MAGNÉTISME (I

449. On • domié le nom d^ûniinit à un minéral qui jooit de la propriété d^attirer le fer, le cobalt et le nickel (â). Ce minéral n^est antre chose que 4le Vùsidê mtêrwtééimn dêf§r. Presque toutes les mines de cet oiide sont des aimana naturels.

Les trois métaux que nous Tenons de citer peu- Tant devenir des aimans artificiels. Cette propriété est-elle générale , ou estnille le partagé de ces trois eorps? C^est ce que nous discuterons à la fin du ■agnétisme.

ItrVfièiàêghÊéraiÊiJês

443. 1» Quand on roule un aimant dana de la limaille de fer et qu'on Ten retire ensuite, on la Toit s'attacher inégalement aux dÎTerses parties de sa surface. On donne le nom de pôles aux deux points opposés sur lesquels la limaille 8*cst fiiée^en plus grande abondance (fig. 274). On appç|)e ifgne «MjfMne la partie cdk laquelle il ne s'atUche point • de limaille , et qui est oonséquemment dans Tétat natnreL

99 L'action magnétique t'exerce à distance, et même à traTers le Tide.

. 8» La tertu magnétique se fait sentir indifféremment à travers tontes les substances conductrioes ou non conductrices de Télectricité.

4° L'isolement n'est pas nécessaire à la conserration du magnétisme. Le contact des substances étirangères ne fait rien perdre aux aimans.

6» tn aimant abandonné à l'action seule du globe et libre de se moutoir d4ns un plan horixontal , prend toujours , en Europe , une direction peu différente de celle du méridien. On appelle décHnaiton l'angle que forme l'aiguille aTOc le méridien terrestre ou astronomique, lequel est, comme on sait, un plan vertical passant par le lieu de l'observation et par les deux pôles de la terre. Une aiguille libre de se mouvoir dans tons les 'sens prend une position

(i^ Magnôdsme, à^/Amyfnt^ «iaunt.

(a) Le naiiganèse est ougnétique lorsqu'il est porté i une basse Icmpératore. (M. Pooillet)

kielraée à Phoriaen dans le plan de raigmlleb»risontale. L*angle formé par ta direction de Taifiiiilk avec rhorisons^appelle Vmeimaitm, (ToxexiwA'-

0* Lorsque plusieurs aiguilles aimantées loat libres dana un plan boriaontal, cellea de leurs eitrémitéa qui se tournent vos le même pôla do globe doivent néoessairement posséder le même magnétiaiiM. On observe d'ailleurs que ce sont celles qai, dans raimantation , ont été en contact avec an BBême pôle. Approchées les unes dea antres, elles se npenasfnl mutnellement. Au contmire, il y i aOraetùm entre les extrémités qui ont reça des magtUtUtnês dSffértmt, De plus , lorsqu^on présente le pôle d'un aimant à une aiguille aimantée, libre dans un planhoriaontal, celle-ci est aoUicitée par les deuxpôles , mais elle obéit à oeini des denx dont elle est le plus rapprochée; de aorte que l'aiguille toone vers le pôle de l'aimant le plus rapproché soo pôle de nom contraire , et si, lonqu'elle a pris uoe poeii lotion fixe , on l'en détourne , elle y revient par une anite d'oaeillations.

L^action du globe eat toni4-lait aemblable à celle de l'aimant. Une aiguille eûnantée rerient toBJoan dans le méridien magnétique , et tourne le mésM pôle TOrs le même point du globe. On a tiré de b la dénomination dea deux niagnétiamea. On a appelé harM œlni qui domine dans la partie boréale du globe , et matrai celui qui domine dans l'hémisphère austral. On peut donc conaidérer reziréeiitê d'un aimant qui se dirige TOrs le and, conmie le pôle boréal, et l'extrémité qui se dirige vers le nord , comme le pôle austral. Mais qnmd nom dirons ê Ai rém iîè horéah nous entendrona l'extréaiité dirigée vers le nord.

7« Saus un point quelconque du globe, dus l'intérieur dea minea , au sommet des plus haates montagnea, l'aiguille aimantée prend toujours, dans le même temps, une direction déterminée.

