XVIII DES ARMURI':S OU ARMATURES

de Tarmure, et de Tautre, l'action du pôle boréal agit plus obliquement que dans le cas où les forces extrêmes de Taimant sont parallèles. On parvient, par ce moyen, à donner au barreau d'essai un degré de magnétisme plus fort qu'en employant un barreau non armé. I>es faits précédents indiquent que si l'on veut conserver à un aimant naturel ou artificiel toute sa force, il faut mettre en communication les deux pôles avec un parallélipipède de fer doux. Dette armature est surtout nécessaire quand il s'agit de conserver dads'nos climats le magnétisme à un barreau vertical dont le pôle boréal est en bas; sans cela, l'action du magnétisme terrestre diminuerait proportionnellement sa polarité. Pour faciliter l'application de l'armure, on donne au barreau la forme d'un fer à cheval ( Pi. I, fig. 85 ùis).

Dans un aimant artificiel , rien n'est plus facile que de placer l'armature, puisque l'on sait où sont ses pôles; mais il n'en est pas de même dans un aimant naturel , où leur position est inconnue. Il faut commencer d'aboixl par la déterminer ; on scie ensuite les deux côtés où ils se trouvent, perpendiculairement à l'axe polaire , de manière à conserver la plus grande longueur possible. On polit les faces , puis on leur applique les armures. Ija figure 86 représente un aimant naturel avec son armure, dans laquelle on distingue la jambe AB, les pieds D, G, deux bandes de cuivre E, F, qui sont destinées à serrer fortement lès armatures , au moyen d'une vis de cuivre qui en traverse les extrémités. I^ pièce A'B'C'D', servant à suspendre les corps que l'aimant peut soutenir, est en fer doux , et se nomme le portant. On est dans l'usage de lui donner 1 1 millimètres de longueur de plus que la distance qui se trouve entre les faces extérieures des pieds de l'armure. I^ surface supérieure du portant doit être polie et avoir des angles aigus.

Pour déterminer l'épaisseur de la jambe, on prend dans le même morceau de fer quatre pièces propres à faire quatre armatures^ et l'on essaye le poids que

CUAPITRK I. XIX

porte IVimanl , quand on 1 établit sur les deux preniiè* res. Ce poids augmente d'abord à mesure que Ton diminue répaisseur de la jambe en dehors, mais il diminue ensuite, et Ton s'en tient aux dimensions que les deux lames avaient dans l'épreuve qui a précédé la dernière. Alors on donne aux deux autres pièces les dimensions déterminées. IjSl figure 85 ter représente deux faisceaux aimantés réunis avec leurs armatures en fer doux.

Nous venons d'indiquer quels sont les principaux procédés d'aimantation , et la formation des faisceaux aimantés ; mais, à l'aide de Faction seule de la terre, il est possible d'aimanter dos barres de fer et de leur faire conserver la faculté magnétique. Il suffit de les placer dans le méridien magnétique suivant la direction de raiguilled'inclinaisonet de les frapper à ôoups de marteau, comme Gilbert Ta découvert en 1600, et comme M. Scoresby Ta vérifié ; ou bien de les tordre, ou de leur faire éprouver un changement physique quelconque, aOu de leur donner une force cocrcitive capable de former un aimant permanent. Mais ces procédés, ou celui par influence d'un autre aimant, ne sont pas les seuls à Taide desquels on puisse développer la faculté magnétique dans le fer doux et l'acier. L'électricité, soit libre , soit sous forme de courant circulant dans des fils ou dans des hélices , est capable de conduire au même but. Je ne parlerai pas ici de ces phénomènes , attendu qu'il ne doit être question que du magnétisme proprement dit, et je renverrai au Traité d'électricité, dans lequel ils ont été traités avec détail.

Quant aux aiguilles aimantées, à leurs formes, à leurs dimensions, ainsi qu'à leur trempe, nous en parlerons en exposant les boussoles , p. 7 et suivantes.

<l IV. De la distribution (lu magnétisme libre dans les barreaux aimantés à saturation.

Ix>rsqu on essaye de faire supporter à un aimant de plusieurs décimètres de longueur et de quelques milhmè-

XX DB-'^A. DISTIIIBUTION DU M AONkTISMR.

très de diamètre, en divers points des poids en fer, on trouve que ces poids vont en augmentant^ à partir des extrémités jusqu'à une distance de huit ou dix millimètres , et qu'ils diminuent ensuite rapidement , de telle 9(orte que les points qui sont situés au delà de six ou huit centimètres ne supportent plus aucun poids. On rcconnaît,cn outre^ que les points situés à la même distance des extrémités supportent des poids égaux. On voit donc que la quantité de magnétisme libre, depuis certains points proches des extrémités, va en diminuant rapidement jusqu'au centre de l'aimant.

