MAGNÉTISME

329. Propriétés générales des aimants. — On trouve dans la nature un oxyde d'e fèr Fe80' appel»' oxyde magnétique ou pierre d'aimant -, qui possède trèssouvenl la propriété d'attirer les petits morceaux de 1er et de les retenir. La pierre d'aimant était déjà connue des anciens, qui la nommaient en grec [ActYvviTYjç, (Ton Ton a fait le mot magnétisme el ses différents dérivés. Ce nom vient de celui de la ville de Magnésie, en Lydie, aux environs de laquelle furent découverts les premiers échantillons de ce minerai de 1er.

Toul aimant naturel présente des points qui jouissent de la vertu attractive à un plus haut degré que les autres; ces points sont ce qu'on appelle des pôles'. Si l'on approche de ces pôles un barreau de fer doux, le 1er acquiert les mêmes propriétés que la pierre d'aimant : il devient capable d'attirer à son tour des fragments de fer, et il olfre deux pôles où l'intensité de l'attraction est le plus prononcée; l'un des pôles est situé vers l'extrémité du barreau qui regarde l'aimant naturel; l'autre se trouve à l'extrémité opposée. Entre les deux pôles, la force attractive diminue à mesure qu'on se rapproche du milieu du barreau ; à ce niveau même existe une ligne transversale sans attraction magnétique ; c'est la ligne neutre. Vient-on à éloigner l'aimant, le barreau de 1er doux perd complètement ses propriétés magnétiques.

L'acier se comporte autrement; un barreau d'acier approché d'un aimant naturel ne manifeste dans les premiers moments aucun changement ; mais si le contact se prolonge, l'acier devient magnétique, et, comme le 1er doux, il acquiert deux pôles opposés; une fois aimanté, il conserve son aimantation même après qu'on a éloigné la pierre d'aimant. Cette propriété de l'acier offre un des principaux moyens d'obtenir des aimants artificiels. Ces derniers peuvent servir, comme les aimants naturels, à faire de nouveaux aimants.

On peut distinguer l'un de l'autre les deux pôles d'un aimant naturel ou arlilicicl en le suspendant librement dans une position horizontale ; alors l'aimant prend toujours une direction telle que l'un des pôles soit tourné vers le nord et l'autre vers le sud ; le premier s'appelle en conséquence le pôle nord, ou austral, et le second, le pôle st<çî ou boréal. Ces deux pôles se comportent tout à fait de la même manière à l'égard du fer et de l'acier non aimantés ; mais si l'on présente à un aimant mobile les pôles d'un autre aimant, on remarque que les pôles de môme nom se repoussent, el que les voies de nom contraire s'attirent. A ce fait se rattache cet autre, que les pôles qui se forment dans un barreau de fer ou d'acier qu'on met en contact avec un aimant, naturel occupent une position renversée par rapport à celle des pôles de I aimant inducteur, c'est-à-dire que l'extrémité du barreau qui touche le pôle aord devient, un pôle sud, et réciproquement.

3291. Procédés d'aimantation. — On donne aux aimants artificiels la forme de barreaux prismatiques ou celle d'un fer h cheval. Mais pour obtenir des aimants puissants, il ne suffit pas de mettre un barreau d'acier simplement en contact avec un aimant. Les principaux procédés d'aimantation sont les suivants :

DE l'ÉLECTRICII É

A. Procédé de la simjile touche. — On fait glisser plusieurs fois de suite, et toujours dans lo même sens, le pôle d'un fort aimant d'un bout à l'autre du barreau d'acier qu'on veut aimanter.

B. Procédé de la touche séparée. — On appliquo l'un des pôles d'un aimant sur le milieu du barreau à aimant m' et on lo fait glisser dans un sens , puis on applique au même endroit l'autre pôle et on le fait glisser vers l'autre extrémité du barreau. On répète cette manœuvro un certain nombre de fois.

Dans les deux procédés, il se forme à l'extrémité du barreau que l'aimant quitte en dernier lieu un pôlo de nom contraire à celui qui a opéré la friction. L'aimantation dos barreaux en forme de fer à cbeval s'effectue à l'aide des mômes procédés. Nous indiquerons § 341 une autre méthode plus rapide et plus sûre pour aimanter énergiquement le fer et l'acier.

330. Constitution élémentaire des aimants. — Quand on brise par le milieu un aimant, on n'obtient pas deux fragments représentant l'un un pôle nord, l'autre un pôle sud; mais chaque moitié forme un aimant, complet, attendu qu'un pôle de nom contraire à celui qui fait partie du fragment considéré se développe à l'extrémité nouvellement produite. De môme, si l'on sépare un aimant dans le sens de sa longueur en un certain nombre de parties, chaque fragment représente un aimant complet, ayant son pôle nord, son pôle sud et sa ligne neutre. Nous concluons de là que tout aimant naturel ou artificiel se compose d'une infinité d'aimants élémentaires, et que l'action totale de l'aimant est égale à la somme des actions individuelles de tous ces aimants moléculaires.

D'après cela, l'idée que nous pouvons nous faire des aimants et des corps susceptibles d'être aimantés a de l'analogie avec la manière dont nous avons envisagé la constitution des électrolytes ; nous devons admettre que dans un aimant, de même que dans un électrolyte traversé par le courant voltaïque, toutes les molécules sont polarisées , c'est-à-dire qu'elles ont leur pôle nord tourné vers un côté et leur pôle sud tourné du côté opposé. Dans un morceau de fer ou d'acier non aimanté, les pôles des différentes molécules sont orientés dans tous les sens , de sorte que leurs actions se détruisent mutuellement et qu'elles ne peuvent produire de résultante magnétique; mais l'aimantation donne à toutes les molécules la même orientation, de sorte que les pôles nord se trouvent d'un côté et les pôles sud de l'autre. L'étude des faits nous oblige à admettre en outre que les molécules du fer ou de l'acier sont sollicitées par une force coercitive qui agit constamment pour les ramener dans la position qu'elles occupent. Cette force coercitive 'est bien plus forte pour l'acier que pour le fer doux; aussi les molécules de ce dernier corps se polarisent-elles facilement ; mais sitôt que l'action polarisante cesse, elles reprennent tout aussi facilement leur position primitive; dans l'acier, au contraire, les molécules exigent plus d'effort et plus de temps pour s'orienter uniformément; mais une fois que la polarisation a été obtenue, elle persiste.

La Fig. 354 donne une idée schématique de l'arrangement moléculaire d'un aimant.

Soient C, c\ , c2)... les pôles nord des J molécules; d, dt, cZ2)... les pôles sud- Si l'on partage par la pensée cette série de molécules en deux moitiés égales, il est clair que le point mi- Fig. yôl. — Constitution élémentaire d'un aimant. lieu de la molécule moyenne c2 rf«