IV'* — (I

tions en 1', et qm f* soit la força liontoaUlê de U terre qui la sollicite.

On fait agir sur elle le pôle attractif d'une longue aiguille fortement aimantée, d'abord à une distance 1 1 ensuite à une distance 2.

Supposons que dans le premier cas la petite aiguille fasse N' oscillations par 1', et que /" soit k force horisontale qui agit sur' elle; dans le second cas , le nombre des oscillations N"^ et la force ho-

F' riiontale F", on aura les deux équations -« =

et-= (1)

La force horisonUle de la grande aiguille est f" — F dans la première expérience , et F" —P

dans la seconde. Ainsi Ton a — ^ =

Si l'on met à la place de A* et de If' ;V"*— (IS)«

les nombres fournis par l'expérience , on troaren 4 pour le rapport des deux forces ; ainsi à une distance double Tinteosité magnétique est rédaîte au 1/4. Pour d'autres distances on trouverait li même loi de décroissçmcnt.

446. Nous citerons ici une expérience simple et propre à donner une idée de la mani^dont s^exercent les attractions et les répulsions magnétiques; on prend deux barreaux aimantés d'égale force, et l'on présente chacun d^eux successivement i one clef. Elle est attirée, quel que soit le pôle qu'on loi fasse toucher. Si maintenant, quand elle est soutenue par un pôle d'un des barreaux, on fait glisser un second barreau sur le premier , de manière à faire toucher les pôles de noms contraires , aussitôt en la voit tomber.

Dêê Procédés ifAimaniatMOH.

447. Le choc , la torsion , la décharge électrique, le courant voltalque, l'action de la terra, peuveat déterminer le développement des pôles dans les substances magnétiques.

Franklin et plusieurs physiciens aimantaient des fils d'acier par la décharge des batteries électriques ; mais comme ils obtenaient des effets plui

( I ) Nous avons vu à l'artide dn penda1e( n« «4), q«e la gnvilé en un lien déterminé est proportBonnnle as carré du nombre dea oacillationa , faitea dans un tempa donné. Moue avons fait remarquer (n<> 34a) que les formiilea du pendule sont applicables aux oacillatioM des aiguilleaélectriques; elles aontdeméme appIicabUaaax oacillationa magnétiqoea, en eorte qne la Corée d'ua aimant ou du globe enr une aigaille qui ne dit que dm oacillationa d'une faible ampUtnde , cet propoitioBBelk au carré du nombre des osoillalions fiâtes par eette aiguille dans un tempe donné.

PROCÉDÉS D'AIKANTATlOlf.

gnndf quand les fils étaient placés dans le méridien magnétique , que lorsqu'ils étaient placés dans une situation normale, ils attribuaient Teffet principal à Taction du globe. ( Franklin , Lêtt^ 1779. ) I. Arago , soit par un courant Tolialque continu , soit par un courant d'électricité ordinaire interrompu , a donné à des aiguilles d'acier un degré de magnétisme bien déterminé ; et ce qui prouve que Paimantation n'est pas le résultat de l'influence du globe , c'est que deux aiguilles , l'une dans le méridien , l'autre dans }m plan perpendiculaire , acquièrent un degré de magnétisme sensiblement le même. {Foy$z les Phénomènes électro-dynamiqnes.) H. Eidolfi, long-temps après les expériences de 1. Arago , est parrenu à produire l'aimantation de l'acier par un courant continu , mais passant par nn fil tourné en hélice (1).,

L'effet du choc sur un borreau de fer ou d'acier n*est bien sensible que lorsque le borreau se trouve placé dans le méridien magnétique : en sorte que le choc n'est que l'auxiliaire du globe. La torsion comme moyen d'aimantation a été peu étudiée.

Ce qui précède fait concevoir comment tous les outils des forgerons sont dans un état magnétique , comment la foudre intervertit les p61es des boussoles.

Nous ne considérons les procédés suivans que comme des résultats fournis par l'expérience (2).

448. MiihùdB dM la simpte Touché, Quoiqu'il soflise de mettre un fil de fer ou d'acier en contact avec un aimant pour qu'il acquière un certain degré de magnétisme , cependant on n'obtient par là qu'une aimantation très faible, et il est nécessaire, pour avoir un degré de magnétisme nn peu considérable, de faire glisser le barreau aimanté le long de celni auqnei on vent en communiquer lea propriétés. Cette opération a reçu le nom de touché ; on répète la même opération toujours dans le même sens. Supposons que le pôle de l'aimant , en contact avec le barreau , soit le pôle austral ; il attirera le magnétisme boréal , et repoussera le magnétisme austral (/E^. 266).

La friction constamment dirigée dans le même sens détermine un état magnétique plus énergique que le simple contact. Hais; comme le pôle austral agit toojours par répulsion sur le inagnétisme austral du barreau , il en résulte qu'il détruit par son mouvement une partie de l'effet produit. Aussi cette méthode n'est-ellc jamais mise en pratique quand

( I ) H. Savarf a réoemment étudié cas phénomènes, et a obaervé un (ait fort reaaarquablp , qui oonsisie en oe que des déchargea électriques graduellement croissantes ea iatensité déterminent suecessivemfnt l'aimantation en sens inverse, et que des décharges intermédiaires ne produisent aucune aimantalion. ( Ann, de Chim. $t dé /'Ay^.^ janvier et février 1 897 .)

(i) M. Moricbini en Italie, puis M "« de Sommerville à Londres, ont annoneé avoir aimanté de petites aiguilles d'aàer par la seule action des rayons violets. Ces eipérifBccs n'ont pas réussi à Paris.

on désire des barreaux un peu forts. KUe ne fourni rait jamais des barreaux aimantés à saturation, c'est-à-dire portés dans cet état où la somme des forcés attractives et répulsives du magnétisme libre est égale à la résistance opposée par la force coércitive de la substance à aimanter. Nous ferons remarcpier €{u'on tire de la possibilité d'augmenter Taimantation par la répétition de la friction , cette conséquence que la réunion des deux magnétismes est plus diflicile que la séparation.

