brisés démontre que les phénomènes magnétiques sont essentiellement moléculaires, c'est-à-dire que chaque particule d'un corps aimanté est un véritable aimant, ayant deux pôles. En effet, si l'on prend une aiguille d'acier régulièrement aimantée (c'est-àdire ayant deux pôles séparés par une ligne neutre) et qu'on la brise en son milieu, chaque moitié d'aiguille est un aimant complet comme l'aiguille entière (fig. 817). Si l'on brise de même ces
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nouveaux aimants en deux parties, on trouve encore que chacune d'elles est un aimant complet ; et ainsi de suite, aussi loin qu'on peut pousser la division.
On peut donc admettre qu'avant l'aimantation les deux fluides étaient réunis autour des particules des substances magnétiques, et se neutralisaient mutuellement, mais que, sous l'influence d'une force capable de surmonter leur attraction réciproque, ils sont
Fig. 817.
séparés, puis orientés autour des particules métalliques, le fluide boréal dans une direction, le fluide austral dans la direction opposée : il y a alors aimantation, et elle est plus ou moins forte, suivant que la séparation des fluides est plus ou moins complète. Elle persiste tant que dure la séparation des fluides et cesse en même temps que celle-ci.
Remarque. — Cette hypothèse fut imaginée par Coulomb, puis soutenue par Poisson. Weber l'a modifiée en admettant que la séparation des fluides préexiste dans les substances magnétiques, et qu'elles sont constituées par des particules aimantées, ayant chacune deux pôles, mais dirigées confusément dans tous les sens : l'aimantation résulterait alors de l'orientation dans une même direction d'un certain nombre de ces particules. Cette dernière théorie paraît plus conforme aux faits et s'accorde mieux avec celle d'Ampère.
844. Force coercitïve. — On nomme force coercitive la force plus ou moins intense qui s'oppose soit à l'orientation des fluides dans une substance magnétique, soit au retour à leur confusion primitive et à leur désaimantation. Cette force paraît être nulle dans le fer doux, puisque ce métal s'aimante instantanément par l'influence d'un aimant. Dans l'acier trempé, cette force est grande, et l'est d'autant plus que la trempe est plus forte. En effet, mis en contact avec un aimant, un barreau d'acier ne s'aimante que lentement ; il est même nécessaire de le frictionner avec l'un des pôles de l'aimant, si l'on veut lui faire acquérir toute sa force. L'orientation des fluides magnétiques semble donc éprouver ici une résistance qui ne se rencontre pas dans le fer doux. Il en est de même du retour à leur confusion primitive ; car un barreau d'acier, une fois aimanté, ne perd que difficilement ses propriétés magnétiques. On verra bientôt que par l'oxydation, la pression ou la torsion le fer doux peut acquérir une certaine force coercitive, mais qui est de peu de durée.
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845. Distinction des substances magnétiques et des aimants. —
On nomme substances magnétiques les substances qui sont attirées par l'aimant, comme le fer, l'acier, le nickel. Elles contiennent des particules magnétiques, qui sont orientées confusément dans toutes les directions, de manière que la somme de leurs actions sur un point extérieur est nulle. Les composés ferrugineux sont généralement magnétiques, et ils le sont d'autant plus qu'ils contiennent plus de fer. Quelques-uns cependant, comme le persulfure de fer, ne sont pas attirés par l'aimant.
Les substances magnétiques privées de force coercitive, comme le fer doux, le nickel pur, ne sont plus attirables à l'aimant lorsqu'elles sont portées à une haute température. Le fer cesse d'être magnétique vers 600°, et le nickel vers 350°.
Il est facile de distinguer une substance magnétique d'un aimant: la substance magnétique na pas de pôles ; présentée successivement aux deux extrémités d'une aiguille aimantée (mobile sur un pivot vertical), telle que ab (fig. 816), elle les attire également toutes les deux, tandis qu'un pôle d'aimant attirerait l'une et repousserait l'autre.