ÉPAISSEUR

10mm 3,37

6fn',408 2,673 1,462

Le poids P s'appelle l'équivalent mécanique de l'unité d'intensité du courant; il se calcule au moyen des formules de l'élasticité (1,436). En représentai par 100 la force mécanique qui correspond à la première barre, on trouTC pour les autres 41,71 et 2-2,81 , quand on a D = 80; et 42,82 et 23,34, quand on a D = 50. L'équivalent mécanique, qui est proportionnel à TinleDsité du courant, est donc aussi en raison directe de la masse de fer sur laquelle il agilî car les sections, et par conséquent les masses des trois barres, sont entre elte comme 100, 40,50 et 25. Des résultats semblables ont été obtenus avec d'autres valeurs de D comprises entre 0"" et 80"".

1676. Déplacements mol6cnlaires pendant Talnjantatlon. — Lf> mouvements de totalité observés dans les expériences qui précèdent sont la f onséquence de déplacements moléculaires, qui peuvent être attestés de diverses

MOUVEMENTS MOLÉCULAIRES PEiNDANT L* AIMANTATION. 62 i

iinières, eatr*autres par réchauffement qui en résulte. M. Van-Bréda ayant iveloppé nn tube de fer, d'une hélice dans laquelle il faisait passer un courant ilennittent, constata un échauffement du fer, dû aux déplacements alternatifs es molécules, échauffement attesté par la dilatation de Fair contenu dans le ibe, qui formait le réservoir d'un thermomètre à air ^ M. Grove a obtenu las tard réchauffement d'une armature en fer doux, en faisant passer un Dorant intermittent dans le fil d'un électro-aimant sur lequel elle était applilée, ou en faisant tourner en sa présence les p(iles d'un fort aimant. L'échaufaneot était indiqué par un couple thermo-électrique. Le cobalt, le nickel ont ODBédes résultats semblables, mais moins prononcés; tandis que les métaux on magnétiques ne s'échauffaient pas dans les mêmes circonstances. M. Moll trouvé qu'un barreau de fer, qui a été aimanté dans une hélice, s'aimante ttins fortement en sens contraire, quand on intervertit le courant, surtout mnd le premier état a persisté pendant longtemps. Mais si l'on change frélemment le sens de l'aimantation, le fer finit par s'aimanter aussi facilement 108 un sens que dans l'autre; ce qui indique que sa structure a été modifiée. Armaffement des moléenles em séries. — Les molécules de fer ont une fldance à se disposer en séries parallèles à Taxe de l'hélice. Ce fait important fsolte de plusieurs expériences. Par exemple, M. Maggi a constaté que la mductibilité d'une plaque de fer pour la chaleur est plus grande pendant aimantation, dans la direction perpendiculaire à l'axe magnétique que dans «te autre direction ^. Il employait la méthode par laquelle on étudie la conducbilité des cristaux (11,815) : la plaque circulaire , garnie d'une mince couche e cire, recevait la chaleur par un petit tube qui la traversait par son centre, i dans lequel circulait de la vapeur d'eau. La ciré fondait en formant une iche circulaire quand la plaque était à Tétat naturel ; mais quand elle était ppuyée sur les deux pôles d'un fort électro-aimant, la tache s'allongeait dans I direction perpendiculaire à la ligne des pôles, direction suivant laquelle la Bnsité augmente, puisque l'aimantation produit un allongement sans changelentde volume (1675).

U. Grove a fait une expérience curieuse, qui prouve que les particules de fer 'enoent un arrangement régulier sous l'influence de l'hélice magnétisante. 11 mplit d'eau tenant en suspension des parcelles de fer précipitées chimiqueent, un tube de verre fermé à ses extrémités par des glaces polies. La lumière ait très affaiblie en passant à travers le liquide ; mais dès qu'on faisait passer 1 courant dans une hélice qui entourait le tube, le liquide devenait subiteent beaucoup plus transparent. Les expériences de M. de La Rive, sur la naille de fer, montrent aux yeux cette tendance des particules à s'arranger en es parallèles à l'axe de l'hélice (1674). ItVV. ApplicmtloBS ft Im théorie de rmimantalloB. — Il résulte de ce