449. Méthode de la double Touche, L'inspection de la fig, 272 montre que l'emploi de deux aimane est beaucoup plus avantageux; on les dispose verticalement , de manière que lés pôles do nom contraire J et ^ se correspondent , et l'on fait glisser chaque aimant dans cette situation en le portant . alternativement du milieu à l'extrémité ; après un certain nombre de frictions , et lorsque les deux aimans se trouvent au milieu du barreau , on lea enlève perpendiculairement à ce barreau. Le résultat de cette opération est de mettre chaque extrémité du barreau dans un magnétisme contraire à celui du pôle de l'aioMnt avec lequel elle a été en contact.

Il est aisé de voir que les deux aimans se secondent mutuellement ; lorsque le pôle A de l'aimant C se trouve en m extrémité du barreau d'acier , il attire au point m le magnétisme boréal et repousse le magnétisme austral ; l'aimant D à l'extrémité opposée n produit précisément un effet contraire. Cette méthode a été imaginée par Hiehelli.

^pinus pensait qu'on obtenait nn avantage réel en inclinant chaque barreau sous un angle de 16 à 20 degrés (fig. 278). Hais il paraît que cette méthode d'Apinus a l'inconvénient de faire naître des points coneiquene, points dont l'action contrarie l'action principale des pôles extrêmes. On appelle pointa conséquens (1) les pôles développés entre les deux pôles extrêmes. On reconnaît l'existence de ces points conséquens en présentant au barreau aimanté une des extrémités d'une petite aiguille aimantée , on en le couvrant de limaille.

Coulomb a remarqué qu'on faisait disparaître cet inconvénient en recommençant toujours la friction à partir du milieu. Quoi qu'il en soit, il nous parait mieux de tenir les barreaux dana une position verticale. D'ailleurs, nous ne pensons pas qu'on obtint des points conséquens avec un barreau bien ho* mogène.

La méthode de la double touche fournit des aimans très puissans; cependant il est possible de la rendre encore plus efficace.

Le physicien anglais Knight avait, dès 1746, imaginé un procédé dans lequel il employait aussi le concours de deux aimans pour développer le

(1) On ne conçoit dans l'hypothèse de Coulomb la formation dei points conséquens , qu^en admettant que le barreau dans lequel on les observe ne préaenle pas dans tout» son étendue une force eoèrcitive égala.

lAGNÉTISU.

magiiéitsin* dans et» hnrmwL d^aoîer. Il réanittaK deux burrcaax fortement Éimantés par lei pôlet de nom contraire i il poeait ensuite snr cet grot aimanSf dant le sent de leur longuenr, un petit barreau d^acier trempé an rouge cerise, de manière qnete milieu répondît au point de jonction des deux aimans j alors il séparait ceux-ci en les faisant gUtser chacun de leur c6té Jusqu'aux extrémités du petit barreau.

Duhamel en France , Canton en Angteterre (ann. 1751 et 1762 , PhO. Trmu.), ajonUient aux méthodes précédentes un nouTcau degré de perfection. Leur méthode consiste à- former un parallélogramme avec quatre barreaux , dont deux sont en fer doux , et deux en acier trempé ; ce sont ces demien quUl s^agit d^aîmanter. Les barreaux d^acier sont parallèles {fig, 275)'.

On aimante d'abord un des deux barreaux par la méthode de la double touche ; celui qui est marqué C D^pn exemple , acquiert des pèles dont la position est indiquée dans la figure. Après up certain nombre de frictions, on retourne le barreau, et Ton répète la même opération sur Tautre face. On fait des frictions pareilles successivement siit les deux faces du barreau H K, en observant de rcnTcrser lea aimans, puisque les pôles du barreou Jff K sont en sens contraire de ceux du barreau CD,

Il est visible que Teffetdes barreaux de fer doux , dont le magnétisme se déTeloppe par le seul contact des aimans , est de maintenir dans les ban«aux d'acier soumis à l'expérience, les deux fluides aux extrémités.

Ou donnne encore aux barreaux une antre disposition (fy, 881). Le barreau destiné à être aimanté repose sur les deux barreaux de fer doux.

Il serait aussi sTantageux d'employer pour barreaux auxiliaires, des barreaux déjà aimantés. Dans ce cas, il est évident qu'il faudrait les placer d'avance dans des positions respectives analogues à celles que représente la figure on les pèles de nom contraire sont en contact (JEpinus). Les barreaux d'acier, aimantés par Tun ou par l'autre de ces procédés, sont- ce qu'on appelle des aimans artificiels.

450. On réunit souvent plusieun barrieanx en un seul faisceau {fig. 280), en mettant ensemble les pèles de même nom ; quelquefois on donne à ces aimans isolés ou réunis en faisceau la forme d'un fer à cheval (fig. 282). Le barreau qui occupe le milieu d'un faisceau courbe on rectiligne dépasse les autres barreaux de quelques lignes. Il est même avantageux de réunir des lames minces, aimantées isolément. Voyet les phénomènes électrodynamiques, pour un procédé fondé sur l'action des courans électriques.

451. Des Armaturêê, Il est asses rare de trouver des aimans qui, au sortir de la mine, manifestent un magnétisme énergique.

L'expérience a appris que la vertu mtgnétique

des aimans se conserve bien et pevtmême s'aecroHie qnand on les enveloppe de ItmaiUe de fer. Ce résultat a fait naître l'heureuse idée des armatures. Oa nomine ainsi des lames de fer doux qa'oa applique sur les faces d'un aimant , et qui , devenant ellesmêmes magnétiques par influence , en augmentent avec le temps l'énergie. La fig, 282 représente aa aimantavecses armatures. Chaque armature, ac ^, a la forme d'une équerre.

Soient AtiB les pèles de Paimaat ; chacun de ces pèles agit sur la lame qui'Ini est adjacente , de manière à attirer le fluide de nom contraire, et à repousser dans le pied d de l'armuture le fluide de même nom. Il en résulta que chaque pied acquiert le magnétisme du pèle que l'armature touche. D'ooe autre part, le fluide de l'armature agit à son tour sur l'aimant. C'est de cette combinaison d'actinos récriproques , que dépend la propriété que l'anaature a d'ougmentar la puissance de l'aimant L'épaisseur à donner aux armatures n'est pas indifférente. Les dimensions convenables ne te troavest guère que par des essais réitérés. La même figure représenta une lame de fer pr avec un crochets destiné à supporter des poidt.

