‹ Traité élémentaire de physique théorique et expérimentale avec les applications à la météorologie et aux arts industriels à l'usage des facultés, des établissements d'enseignement secondaire et des écoles spéciales du gouvernement (volume 2)Chapitre 15 sur 186 · INFLUENCE DE LA CHALEUR · texte numérisé non relu

INFLUENCE DE LA CHALEUR

que Ton voulait étudier. La balance de torsion est bien préférable à cet instrument.

Manière de ramener les résultats à ue même température. — Les

changements alternatifs de force des aimants par la chaleur sont très importants à considérer dans les recherches sur la force magnétique du globe. M. Kupffer1 s'est occupé spécialement de cette question; il a fait osciller des aiguilles aimantées sous l'influence de la terre, à différentes températures de l'air, et il a constaté que, de — \° à +37°, 5, la chaleur diminue le nombre des oscillations, de quantités proportionnelles aux accroissements de température ; c'est-à-dire que chaque degré de plus diminue d'une même quantité le nombre des oscillations, ou augmente d'une même quantité la durée dune oscillation. Par exemple, la durée de 800 oscillations d'une aiguille cylindrique de 59mm de longueur, a été augmentée de 0",4 par degré. Il résulte de là que, en appelant n0 le nombre d'oscillations à 0° pendant un certain temps, ri ce nombre à t° pendant le même temps, et c une constante qui dépend de l'aimant considéré, le nombre des oscillations, en passant de 0° ài°, sera diminué de cnj; de sorte qu'on aura n =n0 (1 — et). Cette formule donne le nombre d'oscillations à 0°, quand on connaît le nombre n d'oscillations à t° pendant le même temps. Cela suppose que l'état magnétique de l'aiguille n'est pas modifié d'une manière permanente par la chaleur.

MM. Gauss, Weber et Goldsmith, ont fait des expériences sur le même sujet, en cherchant les déviations produites par l'aimant à différentes températures, sur une aiguille aimantée disposée d'une manière particulière, et que nous décrirons plus tard sous le nom de magnétomètre (1247). Si, par exemple, un aimant produit une déviation de N divisions sur l'échelle de l'instrument, et que, l'ayant refroidi de t°, cette déviation devienne N + n, t l'accroissement de force x produite dans l'aimant, dont la force était d'abord /", s'obtiendra par la proportion N In =/";«; d'où x = fnl N. L'augmentation de force pour 1 ° seulement sera donc fn ; Nf .

Afin d'avoir plus de sensibilité, on fait agir de chaque côté de l'aiguille deux aimants capables delà dévier, chacun de iN divisions, et qui, agissant ensemble, la laissent en équilibre. Si l'on veut refroidir un des aimants, de manière qu'il augmente à lui seul la déviation deN divisions, il suffira de le refroidir de 1°, au lieu de t°y la déviation qu'il produisait d'abord étant t fois plus grande que dans le cas précédent. En réunissant donc les deux barreaux, la déviation sera N quand on refroidira l'un d'eux de 1 ° seulement.

On a trouvé par la méthode précédente que : 1° une même variation de température change d'une manière plus marquée la force des aimants faibles que celle des aimants puissants ; 2° les changements d'intensité ne suivent pas les mêmes lois quand on refroidit ou quand on échauffe les barreaux aimantés ;

1 Annales de chimie et de physique, 2* série, t. XXX, p. H 3.

3° les changements de force ne se produisent pas instantanément; d'abord rapides, ils continuent de plus en plus lentement pendant longtemps, après que la température a été modifiée.

Iaflueace de la température d'almaatatioa. — Les expériences sur les changements passagers d'intensité des aimants sous l'influence de la chaleur, ont souvent donné des anomalies, dont M. Dufour a trouvé la cause, en opérant par la méthode que nous avons indiquée plus haut (1229) ■. 11 a d'abord reconnu la nécessité de considérer la température à laquelle le barreau a été aimanté, et il a constaté, ce qui a été confirmé par M. Wiedmann, que le refroidissement au-dessous de la température à laquelle a été faite l aimantation, affaiblit les aimants, comme réchauffement. Par exemple, le barreau ayant été aimanté à 55°, puis porté à 28°, 45°, 0°, les intensités magnétiques, en prenant celle de la terre pour unité, ont été 4,228 ; 1,219; 4,213, et 4,208. Un barreau aimanté à 6 ou 8°, a donné à 4° et à —25°, les intensités 5,08 et 4,90. La température d'aimantation correspond donc à un maximum d'intensité, à partir duquel il y a toujours un affaiblissement passager quand la température s'élève ou s'abaisse. Du reste, le refroidissement altère moins l'intensité que réchauffement. H résulte de là que les coefficients d une formule de correction établie pour les températures supérieures au point d'aimantation, ne conviendront pas pour les températures inférieures.

Un second fait important, constaté par M. Dufour, c'est que les oscillations de la température au-dessus du point d'aimantation sont suivies d'un affaiblissement permanent du barreau, d'abord rapide, puis très fnible, sans pourtant qu'il paraisse jamais devenir nul. Quand on opère au-dessous du point d'aimantation, l'aimant arrive promptement à un état stable, l'intensité étant dés lors constante pour une même température. De plus, l'aimant parait insensible aux variations de température inférieures au point d'aimantation, et d'autant plus que l'aimantation a été faite à une température plus élevée. Si, par exemple, elle a eu lieu à 55°, les variations d'intensité pour 1° ne sont que 0,000066, et restent tout à fait insensibles même pour 20 à 30°. H faut 'remarquer cependant que, d'après les expériences de M. Wiedmann, des variations fréquentes de température au-dessous du point d'aimantation donnent au barreau la propriété de s'affaiblir par réchauffement, comme si le point d'aimantation avait été abaissé.

I Irésulte de là qu'une aiguille destinée à étudier le magnétisme terrestre devra être de préférence aimantée à une température supérieure à celles qu'elle aura à subir; et qu'il faudra préalablement faire varier 20 à 30 fois sa température, entre le point d'aimantation «et la température la plus basse qu'elle pourra avoir à supporter.

« Bibl. de Genève (arch. des se.), t. XXXI, 105, et XXXIV, 6.

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