Ce procédé a été le seul employé pendant longtemps pour déterminer la distribution du magnétisme libre dans les barreaux d'acier, jusqu'à ce que Coulomb en eût imaginé un autre, susceptible d'une assez grande précision, lequel exige l'emploi de la balance de torsion. On place à l'extrémité du (il de suspension une aiguille d'acier aimantée à saturation , et l'on dispose l'appareil pour que le fil n'ait pas de torsion quand l'aiguille se trouve dans le méridien magnétique. Dans le même plan (PI. 1, fîg. 87) , on place une règle verticale RR, de bois, de trois ou quatre millimètres d'épaisseur , de manière que l'une des extrémités de l'aiguille, l'extrémité A, par exemple, vienne s'y appliquer lorsque le fil est sans torsion ; de l'autre côté de la règle, on fait des* cendre verticalement, dans une rainure faite sur la sui^ face, un second fil d'acier, semblable au premier et aimanté de même, de sorte que le pôle A' corresponde au pôle A.

L'aiguille mobile est d'abord chassée; mais on là ramène au contact avec la surface de la règle en fordanf convenablement le fil de suspension. Voici ce qui te passe : les deux fils se croisant à angle droit , tous le points qui se trouvent à une certaine distance du po' de croisement ne contribuent que très-peu à la répulr en raison de l'obliquité de leur action ; il en r que les quantités de magnétisme qui concourent i répulsion sont celles qui se trouvent de part et d

CHAPlTliS I. XXI

Ju point de croUemeut sur les deux aiguilles , jusqu'à mua distance de quatre ou cinq millimètres; mais le point qui est au croisement est celui qui agit avec le plus d'efficacité. Si donc l'on présente successivement tous les points du fil vertical aux mêmes points du fil AB, dont Faction i*este constante, les forces de torsion, qu'il est nécessaire d'employer pour maintenir l'aiguille dans le méridien magnétique, serviront à mesurer d'une manière approchée l'intensité du magnétisme libre du poiul du fil vertical qui se trouve au croisement. C'est par ce moyen que Coulomb est parvenu à reconnaître que le magnétisme libre est réuni presque en entier sur les huit premiers millimètres du fil, à partir des extrémités. Si l'on eût mis en présence les deux pôles de nom contraire, la mesure du magnétisme au point de croisement aurait été représentée par la force de torsion nécessaire pour faire sortir le fil mobile du méridien magnétique.

On est dans l'usage dé représenter géométriquement les quantités de magnétisme libre d'une aiguille par les ordonnées d'une courbe, dont les distances de chaque point à Tune des extrémités sont les abscisses. (PI. 1, fig. 88 et 89.^

On emploie aussi la méthode des oscillations pour trouver la distribution du magnétisme libre sur une aiguille; on remplace alors le fil de torsion par un fil de soie tel qu*il sort du cocon, et le fil d'acier mobile par une petite aiguille de boussole (PI. I, fig. 90); (\ès Tinstant que l'on dérange celle-ci de sa position naturelle d'équilibre, elle y revient par les actions combinées de la terre et du fil vertical. I^ première, comme on sait, est proportionnelle au carré du nombre d'oscillations qu'elle exécute dans un temps donné , dans une minute par exemple , lorsqu'elle est soumise à l'action seule de la terre. Si l'on cherche ensuite le nombre d'oscillations qu'elle fait dans le même temps lorsqu'elle est en présence de l'aiguille, on aura la mesure de l'action exercée par ce fil, en retranchant le résultat pré-

XXil DE LÀ DISTRIBUTION Dl) MAGNKTISME.

cèdent du carré du nombre d'oscillations trouve en dernier lieu ; la différence servira de mesure à la quantité de magnétisme libre du point du fil qui se trouve à la hauteur de Taiguille mobile, parce que ce point agit plus directement dans le plan horizontal que les autres points qui sont situés au-dessus et au-dessous. Il est facile de voir, au surplus, que, dans chaque expérience, la partie du Bl qui agit avec plus d'énergie exerce une force totale presque proportionnelle à celle du point le plus voisin, laquelle peut servir de mesure à la quantité de magnétisme libre qui s'y trouve. Cette méthode ne peut s'appliquer aux points extrêmes ou qui en sont à peu de distance, attendu qu'il n'existe pas au delà de l'extrémité des points dont l'action devrait concourir à l'effet général ; cela fait que l'action éprouvée par l'aiguille n'est pas la même que si le fil était prolongé. Pour parer à cet inconvénient, lorsque l'on fait osciller l'aiguille à l'extrémité du fil, il faut doubler le nombre qui représente le carré des oscillations, pour que le résultat soit comparable à ceux que l'aiguille donne quand elle oscille devant les autres points.

On emploie ordinairement des fils assez longs pour que l'extrémité la plus éloignée n'exerce aucune action sensible sur la petite aiguille. Celle-ci doit être aimantée à saturation , pour que son magnétisme n'éprouve aucun changement par la réaction de celui du fil. (coulomb s'aperçut de cette cause d'erreur, lorsqu'il employait une petite aiguille de 2 lignes de longueur, placée à 3 lignes de distance du fil ; mais il s'en garantit en se servant d'une aiguille de 6 lignes de longueur, de 3 lignes de diamètre, et d'un fil aimanté, de 2 lignes de diamètre, de 27 pouces de longueur, et d'un poids de 865 grains le pied.

Expériences sur un fil iC acier de l'y pouces de Ion" gueur et de 1 lignes de diamètre.

1*' Essai. La petite aiguille, avant qu'on lui présente le fil d'acier, a fait une oscillation en 60".