On charge aussi les aimans artificiels ; IVipêrience apprend qu'un aimant artificiel ou naturel, ainsi chargé, augmente sa puissance, au point de soutenir un poids double de celui qu'il soutenait d'abord. Il a encore été reconnu que lea petits aimans artificiels peuvent supporter des poids proportionnellement plus considérables. Ainsi, des aimans que Coulomb avait faits avec soin, et qai pesaient environ vingt livres , ne pouvaient soutenir que cent livres, c'est-à-dire cinq fois leur poids j tandis que, d'après Ingen-Houz , les petits aimans portent jusqu'à cent fois leur propre poids. D nous semble que cette diff'érence doit provenir de la plas facile aimantation des petite aimans.

Les aimans naturels présentent un fait ssses singulier, dont on n'a pas encore donné d'explication , c'est Vaffaibtiss0m$nt qu'ils éprouvent par une surcharge. Ainsi un aimant qui, par des charges graduées , pourra soutenir un poids de 20 kilog. , tandis que primitivement il ne soutenait que 15 ou 10 kilog. , perdra même la puissance de soutenir ce dernier poids, si une surcharge fait détacher le premier. On ne parviendra à lui rendre toute sa puissance qti'en le chargeant d'abord de poids plus faibles que 10 kilog. ( Voyez les Phén. électrod. pour des aimans d'une grande puissance).

DiêtrtbuHomé^M^^UUemB,

462. Loraqu'on roule un barreau aimanté dans de la limaille de fer, on trouve qu!elle s'est attachée oux deux extrémités de l'aimant en quantité considérable , et au milieu en très petite quantité {fig, 274). On pourrait donc conuaitre d'une manicrc approximative la distribution du magnétisme

DISTRIBUTIOn DU MAfrlIÉTlSn.

daai oarâMai, yt le fMê de k limatlle de fer attachée à ofaeewi de iee peints.

On se fait encore ane idée de la distribution dn magnétisme dans un barreau aimanté, en présen- Unt aux différons points de ce barreau une aiguille horisontale; on voit «jumelle est particulièrement agitée lorsqu'elle se trouve en péseoce des points Toisina des extrémités.

La méthode employée par Coulomb pour la même recherche est tont-à-fait simple. Pour la mettre en pratique , on dispose d'abord la balance de torsion de manière qu'une aiguille non aimantée se tienne dans le utiéridien magnétique , le fil n'ayant subi aucune torsion. Dans la direction du même plan , on place une règle Terticale de deux millimètres d'épauseor, de telle manière que l'aiguille Tienne s'y appliquer j à côté de cette règle on fixe un barreau aimanté ; on remplace l'aiguille horizontale , non magnétique, par un petit barreau aimanté : les deux barreaux sont placés de manière que les pôles de même nom se trouTent en regard ^ le barreau horisontal est d'abord chassé à une certaine dislance y mais on le ramène en contact avec la règle par une torsion convenable donnée au fil de suspension , à faide du micromètre supérieur. On peut considérer cette torsion comme exprimant la répulsion des points voisins : d'abord Taiguille horizontale étant dans le méridien magnétique, l'action du globe est sans effet; d'un autre côté , les points de raiguille verticale qui se trouvent à quelques millimètres an-dessus ou au-dessous du point de croisement ne contribuent pas à la répulsion d'une manière sensible , à cause de leur distance et de l'obliquité de leur action. Il en résulte qu'en faisant glisser foimant vertical le long de la règle, de manière k en présenter tous les points à l'action du pôle répulsif de Taimant horixontal , on aura dans les degrés de torsion qu'il faudra imprimer au fil de suspension, pour maintenir cet aimant horisontal en contact avec la règle , des nombres proportionnels aux quantités deftuide magnétique répandu sur une moitié de cet aimant vertical , et conséquemment sur tout 1q barreau , puisque les deux moitiés sont semblables.

Quand on fait ces expériences sur des fils aimantes , on trouve que , s'il faut une torsion de 7 à 8 cercles lorsque le point de croisement est à 2 lignes de Textrémité do fil vertical , il ne faut que deux ou trois cercles de torsion , à 2 pouces ; et lorsque Textrémité de ce fil dépasse de 3 pouces le fil horizontal , la répulsion est presque nulle.

Roiis ferons ici l'observation que nous avons déjà faite, lorsque nous avons recherché la loi des actions magnétiques ; c'est qu'il ne faut employer que des fils d'excellent acier et fortement trempés, afin que l'état magnétique des deux barreaux ne soit pas changé par leur action réciproque j pour U même raison , il faut avoir l'attention de ne po s leur donner un très fort degré de magnétisme.

453. Coulomb est porvenn à la même détermination par une voie différente.

Cette autre méthode consiste k placer d'abord le fil horisontal dans le méridien magnétique età compter le nombre d'oscillations qu'il fait dans un tempi donné lorsqu'on l'écarté tant soit peu de ce plan. La mécanique apprend que l'action du globe est proportionnelle au carré de ce nombre. Si Ton reprend l'expérience en présentant au fil horisontal un fil vertical semblable , de manière que les pôles de nom contraire soient en regard , si l'on écarte de nolveau le fil horisontal du méridien magnétique, il y reviendra plus rapidement que lorsque le fil vertieal n'agissait pas sur lui , parce qu'il s'y trouvera ramené par les actions combinées du globe et du fil. Lo première de ces forces est connue ; si donc l'on retranche le carré du nombre d'oscillations faites par le fil soumis à l'action du globe, du carré du nombre d'oscillations faites par le fil soumis à la double action du globe et du fil vertical , pendant le même temps , ou aura l'action exercée par le fil vertical.

Net y éUnt les nombres d'oscillations dans le même temps , faites par le fil horizontal soumis à Paction du globe ou à l'action du globe et à celle d'un point A du fil vertical yNein' deux nombres correspondans à un point B de ce dernier, on aura JV^% — ^« : n'» — TV », pour le rapport des intensités magnétiques des deux points.

