‹ Traité d'électricité et de magnétisme et des applications de ces sciences à la chimie, à la physiologie et aux artsChapitre 5 sur 40 · Bi,OI · texte numérisé non relu

Bi,OI

Le; nombres inscrils dans ce tableau smil relatifs aux échantillons employés; la plus faible trace de matière, ferrugineuse peut faire varier les résultais. Ils doimenl ce une muts avons n nuiiH! le mii- ■gnélisme spécifique par rapport à l'eau , si l'un convient île conserver le signe algébrique indiquant ie sens de l'effet produit, le slfrue + imtiq it l'attraction , le signe — lu répulsion.

L'examen de ee lalilean rondiiil à une conséquence envieuse : le zinc ellii eire blanche smit moins réponses, ;i volume égal, que l'eau et les autres liquides: aussi [es pelils barreaux de fis substances, d'après le principe émincé pins lialit . doivent être allirés par les aimants quand ils sent plongés dans ces liquides. C'est, en effet, ce que l'on constate à l'aide des dispositions indiquées plus liant. Ainsi, avec ces corps, on peut a volonté former de peliti s aiguilles attirées ou repoussées, c'est-à-dire qui se mettent dans la ligne des pôles des aimants on à angle droit, en faisant varier le milieu ambiant.

Il résulte aussi des déterminations citées plus liant que le bismuth

nombres preo-ileuts ont été obtenus en employant le courant électrique pro\cn;ml d'un nombre de couples de leusion variable cotre 21) et ri». .Mais dans chaque série d 'ex péri e nées le courant électrique varie, et il est nécessaire, ainsi qu'on l'a déjà dit plus haut , de ramener les résultais à la même intensité magnétique. On a fait

ration suivante : si un aimant don! la forée magnétique es! 1-' agit, par iiillueuee, sur une sitlislallr'c. il y d'iit développer une inleiisilé magnétique semblable ou eotilraii'c et proportionnelle à V ; l'action mutuelle de l'aimant et de la substance doit donc être proportionnelle à K'. flela serait vrai si le développement de l'action par influence se produisait sans i.Vishinee; mais eomnie ou va le voir, il n'en est pus toujours ainsi. Les expériences ont. démontré rependant qu'entre des limites assez faillies l'allraelion sur le fer et In répulsion sur d'autres corps suivent cette loi : dés lors, quand on observe l'intensité du courant qui anime I eieelru-aimant, on peut ramener les actions :'i ce qu'elles seraient sous la même action magnétique. On doit aussi opérer avec un électro-aimant dont le fet ait un assez grand diamètre, et avec des courants qui ne soient pas trop énergiques, ntin que l'on puisse considérer l'intensité magnétique comme proportionnelle à l'intensité du courant électrique,

M.ir.NKTlSME. SO

comme on le verra (Lins le livre \r ; finis cola l'aimantation <ln fer tendrait vers une limite qui est son élut de saturât ion.

En faisant varier, ol en évaluant à l'aide d'une boussole des sinus, l'intensité du romani qui anime le grand électro-aimant lin Muséum d'histoire naturelle, dont le diamètre du fer est du 1 1 centimètres, et mesurant dans chaque rn'conslanco l'elïol produit, nu est arrivé par la comparaison des résultats aux conséquences qui suivent (E. Uecquerol):

■1° Les substances ropuussées pur les pèles d'un aimant dans l'air et appelées tlirimiii/tirlii/tten, toiles que le bismuth, le plomb, le soufre 1 , la eirc, l'eau, lorsqu'elles ne sont pas mélangées de substances attirables. sont repoussées avec une force qui , |iour le même corps, toutes choses étant égales d'ailleurs entre certaine.- limites, est

l'aimant. Ces limites sont l'emploi d'un contant compris entre 1 et 15 20 éléments de Bunsen. En augmentant la puissance magnétique de l'clectro-Lumaul et se servant d'un nombre de couples plus considérable et allant jusqu'il (ill. le rapport entre l'action exercée sur les corps et le carré de l'intensité du courant, diminue a mesure que celle intensité est plus grande.

