CHAPITRE PREMIER

La figure 322 représente un autre dispositif auto-astatique, dans lequel les aimants ad, a!b\ sont placés de façon que leurs lignes polaires soient parallèles à l'axe de rotation et de suspension cc\ Si cette condition est réalisée, chaque aimant constitue à lui tout seul un système asiatique, parce que les forces qui agissent sur chacun de ces pôles, sont égales, de signe contraire et qu'elles ont le même bras de levier par rapport à Taxe de rotation cd.

Fig. 322.

Mais si on détruit le parallélisme de Tun quelconque des aimants et de l'axe ce', en lui donnant par exemple la position ai6i, Tastaticîté de cet aimant est détruite, et il donne naissance à un couple directeur proportionnel au sinus de l'angle ada\ (l'aimant ab et l'axe cd étant toujours situés dans un même plan).

Chaque aimant étant asiatique individuellement, on peut, lorsqu'on jen dispose plusieurs autour de l'axe cd, ne pas se préoccuper de la

Fig. 323.

position respective de leurs pôles a, a', 6, b'. Mais il est préférable, au point de vue des réactions mutuelles qu'ils exercent les uns sur les autres, d'alterner leurs pôles de façon que deux aimants voisins aient leurs pôles de noms contraires en regard. Ils exercent alors l'un

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sur l'autre une influence réciproque qui tend à renforcer leur aimantation.

' Enfin, on peut encore remplacer les aimants droits aby dV par des aimants en fer à cheval, comme dans la figure 323 où ils sont vus en bout, Tun, ahy du côté des pôles ; Tautre, a'6', du côté de la face externe neutre.

De même que pour les aimants droits, les lignes polaires ab^ alb', doivent être parallèles à Taxe de rotation cd ; sinon, Tastaticité serait détruite.

— Emploi d'électro-aixnants à la place d'aimants permanents pour produire une force antagoniste. — On

voit quelle variété de dispositions comporte l'emploi des aimants comme moyen de produire une force antagoniste. Ils présentent, sur la pesanteur, lavantage de donner lieu à une force indépendante de Torientation des appareils, pourvu qu*on élimine, bien entendu, l'action du magnétisme terrestre en employant une des dispositions que nous venons d'étudier, mais on peut leur reprocher d'être sujets à des variations d'intensité imprévues, qui peuvent altérer l'exactitude des mesures. Cette objection est fondée, mais nous avons déjà montré comment on peut la supprimer en remplaçant les aimants par des électro-aitïiants animés par un courant dont l'invariabilité peut être facilement obtenue au moyen d'un rhéostat, et constatée à l'aide d*un galvanoscope dont la graduation est absolument arbitraire et ne doit satisfaire qu'à une seule condition : rester à peu près identique à elle-même. Nous disons « à peu près », car nous allons montrer immédiatement que l'intensité du courant magnétisant peut, lorsqu'elle possède une certaine valeur, varier beaucoup, tandis que le moment magnétique de l'électro-aimant excité par le courant, n'éprouve que des variations négligeables.

Il suffît, en effet, de jeter les yeux sur le tableau des constantes d'aimantation (!•' volume, page 335), pour voir que lorsqu'un barreau de fer doux est placé dans un champ magnétique uniforme, de façon que sa longueur (qui doit être très grande par rapport à son diamètre) soit dirigée dans le sens des lignes de force du champ, il

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prend une intensité d'aimantation représentée par les nombres 1147

et 1197, lorsque Fintensité du champ est représentée par les nombres

22,2 et 30,2, c'est-à-dire que la variation relative de l'intensité

d'aimantation est un peu moindre que tïjtwv» pendant que celle du

champ, et par conséquent celle du courant qui sert à la produire, est de

TK^ " Si donc, l'intensité du courant magnétisant variait de 2 7o,

quantité très facile à constater avec un galvanoscope ou rhéoscope

quelconque, l'intensité d'aimantation du fer doux, faisant fonction

d'aimant, ne varierait que de ttwt environ de sa propre valeur.

Nous voyons un peu plus loin, dans le même tableau, que lorsque

l'intensité du champ passe de 40 à 78, c'est-à-dire varie de 95 ^/o,

celle de l'intensité d'aimantation passe de 1226 à 1337, n'éprouvant

ainsi qu'une variation relative de jj-» moindre que le dixième de

celle du champ.

La seule objection que Ton puisse faire à la substitution des électroaimants aux aimants permanents, est que cela exige une dépense d'énergie. Or, un calcul fort simple, qui sera entièrement développé dans le chapitre relatif au calcul de l'énergie absorbée par les inducteurs des dynamos, montre que pour engendrer un champ magnétique uniforme de 30 unités, à l'intérieur d'un solénoïde ayant un centimètre de diamètre intérieur, et 20 centimètres de longueur, il suffit de le recouvrir d'une couche de fil de 1 centimètre d'épaisseur dans laquelle

la dépense d'énergie électrique produite par le courant, sous forme

de chaleur, est seulement de y de watt.

Le moment magnétique d'un barreau de fer doux placé dans ce solénoïde et le remplissant exactement, serait égal au produit de son volume par l'intensité d'aimantation correspondante au champ de 30 unités.

On trouve, tous calculs faits, que ce moment aurait ainsi pour valeur 18800. Deux barreaux comme celui-ci, placés dans le prolongement l'un de l'autre, de façon que leurs centres fussent situés à une distance de 140 centimètres, feraient naître, au milieu de cette distance, un champ magnétique égal à la composante horizontale du

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magnétisme terrestre. Ajoutons que le moment magnétique de chaque solénoïde serait, abstraction faite de celui du barreau, égal

à 167, c'est-à-dire moins de j-^r^ de celui du barreau.

lUU

L'énergie nécessaire pour maintenir permanente Taimantation du barreau que nous venons de prendre comme exemple, peut être facilement fournie par une pile de deux couples Leclanché, du modèle dans lequel le vase poreux est remplacé par un sac de toile, à la condition, bien entendu, que cette dépense d'énergie n'ait lieu que pendant le temps, toujours très court, nécessaire pour faire une mesure. Il serait inutile, en effet, de maintenir en activité le champ magnétique d'un instrument de mesure dont les indications ne serviraient à rien.

570. — Vérification et maintien de l'invariabilité du champ créé par un aimant. — Cependant, quelle que soit la confiance que Ton puisse avoir dans l'invariabilité du moment magnétique d'un électro-aimant, il n'est pas inutile de la contrôler fréquemment, et le seul contrôle certain, est celui qui est fourni par comparaison avec la force constante par excellence, c'est-à-dire la pesanteur. Aussi croyons-nous utile, pour terminer ce paragraphe, de montrer comment on peut, non seulement vérifier à chaque instant l'invariabilité du champ créé par un aimant, mais encore le ramener à la valeur qu'il doit conserver s'il venait à s'en écarter et cela, même dans le cas ofi le champ serait créé par un aimant permanent et oix Ton ne pourrait, par conséquent, agir sur l'intensité d'un courant électrique, comme nous venons de l'indiquer en parlant de l'emploi des électro-aimants.

La solution de cette question est d'autant plus importante, que dans nombre d'instruments de mesures industrielles, tels que ampèremètres et voltmètres, l'emploi des aimants permanents a donné lieu, dans certain cas, à des erreurs atteignant parfois 10 ""/o et même d'avantage. La variation du moment magnétique de ces aimants est tantôt accidentelle, lorsque l'acier n'est pas de qualité convenable , tantôt due à ce qu'ils ont été placés à proximité de