Le point A situé à la hauteur du fil horizontal (fy, 284) sera celui dont l'action se fera sentir davantage , parce qu'il agit directement dans le plan horixontal des oscillations. Les deux points voisins exercent aussi chacun une action : Tune plus faible, Tautre plus forte que celle du point A, de sorte que leur demi-somme lui est sensiblement égale; ainsi, dans chaque expérience, la partie du fil dont l'action sera la plus puissante, exercera une force totale proportionnelle au magnétisme du point A situé dans le plan d^aiguille. A l'extrémité de l'aiguille, où l'accroissement est très rapide , Coulomb double l'effet observé. (Ceci n'est qu'approximatif.)

Le doublement de lu force magnétique à Textré- / mité ne serait rigoureux qu'autant que , le fil étant prolongé, la distribution du magi^tisme serait décroissante à partir de l'extrémité , suivant une loi entièrement semblable à celle qu'on observe sur le fil , comme le lait voir la fg. 270. a ô est le fil métallique , c i< la courbe dont les ordonnées représentent les intensités magnétiques correspondantes aux diverses abscisses du fil ; a b' le prolongement du fil, o' d^ la courbe des intensités supposées décroissantes .Jluis comme la distribution du magnétisme est croissante, le doublement doit donner un résulUt trop faible. Même dans l'hypothèse d'un décroissemcnt dans l'intensité, le doubleoient ne serait exact qu'autant que l'aimaut vertical aurait sou extrémité inréricure au milieu de l'épaisseur de Taimant.

HAGIltTlSlS.

Résultats obtenus avec uo Bl de 27 pouces de longueur et de 2 ligues de diamètre.

• r«itréniité boréal* Nombres r«pr«rMnUitt le« intoadu Al d*icicr. tîtéi du magnétismo Isbr*.

pouces.

4,fi

La fig, 267 offre la représentation de la dtstribntioa magnétique des barreaui aimantés (1).

Action magnétique du globâ,

464. 1» Une aiguille aimantée , transportée dans des lieux peu éloignés les uns des autres , conserve sensiblement la même direction. Gela est encore Trai, soit qu^on s^éléve dans la verticale, soit qu^on pénètre dans Pintérieur de la terre. Pour commencer à découTrir quelque léger changement dans la dif eq|ion d^une aiguille aimantée ordinaire , il faut que les points d^obsenration soient distans de plusieurs lieues. On a conclu de ce fait que la force magnétique du globe peut être censée agir, comme la pesanteur, parallèlement à elle-même, dans les lieux peu éloignés , et que conséquemment toutes les considérations de mécanique relatives à l'équilibre des corps pesans sont appliquables aux corps magnétiques. Il faut seulement se rappeler qu^ils sont à la fois pesans et magnétiques.

On démontre , par le calcul , que Tintensité magnétique du globe en un lieu donné est proportionnelle au carré du nombre d^oscillations faites par une aiguille aimantée dans un temps, déterminé. Si une aiguille est portée dans deux lieux différens , et qu'elle fasse y oscillations dans le premier, et iV dans le second , pendant le même temps , on aura : C :<?':: ^i : iV •', g et e éUnt les intensités magnétiques du globe dans les deux lieux.

2o raimantation d'un barreau d'acier n'en change pas les poids, ce qui prouve que la résultant» vertical des forces magnétiques est nuUe,

( i) M. Biot ( Traité de Physique, t. 3, p. 77] • fait voir que la loi des intensités nagnètiquet dans an barreau peut être représentée par l'équation logarithmique y = il ( ^« — ^' 1 —■« ), dans laquelle a / désigne la longueur totale du fil aimanté, ^la distance de Textrémitè australe au point dont Tintensi té magnétique est y.

Pour une aiguille d*iuie grande longueur,^* 1 — , est une fraction négligeable, et l'équation devient alors y = A^^ .

Les deux constantes À et /«sont déterminées par deux ob«crvalions.

Toyet un mémoire de M. Becquerel , Ann. de Ck, etduphys ,\. 93, sur la distribution du fluide magnéti({u<.* dans les fils très fins.

S» Une aiguille niBualée placée lor on flottcar, on suspendue à an fil de cocon, se dirigt dsotle méridien magnétique , mois ne prend aucun iiioa. vemeni ni rera le nord ni vers le sud, d'où Ton conclut que les forces magnétiques horixontalesda globe se font équilibre.

40 Un barreau de fer ou d*acier non trevpé, dIi dalis la direction de l'aiguille d'inclinaison, tquieit des pôles en quelques minutes. Ces pôles pont dirigés comme ceux de l'aiguille d'inclinaison. Le renversement du barreau amène le renvencment des pôles. On constate l'état magnétique dn bamau en présentant le même pôle d'une aiguille aimantée aux deux extrémités de ce barreau; l'aignilieeii repoussée par l'une et attirée par l'antre. Si le barreau est de fer doux ou d'acier non trempé, Taimantation est instantanée, et cesse dès qu'oa le soustrait à l'action du globe, c'est-à-dire dès qa'oo le place dans un plan perpendiculaire à rtigaiile d'inclinaison. Si ce barreau est en acier trempé, le développement du magnétisme est très leot, mais dès qu'il est produit il se conserve.

Les élémens sur lesquels se porte rsttentioD des observateurs sont : la direction de l'aiguille (déclinaison et inclinaison) et Vinteneité du globe-, les variations que les élémens subissent dins le mène lieu pendant un eourt ou un long espace de temps; enfin la sùnultanéiié des variations dans des lieox différens.

DécUnaieem (>).

466. Ilous avons déjà dit que l'aiguille aimiDlée prend dans le même lieu et dans le même temps une direction déterminée. Mous avons vu (n« 443) qu'écartée du plan magnétique , elle y est nmeoée par une force proportionnelle au sinus de raDfle d'écartement.

Si l'on porte l'aiguille aucoessivement sur les différens points dn globe, on en rencontre <n>e)ques-^uns où la direction est celle du méridien du lieu. Dans d'autres elle s'écarte de ce pUn, tantôt vers l'occident , tantôt vers l'orient.