Ces substances ne paraissent pas conserver de polarité permanente apivs une aimantation préalable.

2° Les substances telles que le Ter parfaitement doux, qui sont magnétiques ou a II irai il es il l'aimant, mais sans force coercitive appréciable, et qui ne conservent pas la pi opriéte polaire après que rainiaiitnli'in a cessé, sonl attirées entre les mêmes limites de 10 à ■}{> couples avec une force également proportionnelle au carré de lu puissance de l'aimant.

3° Certaines substances attirables à l'aimant, telles que le platine et plusieurs cimposrs frrntt/ittnu-, donnent des effets différents. On trouve alors que le rapport de la t'oree d'attraction au

pour de faibles courants qui circulent dans l'éleclro-aimaut, mais, dans la plupart îles cas, ce rapport tend vers une limite constante û mesure que l'intensité augmente.

Il est présumutne que ces corps se comportent comme ayant une force coercitive sensible, et sont attirés il la manière de l'acier et île la fonte (voir page 44); on peut, pour quelques-uns, comme par exemple lorsqu'il s'agit du platine, s'en assurer directement, en remarquant qu'après l'uimai!bilioii ils conservent des polos pouvant

GO MACiNSTISHE.

subsister pendant un temps plus ou moins long, de la même manière qu'un barreau d'acier.

On comprend , d'après cela, que, dans ces circonstances, l'action magnétique semble ne pouvoir s'établir sans éprouver une espèce de résistance, laquelle ne parait pas exister lors de la répulsion produite sur le bismuth, le soufre, l'eau, et lors de l'attraction exercée sur le fer dou\.

A° Plusieurs composés, tels que le charhon, le verre, peuvent être attirés lorsque l 'électro-aimant a une faible intensité magnétique, et repoussés quand il est plus énergique, ainsi que plusieurs jjhysir-U'ii-s l'ont observé ; mais, si l'un examine avec attention ces composés après que l'aimantation a cessé, on trouve qu'ils ont acquis la propriété polaire : on peut se convaincre par là qu'ils se comportent romme doués d'une force coerrilive assez grande.

Si l'on considère ces matières comme des mêlants de substances attirées et de substances re poussées par les aimants, il n'est pus étonnant que la lui d'attraction suit fort compliquée; la portion rcpnussée par les pèles magnétiques étant soumise à la loi émincée

dans la première conclusion, et la portion attirée donnant lieu aux effets dont il a été question à propos de la troisième. En plaçant les substances à différentes distances d'un centre

pulsion, suivant les conditions particulières dans lesquelles elles se trouvent.

Ces résultats montrent que pour tous les corps le magnétisme spécifique n'est pas une quantité constante, et que cette quantité peut dépendre de l'intensité magnétique, ou bien à intensité magnétique cgale, qu'elle peut être fonction de la distance ïiux centres d'action. (k: résultat s'observe surtout pour les composés ferrugineux, le charbon, le verre, etc.; mais entre écriâmes limites, plusieurs corps diamagnétiques et le fer doux peuvent donner des nombres peu différents. Ainsi l'on no doit pas dire que les attractions magnétiques et les répulsions diauiagnéliquo ne croissent pas suivant les mûmes lois, puisque dans chaque classe de corps on trouve des substances qui l'ont exception à la règle générale cl s'en écartent plus ou moins. En tout cas, la loi des phénomènes est, comme ou le voit, fort compliquée.

Nous reviendrons plus loin sur ces conclusions qui montrent que les substances re|wussées par les aimants ne jouent pas un rôle pu-

HACUBTISHB. Cl

renient passif; il est même à présumer qu'il s'y développe une polarité dont noua indiquerons le sens.

