I. Procédés d'aimantation

f£ff). Des différents noyens d'aimantation. — Aimanter, c'est décomposer le fluide neutre, dans les éléments magnétiques des substances douées de force coërcitive. On aimante au moyen d'aimants, au moyen du magnétisme du globe, et par l'électricité. Nous ne considérerons ici que l'aimantation par les aimants et par la terre. L'action de l'électricité, qui fournit le moyen le plus énergique, ne sera étudiée que plus tard.

On a cru longtemps, d'après M. Moricbini et Mm* Sommerville, que la lumière solaire avait la propriété d'aimanter de petites aiguilles d'acier. Mais il résulte des recherches de M. Pouillet et de MM. Riess et Moser, que cette opinion est erronée. Les signes de magnétisme observés par les premiers

observateurs peuvent être attribués à l'action magnétique du globe, facilitée par la chaleur solaire, qui fait céder la force coërcitive.

Du polat de saturation. — Les fluides séparés dans un aimant tendent à se recombiner, ils ne restent séparés qu'autant que la force coërcitive peut s'opposer à leur réunion. Or, cette force est limitée; il y a donc pour chaque corps un maximum d'aimantation, qui dépend évidemment de sa nature, de son volume, de sa forme et de la force coërcitive dont il est doué. Quand on a obtenu ce maximum, on dit que le corps est aimanté à saturation.

4£*o. Méthodes de la sinple touche. — La première idée de fabriquer des aimants artificiels paraît due à Savery. La méthode qu'on a d'abord employée pour aimanter, consiste à mettre l'extrémité du barreau d'acier trempé à aimanter, en contact avec l'un des pôles d'un aimant. Le pôle de ce dernier agit sur le fluide neutre en faisant céder la force coërcitive, attire de son côté le fluide de nom contraire, et repousse à l'opposé le fluide de même nom. L'effet se fait sentir jusqu'à l'extrémité la plus éloignée, malgré la distance, parce que les éléments magnétiques agissent les uns sur les autres comme les morceaux de fer dans la chaîne magnétique (1197). Seulement, l'effet est de plus en plus faible à mesure qu'on s'éloigne du point touché, la ligne neutre est plus rapprochée de ce point, et le pôle opposé est diffus et peu marqué. L'action peut môme ne pas se faire sentir jusqu'à l'extrémité, quand le barreau est long et fortement trempé. Il peut aussi se former un point conséquent à une certaine distance, au-delà duquel il n'y a plus de traces d'aimantation, ou bien après lequel on trouve un pôle de nom contraire à celui de l'aimant, puis quelquefois un troisième de même nom. Ces points conséquents sont de plus en plus faibles ; on peut attribuer leur formation à l'influence du fluide décomposé dans le pôle qui les précède immédiatement.

Du reste, la décomposition ne se fait pas instantanément, le Dr Robison a reconnu qu'elle a lieu de proche en proche, et d'autant plus lentement que l'acier est plus fortement trempé '. Ainsi, quand le barreau touche le pôle positif de l'aimant, il se forme d'abord un pôle négatif au point en contact, un peu plus loin un pôle positif, puis un second pôle négatif très faible. Ces pôles marchent lentement vers l'extrémité opposée à l'aimant ; et si le barreau n'est pas trop long, au bout d'un certain temps le premier pôle positif en atteint l'extrémité, et l'aimant est constitué avec deux pôles seulement. Si le barreau est très long, le déplacement finit par s'arrêter, et il reste des points conséquents. En faisant vibrer le barreau, on accélère l'établissement définitif de l'équilibre magnétique.

Par la méthode qui précède, on ne peut aimanter que de très petits barreaux , on obtient rarement la saturation , et l'aimantation est irrégulîère , à moins que le barreau ne soit très court et l'aimant très puissant. On arrive

i Traité ^électricité, par M. A. Delà Rive, t. I, p. 494.

procédés d'aimantation. 39

i une aimantation régulière, en plaçant ta pièce à aimanter entre les pôles contraires de deux aimants de même force.

Sfaapie tonehe ave* friction. — On peut aimanter à saturation de petits barreaux, en les faisant glisser plusieurs fois de suite sur le pôle d'un aimant, en ayant soin de toujours marcher dans le même sens, de manière que chaque élément magnétique soit soumis à son tour à l'action directe du pôle de l'aimant. Pour nous rendre compte de ce qui se passe, considérons une file d'éléments magnétiques AB (fig. 888), au-dessus de laquelle on fait glisser lie pôle positif de J'aimant C, dans le sens de la flèche. Quand l'aimant arrivera en n, il se fera dans les différents éléments, une décomposition indiquée par les signes -+- et — . Celle qui existe dans la partie nA, vers laquelle marche l'aimant C, sera intervertie en chaque point, dés que l'aimant l'aura dépassée; de manière que tous les éléments seront disposés comme ceux de la partie «B, quand l'aimant sera arrivé à l'extrémité A. Quand on fera passer une seconde fois l'aimant en allant toujours de B en A, les mêmes effets se produiront. On ne comprend pas bien ^\ £}é5^É^OOb pourquoi l'état d'aimantation est augmenté; à moins qu'on n'admette que dans la partie Fig. 888.