On dit que la déclinaison est orientale qnsnii ^ pôle austral de l'aiguille est tourné vers Toneot.

Il 7 a plusieurs courbes sur la surface de la terre où la déclinaison est nulle; on les appelle %)KI sans déclinaison, La position des lignes sans déclinaison n'est pas constante sur le globe, puisque U déclinaison varie avec le temps dans le méoie liea> Ainsi, la ligne qui passe maintenant par rAmériqoe paasait autrefois par Paris et par Londres. Elles un

( a ) 11 parait que les Chinois employaient pins de siilie aaa avant l'ère chrétienne , U boussole pour se fâi^ sur les eontinens. L'usage n'en a été un pen répand" qne dans le commencement duquatonième sitele ea hrope. Colomb ne connaissait pas la déelioaison auol son départ d'E spagne.

L'inclinaison a été découverte danslesciiièneii^'f

oicuRAison.

■waTenentprogroHif Ter» PinmsI très considteble. Uligno qui passe prés de Kmui offre le même phë- Doméne. Les lignes sans déclinaison ne présentent plus anjonrdlinî nne grande importance.

Les lignes sans déclinaison sont de deux espèces. Us mes présentent à droite et à gauche la même direction dans Taignille aimantée ; telle est celle qoi passe près d^Irkoustk (Sibérie) ; les autres offrent one direction différente de cbaque côté : telle est la ligne qoi passe à Fonest de Kasan dans la Russie eoropéenne. Les points situés à Touest de cette ligne ont nne déclinaison occidentale, tandis que ceux qui sont à Test en ont nne qui est orientale* La ligne qui passe an nord de TAmérique offre le oiënie phénomène dans un sens inverse.

Déclinaisons observées à Paris.

Année 1580 Ilo30'or.

1678. . . - • loSO'occ.

Le moQTement rétrograde a oommenoé en 1819 et se maintient Les observations de H. le colonel Baofoy faites à Londres marchent dans le même sens que celles de H. Arago.

On a admis aussi que TaiguiUe aimantée conserve la même direction pendant un certain nombre d'années ; ainsi ,• à Paris , de 1720 à 1824, elle se tint constamment à 13 degrés du méridien. Hais comme à cette époque la variation diurne n'était pas connae , on n'observait pas l'aiguille aimantée comme 00 le fait aujourd'hui à différentes heures du jour. O est possible que l'aignille ait varié dans Tintervalle de 1720 à 1724, sans qu'on s'en soit aperçu.

466. VanëHomg diumêê. L'aiguille aimantée est loonise à unie variation diurne particulière, dont la marche a été suivie par Graham, Canton, Tan Swinden, Cassini...; d'après Gassini , le maximum de la déclinaison diurne a lieu entre midi et trois heures du soir; alors l'aiguille est stationnaire; elle se rapproche ensuite du méridien terrestre jusque vers huit heures du soir; puis elle reste stationnaire pendant toute la nuit. Le lendemain, à huit heures dn matin, elle commence à s'éloigner du méridien 9 et ainsi de suite. Cesi entre les mois d'avril et de juillet qu'ont lieu les plus grandes variations diurnes i elles sont à Paris de 13' à 16' ; les plus petites sont de 8' à 9'. Ces dernières ont lien dans l'autre partie de l'année.

Des observations faites par Gassini, en 1783, dans les caves de TObscrvatoire, c'est-à-dire à 80 pieds an-dessous du sol , profondeur à laquelle les changemens de la température de la surface ne se font plus sentir, montrent que la variation diurne est la même dans Tintérieur de la terre qu'à la sur-

face. Les minimum et les maximum de déclinaison arrivent aux mêmes heures.

L'étendue de la variation diurne n'est pas la même dans tous les pays (1). A Londres elle est , aux mois de juin et de juillet, de 19' à 20'; et au mois de décembre , elle n'est plus que de 7' à 8' : la différence est , comme on voit , plus grande qu'à Paris.

H. de Humboldt à Berlin et dans l'Amérique méridionale , H. Kupfer à Kason , etc. , etc. , ont constaté aussi la variation diurne.

H. Arago observe depuis plusieurs années , avec le plus grand soin , le même phénomène à Paris.

Les variations diurnes ont , dans les pays septentrignaux , une amplitude plus considérable et présentent moins de régularité que dans les pays méridionaux.

Les variations diurnes se produisent au midi de l'équateur 'magnétique dans un ordre inverse. L'extrémité nord de Taiguille "se dirige vers Test aux mêmes heures où , dons l'hémispbére boréal , elle marche vers l'ouest. Ce qui résuite des observations de 1. Hacdonald en 1794 et 1796 , à Sumatra et à Sainte-Hélène ; de celles de H. Freycinet , en 1818 , 1819 et 1820 , à Tlle de France , à Timor, au port Jackson , etc. ; de celles de 1. Dupérey , en 1822, 1823 et 1824 , dans plusieurs points voisins de l'équateur magnétique.

H. Dupérey a reconnu qu'il n'est pas vrai, coDune on l'avait cru , que la variation diurne soit nulle dans tous les points de Fiquateur magnétique, ( Connaissances des Temps, 1828).

467. La comparaison des positions analogues de l'aiguille à différons jours, mois aux mêmes heures, a établi que , depuis l'équinoxe du printemps jusqu'au solstice d'été suivant , la pointe nord revient vers l'est , et qu'elle marche vers l'ouest le reste de l'année.

Cette variation annuelle, découverte par H. Cassini, en 1784, a été confirmée, en 1800, par H. Gilpins. D'une autre part, H. Arago , par la discussion des observations du docteur Bowditch, aux États-Unis, et de celles de H. Baufoy, à Londres, a reconnu que dans le premier payslapériode est transportée (en 1811) à une autre époque de Tannée , et qu^ dans le second la variation annuelle ne s'est pas manifestée de 1817 à 1820. Ainsi , de nouvelles observations sont nécessaires sur ce sujet.

