DISTRIBUTION DU MAGNÉTISME

190. Expériences de Coulomb. — Un aimant ne possède pas la propriété magnétique en ses deux pôles seulement: ee eñseke dans les différentes tranches du barreau, à des degrès mRkgRe-

Coulomh a étudié la distribution du magnétisme dans un aimant, au moyen de deux méthodes : la méthode de la balance de torsion et la méthode des oscillations.

Résultats. — 1° Courbe du magnétisme. — |] aimantait à saturation des fils cylindriques, de 4 millimètres de diamètre, faits du même acier et fortement trempés. Ayant déterininé les actions %', 4”... des diverses tranches me, =’, il les représentait graphiquement cn éievant, en chaque point du barreau, une ordonnée proportionnelle à l'action 4 correspondante, et par suite à la quastilé de magnétisme qu'on suppose concentrée dans cette tranche. On voit que la quantité de magnétisme va en croissant depuis un point M, voisin du milieu, où elle est nulle, jusqu'à l’extréanité 0 du barreau, où elle est maxi rmum. À l'autre moitié du barreau correspond une autre courbe, identique à celle-ci, figurative du magnétisme boréal. On la distingue de la précédente en élevant des ordonnées négatives. La courbe complète du magnétisme a don deux branches symétriques par rapport au milieu du barreau (fig. 715).

Détermination des pôles. — Elle peut se déduire de la courbe du magnétisme du barreau considéré.

En effet, nous savons que les pôles sont les points d'application des torces magnétiques parallèles, provenant de l'action du couple terrestre, sur les diverses

Fig. 715.

tranches du barreau. Or on démontre aisément que, étant donnée à chaque extré inité la courbe des intensités, le pole est la projection sur le barreau du centre de gravité de la surface de chaque courbe.

Pour un barreau court, les surfaces limitées par les courbes magnétiques se réduisent à des triangles, et les pôles coîncident avec les projections des centres de gravité de ces triangles.

791. Sources et méthodes d'aimantation. — Saturation. — Les diverses sources de magnétisme sont les aimants naturels, le magnétisme terrestre et le courant électrique. Cette dernière est la plus puissante et elle est exdiusitement emglogée pour les

barreaux de grande section. Les aires prockits peuent sert pour les harreaux de faible selon.

Quelle que soit la méthode d'aimantation employée, on constate qu'il y a une limite à l’aimantation que peut acquérir un barreau. Cette limite dépend à la fois des dimensions du barreau, de son degré de trempe et de l'intensité de la source; lorsqu'elle est atteinte, on dit que le barreau est aimanté à saturation. Lorsque le point de saturation a été dépassé, le barreau y revient bientôt, et tend même à descendre au-dessous, si l’on n’entretient pas sa force magnétique à l'aide d'armures, comme on le verra ci-après (795).

792. Aimantation par les aimants. — Cette méthode s'applique par trois procédés classiques : 1° la simple touche ; 2° la touche séparée; 3° la double touche.

4° Procédé de la simple touche. — On fait glisser le pôle d’un fort aimant d’un bout à l'autre du barreau qu'on veut aimanter, et l'on réitère plusieurs fois les frictions, toujours dans le même sens : la dernière extrémité que touche l’aimant mobile présente un pôle de nom contraire au pôle qui sert aux frictions.

Rawanque. — Ce procédé fut le premier employé, parce qu'il est, en effet, le plus simple. Le simple contact d'un pôle d'aimant suffit, à la rigueur, pour aimanter un barreau d'acier. C'est ainsi qu'on fabriquait, dès le x1r° siècle, des aiguilles de boussole par simple contact avec des pierres d’aimant. Mais on découvrit bientôt que l'action de l’aimant s'accélère et s'accentue par la friction.

Ce procédé a l'inconvénient de ne donner qu'une aimantation faible et rrégulière, parce que le pôle d'aimant développe un champ magnétique d'intensité faible et variable, et de produire des points conséquents, surtout si la lame à aimanter est un peu longue et d’un acier un peu dur.

2° Procédé de la touche séparée. — On place les deux pôles

A no

SERRE RAR TÈERR ET Fig. 716.

contraires de deux barreaux d'égale force au milieu du barreau à aimanter, et on les fait glisser simultanément chacun vers un des bouts du barreau, en les tenant inclinès, chacun, 5008 0

angle de 25° à 300 (fig. 716). On ramène ensuite chaape amant

vers le milieu du barreau, et l'on recommence de fa même manière. Après plusieurs frictions semblables sur les deux faces, le barreau est aimanté.

On accélère et l'on augmente l'aimantation en plaçant les deux bouts du barreau à aimanter sur les pôles contraires et a! de deux aimants fixes ab et a’b' dont l'influence s'ajoute aux aetions des aimants mobiles AB et AB’. Le barreau frotté acquiert des pôles M et N, de noms contraires aux pôles B, #', 4, A! des aimants influents,

Ce procédé donne l'aimantalion la plus complète et ln plus régulière ; aussi est-il appliqué de préférence aux niguilles de boussole et aux lames minces dont l'épaisseur ne dépasse pas 5 millimètres,

Dulinmel étudia ce procédé en 1760 et le perfectionna au point qu'on l'appelle souvent procédé de Duhamel. 1 plaça les aimants inducteurs au-dessus de ln

lame, et non au-dessous, ce qui rend la manœuvre plus commode, el en les inclipant sur l'horizon.