fiA, l'état magnétique établi lors du premier

passage n'est pas entièrement détruit et interverti quand l'aimant passe de nouveau. On voit que l'extrémité, la dernière touchée, prend un pôle contraire à celui de l'aimant.

f«M. Méthodes de la double touche. — Jusqu'au milieu du xvmc siècle, on ne connut pas d'autres moyens d'aimantation que ceux que nous venons d'indiquer. Vers 1745, Réaumur et Buflbn reçurent d'Oxfortde petits barreaux aimantés, venant du médecin anglais Knight, qui avaient une puissance extraordinaire, eu égard à leurs dimensions. Quelque temps auparavant, un fabricant d'aimants, Ternaire, avait imaginé une méthode nouvelle qui lui donnait des résultats remarquables. L'arrivée des aimants de Knight engagea Duhamel à essayer cette méthode, et il parvint, en aimantant des fragments de lame de sabre placés les uns sur les autres, à communiquer au plus petit, qui était en dessus, un degré d'aimantation comparable à celui des aimants, de Knight. Ce dernier annonçait qu'il n'employait pas de pierre d'aimant, mais il tenait son procédé secret. Mitchell et Canton, en Angleterre, Duhamel et Antheaume, à Paris, tentèrent d'arriver aux mêmes résultats, et c'est à leurs expériences et à celles d'/Epinus que nous devons les procédés, perfectionnés par Coulomb, dont on fait usage aujourd'hui pour aimanter les plus gros barreaux. Tous ces procédés, dans lesquels on emploie plusieurs aimants, portent le nom de méthodes du double contact ou de la double touche.

Méthode de Kolght. — Voici d'abord comment opérait Knight : il plaçait bout i bout par les pôles contraires, deux gros barreaux aimantés, et posait

sur eux, dans le sens de leur longueur, le barreau à aimanter, de manière que son milieu fût sur le point de jonction. Faisant ensuite tenir ce barreau par un aide, il séparait les aimants et les faisait glisser jusqu'aux extrémités. On voit que, les deux aimants concourant à la décomposition qui se fait dans les éléments magnétiques, l'aimantation devait être bien plus complète que lors qu'on n'en emploie qu'un seul. Knight, qui avait aussi découvert l'effet de la trempe sur la force coërcitive, opérait sur des barreaux d'acier fortement trempés, et obtint ainsi des aimants beaucoup plus puissants que tout ce que l'on connaissait alors.

Méthode de Hiteheii. — On dispose plusieurs barreaux d'acier les uns à la suite des autres, ns(fig. 889), et Ton place perpendiculairement au milieu, deux barreaux aimantés maintenus à une distance constante l'un de l'autre, et ayant leurs pôles opposés tournés du même côté. On les fait glisser ainsi,

d'un bout à l'autre des barreaux n«, en les 3" faisant aller et venir sans dépasser les extré-

mités n et s. On termine l'opération après al que chaque moitié a reçu le même nombre de

frictions, et quand les aimants arrivent au milieu ; on les enlève alors dans la direction L--Wi ,-i perpendiculaire à ns. On voit, dans cette manière d'opérer, à laquelle M itchell a appliqué Fi6- 889- pour la première fois le nom de double touche,

qu'un élément magnétique, placé en n entre les deux aimants, est soumis à la somme des actions exercées par les deux pôles, tandis que les éléments placés en dehors, ne subissent que la différence de ces actions. Tous les éléments magnétiques, se trouvant successivement entre les deux aimants, éprouveront. tous les mêmes effets. 11 est à remarquer que les barreaux placés au milieu acquièrent une bien plus grande force que ceux qui sont aux extrémités ; c'est qu'ils subissent l'action de ces derniers, action qui retient à l'état de décomposition les fluides que les aimants mobiles tendent à recombiner dans les éléments magnétiques qui se trouvent en dehors de l'espace qu'ils recouvrent.

La distance à donner aux deux aimants n'est pas indifférente; elle dépend de la position de leur pôle mathématique. En effet, l'élément n est soumis à des aetions obliques nr, nr' qui passent par ces pôles, et qui sont d'autant plus obliques que les pôles sont plus éloignés des extrémités. On diminue l'obliquité en écartant les deux aimants, mais en même temps les pôles s'éloignent du point n ; il y a donc un milieu à garder pour que les composantes de nr et de nr\ parallèles à ns, soient maximum. Le calcul montre que la distance doit être telle que l'angle rnr' soit de 70° 31' 44*. yEpinus avait trouvé que cet angle devait être droit ; mais il admettait que les forces magnétiques variaient en raison inverse de la simple distance.

Méthode d'Mpîmnm. — jEpinus a apporté à la méthode de la double touche, un perfectionnement important, déjà réalisé par Duhamel, qui consiste à