468. Beaucoup de physiciens ont considéré la variation de la température comme la cause de la variation diurne et de la variation annuelle; cette opinion se conçoit très bien , s'il est vrai , comme nous le dirons plus loin , que l'aignille horisontale soit toujours perpendiculaire à la ligne isodjna-

(i) Four rendre œtte élendoe bnuieoap plus grande , on affaiblit la force directrice de Taiguille , en plaçant celle-ci entre deux aimana. Ceat ce qu'avait d'abord penaé M.Biot, et c'est œ qu'a oonatalé H. Barlow (Arm, de ckùn. et de Phys,, t*i3 p. 4i5). Toyes aussi un méaunre de M. Biot (mène jonra., t. ai).

■AGNinsn.

miqae , dont la position doit chtnger tToc la température, en sorte que la terre ne serait qn^un Teste appareil thermo-électrique. Pour fixer les idées, au lever du soleil , tous les points à Test du lien s^échanffent , la ligne iso«lynamique se renfle en sVloignant de Téquateur, la pointe nord de l'aiguille marche vers Touest dans Thémisphère boréal , ce serait le contraire dans Thémisphère austral ; après le passage du soleil au méridien , Taiguille doit éprouver un déplacement opposé. Des considérations analogues sont applicables à la Tariation annuelle.

4fi0. La foudre qui tombe près d'une aiguille peut en affaiblir ou en renverser les pôles. On cite plus d^un exemple où des navigateurs , trompés par Taiguilie ainsi dérangée, se sont jetés sur des écueils.

L'aurore boréale cause aussi des variations brusques et accidentelles dans la position de l'aiguille (voyêM Aurore boréale}. Il n'est pas certain que les tremblemens de terre et les éruptions volcaniques exercent une influence.

460. La boussole ordinaire est représentée dans la (ig, 277 s c'est tout simplement une aiguille aimantée renfermée dans une boite, et libre de se mouvoir dans le plan borisontal.

n faut autant que possible diminuer le frottement j c^est pourquoi , voulant rendre les aiguilles très légères , on borne l'épaisseur au degré nécessaire pour qu'elles ne se déforment point par la flexion. On forme aussi la chape avec un corps dur ( agate ) , afin que le pivot ne la pénètre pas. Il résulte encore des expériences de Coulomb que les aiguillea en flèche ont , à poids égal, une force directrice plus considérable.

La trace de la résultante horixontale des forces magnétiques se trouve dans le méridien magnétique; pour la déterminer avec rigueur, on fait l'opération du retournement. On observe d^abord l'aiguille dans une position , on la retourne , et l'on fait une seconde observation. Le méridien magnétique est évidemment placé entre les deux directions de l'aiguille, lesquelles sont en général peu différentes. Sans cette double opération il resterait de rincertitude , puisque Taxe magnétique d'une aiguille ne coïncide pas toujours avec Taxe de figure.

Quand il s^agit de déterminer de petits mouvemens de l'aiguille, comme ceux des variations diurnes on annuelles, on doit Tobserver par le moyen de lunettes fixes. L'aiguille de TObservatoire de Paris consiste en une aiguille aimantée AB ( /!^. 264 ) , suspendue par un fil de soie sans torsion. Le mouvement de Taignille , indiqué par un cercle C D , ni observé à l'aide de lunettes L et L', L^aiguille et le fil de suspension sont renfermés dans une boite, et soustraits ainsi aux agitations de Tair. Les boussoles qui sont adoptées à TObservatoire de Paris sont de ■• Gambey .

La bousaol»marine , ou compas de Tariation , est une boussole de déclinaison dispoaée de manière à

être tovjeiirs horitontele malgré Issagilitisiii 4e ta mer.

D$ flncUnaitcn.

461. Une aiguille d'acier sospendne par nb cestre de gravité, et non aimantée, reitedasiaM position borisontale. Dès qu'elle est ainsatétf elle s'incline sensiblement. Dans notre héniipURle pMe boréal s'abaisse au-dessous derbonua;cal le contraire dans l'hémisphère austral. (OaCiH ici abstraction de rinclinaison de Téquatear mgQttique sur Téquateur terrestre. ) Fsyts plos lois.

. Pour obtenir l'inclinaison avec toele Is nssev désirable , il favt faire plusieurs expérieacei.

lo On détermine rinclinaison an pràeotant successivement chaque face de faiguille à lorini et à l'occident magnétique. Cette opénlioo «t destinée à compenser le défaut de coiodileaoe de l'axe magnétique avec l'axe de figure.

2» Afin d'éviter les délauU de neatnge, « change les pôles, de raiguille , au noyea de forts aimans , et Ton recommence la prenùére ei|)érience ; on prend la moyenne des qustre résolUti.

S» Il est encore utile de prendra rindioiiiae en plaçant l'aignille dans deux plans rsdssgshires. On ealeule i par la formule oat. » i? -f^' ^' =r cet. • sk (Fey. k note p. 161).

Malheureusement peu d'observateon ootnnpli ees conditions.

462. L'inclinaison n'est pas oensUote diss le même lieu : en 1671 , elle était à Psrisde75>;en 1798, de66o 61'; en 1835, 67»24^; àLaodrei.a 1776, elle éUit de 72* SCK ; en 1805, de 70«31. % A Berlin, en 1806, de 60» 66^; an 1815, de 68» 81'.

, A Florence , en 1805, de 6»> 57'; sa \W, de 62» 56».

Depuis les plus anciennes obaarvstioDS josq»' nos jours, rinclinaison a toujours diniioué à Pua; elle ne s'est paa arrêtée quand l'aiguille de déclinaison a été stationnaire : c'est un point iopoita»^ qu'il faut noter. La diminution de rinciiflsiiOBpiralt être générale en Europe.

L'inclinaison, suivant quelques obiervitif**» éprouve une variation diurne et annoette; il T ' encore peu d'observations snr oe sujet.

L'inclinaison augmente aveo la latiftode : «■»> dans rhémisphère boréal le capitaine nûUpp«> trouTé l'inclinaison de 82» O' sons U IsUtode de 79<» 44'. Le oapiUine Parry a obserTé des iodio»i; sons peu différentes de 00», et même, ayseidépint les lUOo de long, occid. sous la lat.74o48't*|*^ le pôle nord de la bonssoleseretoumer et se diriger

Ters le sud , ce qui prouve qu'il avait dépttf* pèle boréal du globe. {Atm. de Ck. a de P^' t. 15.) On a observé sur la glace sous la Utitode 75» 5' (nord) et sons la longitude 62» 42', a» »' elinaison de 84* 26^.

iQUATEUR MAGNÉTIQUE.