3° Procédé de la double touche. — Le meilleur de ces anciens

Fig 717.

procédés d'aimantation était celui de la double touche, indiqué pour la première fois, en 1754, par Mittehell #,

Les deux aimants sont encore placés au milieu du barreau à aimanter, leurs pôles contraires en regard; mais ils sont maintenus à une distance fixe, au moyen d'une cale non magnétique placée entre eux (fig. 71%). On les fait glisser ensemble depuis

1. Ce procédé est signalé dans son Treatise on artificial magnel® (Gun bridge, 1751). )

le milieu jusqu'à une extrémité, puis de celle-ci à l'autre extrémité, et ainsi de suite, de manière que chaque moitié du barreau recoive le même nombre de frictions. Le champ magnétique d'influence était considérablement renforcé, dans l'intervalle des deux pôles, par leur action simultanée.

Æpiuus, en 1758, perfectionna celte méthode en plaçant, comme dans le procédé de la touche séparée, deux forts barreaux sous celui qu'on veut aimanter, et en inclinant les barreaux mobiles d'un angle de 15 à 20 degrés (fig. 718). Ce procédé est le plus

énergique de tous, et peut servir à aimanter de forts barreaux ; mais il donne souvent des points conséquents,

795. Aimantation par l'action de la terre. — Le magnétisme terresire tend constamment à produire l'aimantation dans le fer et dans l'acier, Ainsi une barre de fer doux, où même d'acier non Lrempé, s'aimante lorsqu'on la place dans le méridien magnétique, parallèlement à l'aiguille d'inclinaison, tandis qu'une barre d'acier non trernpé n'est nullement influencée,

Toutefois on n'a ainsi qu'une aimantation instable; car si l'on retourne la barre, les pôles sont aussitôt intervertis et, si on l'écarte du méridien magnétique, le magnétisme disparait complètement. Cependant on parvient à donner au fer doux une force coercilive sensible, si, tandis qu'il est sous l'influence de la terre, on le soumet à une aëlion mécanique brusque et intense, telle qu'une forte torsion ou un martelage à froid sur une enclume, Mais la force courcitive ainsi développée est faible et se perd bientôt complétement : ce qui n'a pas lieu pour l'acier,

Remanoue. — C'est pur l'influence prolongée du magnétisme terrestre qu'on explique la formation des aimants naturels, ainsi que l'aimantation spontanée qu'on observé fréquemment dans les vieux outils et autres objets d'acier ou de fer, Lels que les clous, les pelles, les pinces, etc. La fonte à une grande force coercitive et s'aimante très bien.

194. Aimants composés où Faisceaux magnétiques. — On appelle aimant composé où faisceau magnélique un ensemble de barreaux aimantés réunis parallèlement par leurs pôles de même nom. La force d'un pareil aimant est de beaucoup plus intense que celle d'un aimant d'une seule pièce qui aurait les mes dimensions.

852 MAGNÉTISME, Tautôt on leur donne la forme de fer à cheval

et 720), tantôt une forme rectiligne (fig. 720 et 722).

ceau représenté dans la figure 720 est formé de

d'acier juxtaposées. Celui de la figure 719 se compose de disposées en trois

Sir

superposées des vis de fer, ou par des wiroles de laiton, 195. Armures des aimants.

— On nomme armures des pièces de fer doux, telles que À et B (fig. 720), qu'on laisse perpétuellement en contact avec les pôles des aimants, el qui ont pour effet d'en conserver Île tisme, et mème de l'augmenter, La figure 721 représente une pierre d'airmant munie de ses armures sur les faces qui correspondent aux pôles, Ce sont deux lames de fer doux, terminées chacune par un talon massif. Ces

Fig. 720.

lames s'aimantent sous l'influence de l'aimant naturel : les pôles À et B de l'aimant naturel font naître dans l'arroure des pôles de noms contraires b et 4. Or ces armures, une fois aimantées, réagissent à leur tour sur le magnétisme de l'aimant naturel, el accroissent ainsi sa puissance,

Saus armure, les aimants naturels sont très faibless" mais, armés, ils deviennent capables de poker des yoids qui ange

mentent progressivement jusqu'à une certaine Jimite qu'ils ne peuvent dépasser. On vérifie ce fait en accrochant à l'armure soit un plateau de balance, soit un seau (fig. 770) où l’on peut ajouter progressivement des poids, jusqu'à une limite où il se produit un brusque arrachement .

Pour armer les aimants artificiels, on les dispose par paires (fig. 725) en plaçant les pôles contraires en regard, puis on ferme le circuit magnétique avec deux petits barreaux de fer doux AB qui conservent les barreaux en empêchant leurs lignes de force de se propager dans l'espace ambiant. Quant aux aiguilles mobiles, comme elles sont soumises d'une manière permanente à l'action directrice du magnétisme terrestre, cela leur tient lieu d'armure.

Remarque. — Porlants où contacts, — Les aimants n'agissent même pas directement par leurs armures, mais par l'intermédiaire d'une autre pièce de fer doux, Mig. 791. appelée portant où contact (fig, 719, 721 et 723). Le portant ab" (lig. 722), qui est en fer doux, fait lui-même l'office d'une deuxième armure; car il s'aimante par influence et ses pôles 4’ et b réagissent sur les pôles à et b de la première.