8^ L'aimantation ne change pas les dimensions des corps. Une expérience de H. Gay-Lusmc rend cette Térité palpable| un cylindro d'acier plein d'ean auquel ce saTant académicien aTait adapté un tabe capillairo , en partie plein d'ean^ conaerva la même capacité après qu'avant l'aimantation. Noos arons

LOI DES ACTIORS XAGHinQUES.

tSl

déjà m (n* sm... IS«) qae réiecirioité se comporte

de U même manière.

tfol'aiiMnUiioo peut être dëferminée à distance. Si Poo présente on petit barreau d^acier , suspendu par un fil flexible, à Taction d'un des pôles d*un aimant, il acquerra des pôles; cette expérience ponm se répéter un grand no'bibre de fois , sans que Il puissance de Faîmant soit diminuée.

lO* Un fil de fer pur reprend bientôt son état naturel (1) ; un fil d^ acier , au contraire, et surtout lorsqnUl est fortement trempé (2), conserre sa f ertu inaguéliqae pendant un temps très long. L^acier ô «t antre chose que du fer uni à quelques millièmes de charbon. L*oxigéne, le soufre , le carbone, Pantimoiike, etc., donnent au fer, au nickel et au cobalt la propriété de conserver plus longtemps la Terfu magnétique. Ces métaux cessent d'être magnétiques si on les combine avec un excès de substance étrsngère. Ainsi le peroxidc , le persulfure de fer ne sont pas magnétiques.

U» A une tenipérature éleyée, à celle du rougeblanc, par exemple , les barreaux aimantés perdent leurs p&les, c^est-à-dire qu'ils sont remis dans l'état naturel ; il faut avoir soin de les tenir dans on plan perpendiculaire au méridien magnétique , sans quoi ils s^aimanteraient par Tinfluence du globe, en se refroidissant, et présenteraient des pôles après le refroidissement (Gilbert). Ce qui est beaucoup plus singulier, c'est qu'à cette même température, les métaux magnétiques deviennent insensibles à l'action des aimans (H. Barlow de WooWich). les expériences de Coulomb, de H. A. F. Kupfer, etc., montrent bien que l'intensité magnétiqtfe d'une a iguille aimantée diminue à mesure que la température s'élève; de plus, que Tuimaut, revenu à sa température primitive , ne reprend pas toute l'intensité magnétique qu'il avait avant d'être échauffée (Asm. de Chim.et de Phyê., t. 30, p. 113); mais la relation entre le changement de température et le changement d'intensité magnétique n'est pas encore complètement connue. Néanmoins, on peut ramener les résultats des expériences à une même température. H. Harris prétend qu'une aiguille qui a été exposée d'abord à la température décent degrés n'éprouve plus de variations dans son intensité , lorsqu'on la soumet à des températures infé-

nires.

le froid, même très grand, ne détruit pas »

poissance magnétique.

Lei^e AcHene maignéiiquee,

444. iambert (Aeed. de Bertim, 1766) avait vu que l'hypothèse d\ine intensité réciproque au carré

(i) A BM»ias qu'il n'ait été êeroui par la toraioa. Dea fila de fer tordus gardent le fluide Bagoétiquo presque^ aaiti hiea que des fils d'aeier. (Coolomb.)

(«) L'eiist de U trempe n'est bien ourquê que sur

l'acier.

de la distance satisfaisait à ses expériences et à celles deHoschenbroch. Coulomb a démontré par des expériences directes que cette hypothèse est la véritable loi.

Ce grand physicien est parvenu à ce résultat împortaut par deux méthodes différentes. Pour mettre la première en pratique, il est nécessaire de conoaitrela manière dont le globe agit sur on aimant horixontal écarté du plan magnétique. A cet effet, on détermine d'abord la direction du plan magnétique par le moyen d'une bonne aiguille aimantée. On attache au fil de suspension de la balance de torsion (n« 338) un' étui a h {pg. 266), destiné à recevoir le barreau aimanté, et, afin de donner toujours à celui-ci la même position, la plaque horixontale de l'étui est revêtue en dedans d'une couche de cire molle, sur laquelle on prend l'empreinte du barreau aimanté.