Comparaison (1rs effets produits sur les corps amorphes, les roches, les oxydes de fer et le fer. Il est aisé de comprendre qu'il est Ires-difficile de rapporter les résultats il ceux qui se produisent sur le fer, non-seulement à cause îles motifs ÏMiiiijsn-s précédemment , maïs enrore par cela même que, dans le fer, ta forme a une influence sur l'action exercée par le magnétisme (voir pages 23 el J2). Cependant, en faisant des mélanges de limaille très-fine et de cire, et comparant les effets produits, on peut donner des nombres qui, dans les conditions énoncées précédemment, et pour les intensités magnétiques employées, représentent en poids la proportion de Ter mélan^ct: à ces substances supposées inertes, on donnant lieu au iiiéiui' effet : ces nombres représentent leur magnétisme .-.périliqur comparé à celui du fer. Pour les corps npmsrés, le cliitïre est ;ilïct:té du signe — . Nous donnons ici quelques réstilhits obtenus par l'un de nous, mais en répétant que ces effets sont dépendants, pour quelques-uns, de l'intensité magnétique (E. Becquerel) :

A VOLUME ECAL.

a rouis égal.

Le chrome et le manganèse contenaient peut-être des traces de fer; par conséquent ces nombres n'indiquent que les resu Unis relatifs aux échantillons essayés.

Nous ajouterons ci-après les nombres obtenus d'après la méthode des oscillations, pour indiquer les limites d'action entre lesquelles sont compris les effets prodoits par un certain nombre de roches (E

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clics dont se compose l'dcorce terrestre se sont constituées ep aimants, et que la résultante de toutes ees actions forme une partie plus nu moins grande de ee magnétisme.

L'action magnétique exercée sur les liquides explique différents effets observés, qui sont dus au\ attractions et répulsions exercées de la part des pôles des aimants, C'est ainsi que la surface extérieure d'une dissolution magnétique placée dans un VelTC de

montre., mis sur le pôle d'un Ires-fort électro-aimant , ne reste pas horizontale, et prend une forme dépendante de la nature de l'action exercée : la surface se nvuse si on emploie un liquide magnétique; elle se soulevé au milieu si c'est un liquide diamagiieliquo.

et le plus près possible de l'axe magnétique, se transporte vers la ligue des pôles, où il reste soulevé de plusieurs millimètres si c'est un liquide magnétique, en donnant à la surface une courbure facile à déterminer. Si ces! im liquide di.unaguotique, on trouve au contraire une dépression. M. Muet a annonce également que l'élé- Villiul) des liquides dans les tubes capillaires était différente en présence des eleclro-aiiiianlj que dans les eondilious ordinaires.

Al lions produite' sur 1rs gaz. Les gaz , connue les solides el les liquides, peuvent être influencés par les aimants. La première expérience faite dans celte direction date de 181Q. M. Uaucnlari

HAfiNÊTlSSirc, Oï

trouva que la flamme d'une lampe es! repoussée par 1rs pôles d'un éleetio-amianl. M. Zanledcschi t en répétant ivltit expérience, i tra que chueim des deux pôles repoussait la llamme, et qii(

gnzein mélanges de lin née qu'il faisait monter un descendre près des pôles. 11 uliseiia des effets différents suivanl la température et la nature des courants ga/eux, mais indiquant seulement si un g avait une action plus ém^ique nu moins énergique que l'air c: ïironnanl , sans rien deeider peur savoir si un gaz était ewiiiiclique

Ci; n'est qu'en I8S9 et en mesurant jiar la torsion !ts attractions <1e.-s diverses snlislauccs plongées successivemi'nt dans le vide et dans différents gai, cl en partant de ce principe démontré plus haut, paye 32, que l'effet produit est la différence des actions exercées sur le corps et sur le milieu déplace que l'un déterminât l'action produite par un aimant sur une musse gazeuse. Ce sont les expériences laites à l'aide de cette méthode qui ont conduit l'un de nous (L. lleequcrel) à la découverte du magnétisme de l'oxj'jjèiio.

La méthode d'opération est analogue à eclle qui est décrite, pour les antres corps; cependant nous indiquerons la disposition des appareils :

Sur un bloc de UiisT, et destiné à se mettre sur le grand élcelraaimaxil AU, se lîxe verticalement une éprouve i te TG de il) ecp-

(*j Pktlowphica! Maqatine, tl.vTn.iim I S17.