Le capitaine Khoaa « tq TAignilIe d^inclinaU on ae tenir Terticale à la latitode n. 70» 6' tous la longitode OQo 46'. (Test le point qu^il a conaidéré comme le pôle magnétique boréal.

463. L'aiguille d'inclinaison q[ut sert aujourd'hui aux obserrations de TObserratoire de Paris est représentée dans la pg. 209. Deux loupes mobiles permettent d'apprécier Taugle d'inclinaison indiqué sur le cercle Tertical C D. Ifous regrettons de ne pouvoir donner ici la description des excellentes boussoles de M. Gsmbey, qui sont aujourd'hui dans les principaux observatoires de l'Europe.

Équaiewr wuigniHpte,

464. L'équiteur magnétique est la courbe formée par l'ensemble des points où l'inclinaison est nulle. Peu de points de cette courbe ont été déterminés par des observations immédiates. Pour suppléer à celles-Gi, on cherche la loi suivant laquelle varia rinclinaison à mesure qu'on s'éloigne des lieux où elle est nulle. Cette loi étant connue , elle sert à calcaler c^ dont il faut augmenter ou diminuer la latiCiide et la longitude de la station où l'on a mesuré la déclinaison et l'inclinaison magnétiques^ pour iToir les coordonnées du point correspondant de l'équateur.

Wilke , de l'Académie de Stockholm , dressa, en 1768, ona carte qui donnait à Téquateur magnétique la forme d'un grand cercle, incliné de 12o sur Téquateur terrestre. Cette position presque hypothétique fut long-temps adoptée, mais elle ne satisfaisait pas à toutes les observations, et notamment 4 ceUea de H. de Humboldt. C'est la discussion de ces dernières observations qui a conduit a. Biot et de Humboldt à reconnaître l'inexactitode du cercle tracé par WilJke.

H. Korlet s'est beaucoup occupé de la position de féquateur magnétique. Pour en déterminer les dîfférens points par interpolation , il a admia que fa iamgmOê de fùtcUnaiêon êst doublé de la ttmgmtiê de la latitude magnSHgue , e'est-à-dire , tang. i=Z Ung. l, relation dans laquelle l la distance à l'équateur magnétique est l'inconnue. Cette relation déjà employée par plusieurs physiciens parait exacte, quand a est au-dessous de 30 degrés.

Eu tra^nt l'équateur magnétique d'après les obserrutions faites par H. le capitaine Dupérey dans la cîrcomnavigation de la CeqmUle pendant les amiées 1828 , 1823, 1824 et 1826, et celle du capitaine Sabine, à l'Ile Saint-Thomas , à l'Ascension et à lUIiia , il fut conduit , pour concilier les observations de Lacaille avee celles de Baily, à soupçonner âans l'équateur magnétique un mouvement de tranalatioB.

M. Arago discuta cette hypothèse dans le rapport qa^il fit à l'Académie, en 1826, sur le voyage de H. Dnpérey , et remarqua en comparant les obser-

vations de cet habile navigateur avec celles de 1780, que l'équateur avait dû éprouver nn mouvement d'orient en occident. Enfin il admettait des chaugemens possibles dans la forme.

H. Horlet , dans un nouveau travail , trouve que. l'équateur s'est en effet transporté décrient en occident , et que cette ligne a dû éprouver des allérations réelles dans la forme , et ces altérations sont tellement bizarres que l'équateur a dû marcher dans certains endroits du sud an nord, dans d'autres du nord au sud.

L'équateur magnétique tel que vient de le tracer H. le capitaine Dupérey, d'après ses propres obser^ vations, d'après celles du capitaine Sabine et de H. Blosseville , etc. , ne rencontre Téquateur qu'en deux points, lesquels sont presque diamétralement opposés, et situés l'un dans l'océan Atlantique & 3», 20' à l'orient du méridien de Paris , l'autre dans le grand océan , à peu près dans le plan du méridien de Paris. Il s'éloigne peu de l'équateur terrestre dans les lieux où il ne rencontre que quelques lies éparses; il parvient à son maximum d'éloignement, soit au nord , soit au sud , dans les grands oontinens qu'il traverse. La figure tracée par H. Dupérey montre encore que cette courbe présente entre sa partie boréale et sa partie australe une symétrie beaucoup plus parfaite qu'on ne l'avait d'abord supposée. {Ann, de Ck. et de Pk., t. 46, p. 371.)

Le nombre des observations exactes n'est pas encore assex considérable pour que la position de l'équateur magnétique soit définitivement fixée. Cette position d'ailleurs doit éprouver des oscillations diurnes annuelles et peut-être séculaires.

466. H. Hansteen a été conduit par la combinaison de diverses observations de déclinaison) d'inclinaison et d'intensité, à admettre deux pûles magnétiques dans l'hémisphère boréal , l'un eu Amérique, dans la baie d'Hudson , l'autre en Asie , dans le nord de la Sibérie. Ces pôles ont leura.analogues dans l'hémisphère austral (l); d'après la carte tracée par 1. Dupérey, il n'y a qu'un pûle dans chaque hémisphère.

De Pfateneitide f Action magnétique du^ohe,

466. On peut se proposer plusieurs questions relativement à l'intensité magnétique du globe. Cette intensité s'exerce-t-elle avec le même degré d'énergie , 1« sur le globe et à de grande» distances de sa surfaoe; 2« sur tous les points du globe subit-elle comme la déclinaison des variations diurnes et annuelles? 3» par quel moyen peut-on

(i) Ce savant eroîk en onire, d'après les expérieaees , que dans nos elîmals ita ofajat vertical a deux pôlea ■!«gnéliques distiaeto; U pôla austral dans la haut, et le pèle boréal dans le hat.