On commence par placer dans l'étui une aiguille d'une matière non magnétique^ et on tourne le micromètre jusqu'à ce qu'elle se tienne en repos vis-à-vis du séro de la division : alors on dispose tout l'appareil de mauière que l'aiguille, correspondant toujours à xéro , soit dans le plan magnétique, et Ton y substitue le barreau aimanté. Celui qui a servi aux expériences de Coulomb avait 24 pouces de longueur, et 1 ligne \/2 de diamètre. Ce physicien a ainsi troQTé les résultats «uivans:

Tonlon dooiiét ao Anfla d* déTtatiM oA micronièlra Paîsuille •'«•! arrélé*.

Oo 10 1/3 211/4

cercle

Nombrt <U denéi d«

lonion , ou lorM

d* toniou

Ce tableau montre que la force directrice de la terre est proportionnelle aux sinus des angles d'écartement ou aux angles , si cenx-ci sont très petiU: ainsi les nombres 1047, 698 3/4, 349 1/2, degrés de torsion, sont proportionnels à 33», 21 » J/4, et 10» 1/2, angles d'écartement. (Jfém. de Coulomb^ Aead. dee Soieneee,)

Cela pos^ il suffira de connaître le nombre des degrés de torsion correspondant à une distance déterminée , pour en déduire la valeur de la force directrice .d'un degré. Coulomb trouva que pour le barreau dont nous avons indiqué les dimensions, 35o de torsion équivalaient à un degré d'écarte-

Coulomb plaça verticalement à côté de cet aimant horiftontal un autre aimant pareil ; les deux aimana se touchant par les pôles de même nom , il y eut répulsion. Le premier était seul libre do se mouvoir. Voici les résulUts de troU expérienees :

lAGNiTUll.

cercle.

Dent une première expérience, Taimant horiiental a été chassé à 24o, et s'y est arrêté. La force directrice du globe tendait à le raroeoer dans le méridien magnétique aTeo une force égale à 24 X 35 ou 840 degrés. En ajoutant à 840 ia torsion du fil qui est ici 24 y on a pour force répulsive totale des doux aimans 840 -f S-^ ou 864 degrés à 24 degrés de distance.

Dana une seconde , Taignille faisait un angle de 17 degrés atec le méridien magnétique ; Taction du globe était égale à 17 X 35 degrés; la torsion imprimée au fil par le micromètre supérieur était égale à trois cercles ou 360 X 3; enfin la torsion du fil, produite en sens inverse de la première, et qui , conséquemment, devait lui être ajoutée, était 17° { en sorte que la force totale à laquelle la répulsion magnétique faisait équilibre était égale à 17 X 35 4- 660 X 3 4- 17, ou à 1602 degrés. De même, dans la troisième expérience , on trouverait pour la force totale 12 X 35 degrés; plus 8 cercles, plus 12 degrés ou 3312 degrés.

Dans ces trois expériences , les arcs sont asseï petits pour qu^on puisse les confondre avec leurs cordes. Les distances successives sont donc 24 , 17, 12.

Les forces répulsives correspondantes sont 864, 1602, 3312. On voit qu^elles sont sensiblement ^n raison inverse du carré des distances ; par exemple, les deux expérieuoes extrêmes donnent 24* 1 12> Il 9312 : 864.

Des épreuves tout-à-fait semblables faites sur des pôles de nom contraire ont fourni le même rapport.

On ne doit se servir dans ces sortes de recherclms que d'aiguilles très longues , afin de pouvoir négliger Taction des deux pôles qui ne sont pas en regard. Le pôle de nom contraire de Taiguille verticale contrarie par son attraction la répulsion de Taiguille boriiontale ; mais , comme le plus grand arc de répulsion u^a été i{ue de 24o, ce qui répondait à une distance de 5 pouces, et que conséquemment Tautre pôle s^est toujours trouvé au moins quatre fois plus éloigné , Taction en était donc seixe fois moindre; d^aiUeurs cette force était encore affaiblie par Textrème obliquité de la direction suivant laquelle elle s^exercait. Il faut aussi avoir le soin de n^employer que de l'acier très dur et très fortement trempé , afin que Taction mutuelle des aimans ne puisse développer de nouveau magnétisme pendant ia durée des expériences.

445. La seconde méthode consiste à faire osciller une petite aiguille, d'abord sous Tinfluence de la terre , puis sous la double influence de la terre et d'un aimant placé à diverses distances.

Supposons que ja petite aiguille fasse Ut oscilla-