;■*) Mi-moire priwiitt a l ^i^.l. uiic ,1m science- le îl niai ia W (E. BcojuiTcl). Aunuks de phyuquect tic chimie, I- XXVlll , j>. Ml; t. }LXX\\, [i. 01).

G4 NA6NÊTUMI.

timèlres de hauteur el de 4 centimètres de diamètre. La partie hémisphérique G de cette éprouvette enlre dans une cavité de même forme pratiquée dans le bloc F ; en outre , deux montants on Ittis assez larges T, T, servant à. fixer les deux oreilles en cuivre atlacliécs à la monture de cuivre qui termine l'éprouvelte, maintiennent cette éprouvette dans une position verticale. Dans la figure, les deux montants T,T, sont dans le plan vertical passant par la ligne des pôles de l'aimant, mais en réalité ils sont dans un plan perpendiculaire en avant et en arrière de la figure.

A la partie supérieure de l'éprouvelte se trouve une garniture en enivre, munie d'un robinet m, à l'aide duquel on peut faire le vide on introduire ries gaz dans l'éprouvelte. Sur cette garniture en enivre se visse un cylindre en cuivre fermé par un cercle divisé Hir. Au centre de ce cercle divisé est une ouverture conique, dans laquelle peut se mouvoir à frottement un eone de cuivre, à la manière d'un robinet. Ce cùnc do cuivre est attaché à une tige de mémo métal munie d'un vernier, laquelle se meut sur le cercle divisé, et marque la rotation du cône en degrés el fractions île degré .

Le cône de cuivre est percé à son centre d'un trou capillaire rie 0"",2ri de diamètre tout au plus, suffisant pour faire passer les fils do torsion. Un petit treuil N disposé sur ce cône peut enrouler les fils de torsion, et servir à élevée ou abaisser les objets qui s'y trouvent suspendus.

On voit, en résumé, que le cercle divisé est fixe, et que le cone en cuivre parfaitement centré indique par sa rotation la torsion du lil al taché au treuil ; seulement il n'y a pas de double mouvement, afin de no pas multiplier les causes d'introduction de l'air. Le zéro change donc à i liaque série d'expériences . mais les résultats sont aussi exacts qu'avec ie double mouvement du lil el du cercle divisé. Lorsque le lil rie torsion est suspendu an treuil, il suffit de mettre un peu de cire fondue sur le petit orifice du cône pour le fermer, et alors ou peut l'aire le vide dans l'appareil ou v introduire des gaz.

Ce procédé permet, comme on le voit , o^'e mesurer très-exactement la torsion des objets suspendus dans l'éprouvelte ÏN'G.

Le fil do torsion se termine , rumine on l'a déjà dit page ri.'i . par deux lils très-tins en argent, en sorte que les barreaux, tels que nb, sont suspendus de la mémo manière que précédemment. La petite sphère p de plomb oseille dans Im liquide versé au fond même de l'éprouvelte. Afin de ne pas introduire d'humidité dans celte éprouvette, ou prend pour liquide une dissolution aqueuse saturée de

chlorure de calcium, dont In tension de la vapeur est à peu près nulle; ainsi on peut agir sur des gaz parfaitement secs.

Les deux masses de fer C el C et les deux barreaux D 1)' sont placés, comme il a été dit a propos de l'appareil, lig. 17(1, l'un un peu en avant, l'autre un peu en arrière du plan vertical passant par nb. Un microscope muni d'un micromètre est disposé de façon à voir l'extrémité a du barreau suspendu au til de torsion.

Le robinet m de l'éprouvette se joint par un tube en caoutchouc à un tube a trois branches ifi" attaché à un support. Une des branches t permet de faire le vide , étant en relation avec le robinet m" d'une machine pneumatique ; la deuxième branche i" est en relation avec l'intérieur de l'éprouvette ; lu troisième brandie i" communique, à un tube dessïccateur rempli de ponce imbibée d'acide siilfnriquu sur une longueur d'un mètre, et de là a un robinet m' qui sert n introduire le gaz dans l'instrument, i.in peut employer ou un ^linmètre, ou une vessie en caoutchouc, comme cela est représenté

du»* ];i figure. I.e procédé dYxpérimcntati 'st doue le même que

relui qui a été employé pour mesurer les effets produits dans les liquide*, puisque l'on peul déterminer l'action exercée sur une substance placée dans le vide et daus un gaz.

