CHAPITRE TIT

Action du magnétisme sur {ous les corps. — Phénomènes d'attraction et de répulsion.

Magnétisme spécifique des mélaux magnétiques proprement dits, et de leurs carbures. Non-seulement le fer, ses carbures, son oxyde que l’on a nommé oxyde magnétique, agissent sur l'aiguille aimantée , mais deux autres métaux, le nickel et le cobalt, ont encore une énergie d’action aussi considérable que le fer. On a également remarqué qu’en augmentant considérablement la force magnétique, ou en rendant plus sensible le mode de suspension des corps, tous les autres corps naturels sont influencés par les aimants; de même, en disposant convenablement les appareils, ils exercent une action sur l'aiguille aimantée, ainsi qu’on le verra dans le cours de ce chapitre. Nous allons d’abord parler des trois métaux cités plus haut, et qui sont appelés métaux magnétiques proprement dits.

Il est nécessaire de définir plusieurs expressions qui seront employées plus loin : ce sont celles de substances magnétiques et de magnétisme spécifique. On appelle substance magnétique une substance qui agit comme le fer doux en déterminant une attraction sur un côté quelconque d’une aiguille aimantée dont on l’approche, et qui peut elle-même être aimantée par l'influence d’un aimant. Ainsi il y a cette différence entre une substance magnétique et un aimant, que ce dernier est un corps magnétique qui a reçu une aimantation permanente, par suite d’une force coercitive ou autre.

Quant au magnétisme spécifique, on peut le définir comme il suit : supposons des cubes- de deux substances magnétiques ayant l'unité de volume et situées à l’unité de distance d’une aiguille aimantée; si l’on mesure les actions exercées par ces cubes sur laiguille aimantée, et qu'on prenne le rapport des effets obtenus, on

a le rapport des magnétismes spécifiques des deux substances, ou les rapports des actions exercées par l’unité du volume des corps. Pour obtenir ce résultat, on peut opérer d’une manière inverse, suspendre les substances magnétiques et agir sur elles par influence à l’aide d’un aimant situé à distance. On suspend alors la substance taillée en petit barreau ab à un fil de cocon sous une cloche , et Fig. 167. on l’aimante par influence en en approchant 1 les pôles opposés de deux barreaux aimantés Net S; en écartant le barreau ab de sa position d'équilibre, on peut le faire osciller, et d’après les formules du mouvement oscillatoire, on en déduit l’action par influence exercée sur lui par les aimants (*).

Quand il s’agit des substances fortement magnétiques, on rapporte toutes les actions » S à celle qui est exercée de la part d’un ai-

ES mant sur du fer doux; mais lorsqu'on étudie

(*) Si un petit barreau d’une substance magnétique, une aiguille aimantée momentanément, oscille sous l’influence d’une force dirigée dans son plan, et que l’on écarte cette aiguille de sa position d'équilibre, elle y revient par une suite d’oscillations analogues à celles que le pendule décrit sous l’action de la pesanteur. En nommant A l'angle d’écartement primilif, et A — « ce qu'est devenu cet angle après un temps #, on aura, d’après les formules du mouvement varié:

= ue °: d&) dt?

a élant la vitesse angulaire d’une molécule, et o la force accélératrice.

Or cette force accélératrice angulaire est égale au quotient des forces accélératrices moléculaires par le moment d'inertie ; si donc l’on nomme F l'intensité de la force qui agit sur une molécule, r la distance de celle-ci au centre de suspension ou de gravité, m sa masse, et y. la quantité de magnétisme libre développé par influence dans cette molécule, on aura :

__ JE sin(A—c)urdr RE ; Jrr*dr

En ne considérant que les angles très-pelits, afin que les sinus soient proportion-

nels aux angles, on à , en désignant

d’où udu — odo,

JEurar fra*dr LUE udu = U(A — a)dx, d'où u—= [ueas — a?) |*

On n’ajoute pas de constante arbitraire, car pour «= 0, la vitesse initiale est supposée o.

da ee :

Comme dé = A on à en intégrant par rapport à @,

les substances faiblement influencées par les aimants, on rapporte l’action exercée à celle qui est produite sur l’eau.

1e { ( __A—a U: arc COS — x )

sans constante arbitraire.

Pour avoir le temps d’une oscillation complète T, il faut faire « = A et doubler la valeur de £.

Il vient, en remplacant U par sa valeur :

fmr?dr + Re Fe) ,

Le numérateur de Ja fraction peut s’obtenir facilement dans l’aiguÿle au moyen de son poids P, de sa demi-longueur L et de l’intensité de la pesanteur ; mais, comme on ne connaît pas la quantité de magnétisme libre dans chaque molécule, on ne peut obtenir la valeur du dénominateur. Si l'on désigne par Z la somme des forces accélératrices fEurdr, qui agissent tant par attraction d’un côté de l’aiguille que par répulsion de l’autre côté, on aura pour le carré du temps d’une oscillation complète :

Tr? 2 LA LE ()

Ainsi, lorsqu'un aimant est à une certaine distance d’une substance taillée en barreau, et qu’il s’y développe une aimantation par influence, dépendant de sa forme, de sa nature et de sa distance à l’aimant, la formule précédente (1) donne une relation entre le temps d’une oscillation, son poids, sa longueur et l’action de l’aimant sur cette substance.

Cette formule s’applique indifféremment à une aiguille d’une substance comme le fer doux, qui n’est aimantée que momentanément , et à une aiguille d’acier aimantée à saturation. Dans le premier cas , si F est l'intensité de la force de l’aimant, A un nombre dépendant du pouvoir magnétique que peut prendre l'aiguille, et d la distance mutuelle des deux corps, on a pour l'intensité de la force qui fait osciller l'aiguille :