■AGNiTlSME.

s^assurer si cette intensité éprouve que1<(ue Ttriation tt de grands intervalles de temps, par eiemple, quels genres d'obscrrations doit-on faire aujourd^hni et dans deux siècles pour déterminer si notre globe a on n^a pas conserré la même intensité magnétique?

Pour déterminer Tintensité magnétique, il est à peu près indifférent d^obserter Taiguille de déclinaison on celle d'inclinaison ; seulement pour |«8ser des résultats de la première à ceux que fournirait la seconde , il faudra dit iser le carré des oscillations de Taiguille horixontale , par le cosinus deFangle dUnclinaison, ee qui se voit par Pinspection de la f^g, 270. R étant la résultante des forces ■agnétiqnes, et t l'angle dMnclinaison , on a it cos. s pour la composante horixontale. Le mode de suspension de Tuiguille d'inclinaison pouvant, à cause du frottement, occasioner des erreurs , on préfère en général observer Taiguille horixontale.

l» L'action magnétique du globe s'étend à de grandes distances sans perdre sensiblement (1) de son énergie ; c'est ce qui résulte de l'observation faite successivement par Saussure sur le Hont- Btanc , par H. Humboldt sur le Chimboraxo , par ■.de Rossel à la Nouvelle-Hollande, et par H. Gay- Lussac et Biot dans leur ascension aérostatique.

2* Les recherches de M. de Humboldt , en 1800, ont dévoilé un fait très remarquable , qui consiste dans raccroissement de l'intensité de l'action du globe en allant de Véquaievr aux pôiês magnitiquêê. En effet, l'aiguille d'inclinaison, qui, au départ de H. de Humboldt pour son voyage dans le Ilouveau- ■onde, faisait à Paris 245 oscillations en 10 minutes, n'en faisait plus que 229 à Cumana (lat. lO» 28^ bor.}, 218 à San-Carlos-de1-Rio-]fegro (lat. 1«54' bor.), et 211 sous l'éqnatenr magnétique sur le dos de la Gordillière des Andes du Pérou entre la lat. 6» 44' Bust. et la lat. 7» 8' aust. (Ouvrage cité, p. 610.) Il n'est pas à craindre que cette différence soit une suite du changement de température subi par l'aiguille j car, rapportée à Paris, cette aiguille a encore fait des oscillations aussi rapides qu'avant le départ : le rapport de rintensllé magnétique du globe, au Pérou et à Paris , sera le rapport des carrés des nombres d'oscillations dans le même temps, c'est-à-dire

211*. 245* ou 44521 : 60025 ou 10 : 13,5.

L'importante découverte de raccroissement de rinlensité magnétique, à mesure qu'on s'approche des pôles , a été confirmée par les observations ultérieures de MU. les capitaines Parry , Freycinet , Dupérey, Sabine, de HM. Hansteen, Ad. Erman.

Il parait que Tintensité des forces magnétiques

( i) H. de Humboldt a cm reconnaître un aiatblissement dont l'action de U forœ magnétiqna à meaore que la bailleur augmente {ReliU. Jliêi., 3« toi., p. 6a3), oe qui s'accorde avec I«a oonséquanoes qu'a tirées M. Hanateen de ses obaervationt au Gauesse, et de celles qu'a flûtes M. Gay-Lussao dans son ascension aérosUlique.

varie de Téquateor au pôle, à peu prés dans le np. port de 1 à 2.

Les lignes isodynamiqnes (d*égtleiateasiié]iie sont pas parallèles aux lignes d'égale inclinaison.

Par exemple : l'intensité magnétique était md- i siblcment la même à Madrid qu'à Gartliagène dn Indes, en 1800, tandis que nnclinaison était de 770 62' dans le premier lieu et de 39« 35' dans I|! second à la même époque (K. de Humboldt].

En Sibérie , la ligne isodynamique eit proqie perpendiculaire aux courbes d'égale mclinaiwB| (H. Ad. Erman).

D'après le défaut de parallélisme doat il rieit d'être question , et de ce que l'intensité du magné- 1 tismc n'est pas une fonction de l'inclioaison, il n'est pas étonnant que tous les points de ïé^im magnétique^ne présentent pas la même iateositt \

H. Saigey a remarqué que l'aiguille horiiootale se tient perpendiculairement à la ligne isodyiuDique du lieu. |

30 Plusieurs savans ont cherché à apprécier a l'intensité magnétique du globe subit daoi le «ne lieu des variations pendant la durée d'ua jour m i d'une année.

H. Hansteen a déjà fixé l'attention desphyiidctt sur la relation qui parait exister enire les ligna isodynamiques et les lignes isothenaes. D'après II carte de H. Dupérey, on voit que les soaiaictsooB> caves ou convexes de ces deux espèces de ligna correspondent aux'mèmea méridiens.

Le minimum d'intensité diurne a lieu cotre dii et onse heures du matin, et le maximum entre qutre et cinq heures de l'aprèsHnidi.

L'intensité moyenne Tarie pendant l'année; cdie des- Jours rapprochés du solstice d'hiver sarpai$« celle des jours semblablement placés relatÎTemcfit au solstice d'été. Les variations d'un mois à l'antre sont à leur maximum vers les solstices , eC à leur minimum vers les équinoxes.

Des expériences postérieures del. KopffersV cordent asscx bien avec celle-ci : ce satant rus» place le maximum d'intensité en hiver (férrier,, et le minimum à la fin de l'été (septembre et octobre); il trouve de plus que les variations diurnes sont plus grandes en été qu'en hiver, (inn. A Ckm-f^ de Pkys., t. 36, p. 226.)

Enfin H. Hansteen parle d'un affaiblissement d'intensité observé pendant une aurore boreai« H. de Humboldt avait déjà fait à Berlin une remarque analogue ; en outre il annonce que rinleDsité magnétique est aflaiblie pendant le passage de U lune par Téquateur.

Comme toutes ces observations ont été bit»

avec une aiguille horixontale, il serait possible qne les variations indiquées tinssent à un chaogemeot dans la direction plutôt que dans l'intensité de u résulUnte magnétique. En effet , R étant cette résultante, s' Tangle d'inclinaison, la composante bonlontale sera //=il cos. a. En sorte qne B \^^