On a pris d'abord pour petit barreau ali un tube de verre trèsmince, fermé il fa lampe à émailleur ii ses deux extrémités, et seulement assez résistant pour que la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur, lorsqu'on fait le vide dans l'éprouvette, n 'occasionnât pas sa rupture. Ce barreau avait 33 millimètres do longueur, 7 millimètres de diamètre, et pesait 0',73. A l'extrémité n se trouvait un petit iil de platine sondé à la lampe au moment de la fusion de celte extrémité. Ce fil était nécessaire pour servir de point de mire au microscope, et ramener le tube de verre toujours dans la même position.

On a pu substituer à ce tube d'autres pelits barreaux en tire, en soufre, etc., et mesuier les ;ielkm- produilcs sur ces substiuiees dans le vide et daus les ;;;iz.

On a trouvé alors, par i elle méthode, que dans l'air le petit tube de verre est moins attiré parle* aimants que dans le vide. Les petits barreaux de sou(re,dc eiie, sont au contraire plus repousses. Ainsi, l'air se comporte comme un milieu magnétique. En déterminant son pouvoir magnétique au moyeu des effets obtenus à l'aide des différents barreaux, et d'api' .'s le principe éuouré paye ,V2 el relatif aux corps plongés, on trouve le même nombre.

QO (LlGItBHïHK.

L'bydrogèlie, l'azote, l'neide carbonique, soumis au mime mode (]"iu\ nsti^iition, no donnent aucun effet appréciable; niais, d'après line autre manière d'opérer, quelques-uns de ces gaz se comportent comme diamagnétiques ou repoussés par les aimants.

L'oxygéna, uu contraire, manifeste les mûmes propriétés que l'air, et cela avec une intensité cinq fois plus considérable ; ce qai prouve que c'est sa présence qui donne à l'air sa puissance ma- . gnétique.

Du reste, dans les expériences citées plus liant et relatives aui actions exercées sur les flammes et sur les courants gazeux, presque tons les effets observés sont dns ii l'action magnétique de l'air ambiant , la plupart des gaz, à l'exception de l'oxygène cl de quelques combinaisons de l'azote , n'ayant pas d'action sensiblement appréciable.

Pour donner un exemple de lu manière dont on détermine le magnétisme spécifique par cette méthode, nous citerons quelquesuns des résultats obtenus, eu rapportant les déterminations à la même intensité magnétique (voir page 58, li. Becquerel).

Dans le vide — 0,1 145

Dans l'oxygène — 11,2073

Dons l'air — 0,1-153

Dansl'cau + 0,7033

Ce qui donne pour In force magnétique de l'oxygène, par rapport» l'eau dans le vide, + 1,871 , cl par rapport à l'eau dans l'air, -+■ J,H0.

On peut également denu.iiilrer In puis-anro magnétique de l'oiygène en substituant aux petits barreaux nb un petit cylindre do charbon bien recuit, qui , comme on le sait, peut condenser un certain nombre de fois soi) volume de ^a/. Dans l'i ixygénc, ce cylindre est attiré par les pôles magnétiques, cl oscille entre eut connue une petite aiguille aimantée ; mais vient-on à faire le vide, alors cet effet cesse, et le petit cylindre eu charbon est alors en général repoussé, cl toujours moins attiré que lorsqu'il renferme de l'oxygène. 0:11e expérience curieuse réussit également bien dnns

l'air, mais avec une intensité moindre.

L'acide carbonique et le proloxyde d'azote, qui se condensent plus que l'oxygène dans les pores du charbon, au lieu de présenter une forte attraction, donnent lieu à une légère répulsion. Ces gai se comportent d'après cela comme repoussés par les aimants, et

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