1 Comptes-rendui de l'Académie des sciences de Paris^ t. XXI, p. 961 .

2 Bibliothèque universelle de Genève (Archives des sciences, 1849], t. XIV, p. 4 32.

ni û

ail dans leur orientalion suivant certoiiiies directions. Là farce tû Joiic bien appartenir aux substances dont !es uiotécules sonl Rdépktrer, c'est-à-dire mx substances peu malléables, comme i'\ Ter écroui-

U résulte de là que si l'on pouvait par des mmens mécaniqiil parlicules des positions nomelles, on pouirail, dins certains cas,j l'aimanlalion sans employer ni les aimants, ni l'électncilé. Qu viennent à rappui de cette présomption : ainsi, M. Lagehrjelm doiîx s'aimanter forte ment par la rupture. M. Maltt^iirc! a vu modérée augmenter Vaimantation d'aiguilles d'acier; et M. Werlh sioïi modilier l'aimantation de bl& de fer d'une manière permanent raire» suivant qu'elle étail elle-même permanente ou tmnporaire ^.

167^. Cae^ilstcnce de deum états ma^nMiqucs dif

M. Maria ni ni a t^té conduit par plusieurs faits remarquables, à add certains cas, la coexistenee de àmx états magnétiques diiTérentsJ qui a été soumis k l'action des courants '^. 11 a d'abord constaté fer, d'acier ou de nickel qui a été ainmnté par la décharge d'une pi teille de Lejde à travers une bélice ipii l'enveloppe, et qui a ensuite | magnétisme par des décharges en sens inverse, s^aimante plus fortj le sens de la première décharge, quand on la reproduit avec la méiifl Le fer qui a été aimanté dans on sem, puis ramené â Télal neutre doue une aptitude pkis grande que le fer neuf â s'aimanter dans ce nu Au conlraire, Taplitude h s'aimanter dans l'autre sens est dimn ïiiôme degré. On peut, en opérant avec des courants contraires h M d'abonl employés^ changer le sens pour lequel l'aptitude est augmeûW eu renversant fréquemment le sens de la décharge, on finit par faire d ^toute diiïérence d'aptitude* Ces résultats se manifestâOL^fifififlE^iH

la terre. Quand raimantation est détruite par la chaleur, il n*y a plus aucune Krence d^aptitude.

Dans ces expériences, M. Marianini mesurait Tétat magnétique du fer, au lyen d*un instrument de son invention, qu*il nomme ré-électromètre, et qui Bsiste en une hélice fixée perpendiculairement à une aiguille de déclinaison, dans laquelle on introduit le barreau de fer pour Taimanter. Ce barreau fait TJer alors plus ou moins Taiguille, suivant le degré d'aimantation qu il reçu.

Pour expliquer ces résultats, M. Marianini admet quil existe, dans le fer *on a aimanté puis ramené à Tétat neutre au moyen de courants, des particules ésentant des états magnétiques contraires, et dont les actions se contrebalan- Qt. En effet, quand on soumet à un choc, le barreau ramené à Tétat neutre, le trouve aimanté dans le sens primitif. Par exemple, un cylindre de fer de centimètres de long et pesant 16 grammes environ, était aimanté de manière faire dévier de 60° l'aiguille du ré-électrométre. Le cylindre fut ramené à tat neutre au moyen de décharges convenables, puis on le laissa tomber sur pavé, successivement de 4, 5 et 20 décimètres ; il se trouva aimanté de inière à dévier Taiguille de 14° ; 15°, 30; et 20°. Quand le barreau, au lieu être ramené à l'état neutre, est un peu aimanté en sens contraire du ns primitif, un choc fait reparaître l'aimantation dans ce sens primitif. 1 peut, dans ces expériences, remplacer le choc , par le frottement, la îxion, la chaleur, et môme des décharges à travers le barreau. Des expéînces préalables avaient prouvé que toutes ces actions sont incapables d'aimanter fer neuf. Pourquoi maintenant la diminution porte-t-clle plus particulièrement ir l'état magnétique établi en second lieu, et qui contrebalance celui qu'on fait établi d'abord? c'est que le dernier état s'obtient par tâtonnement, au oyen de faibles décharges qui déterminent des états magnétiques faibles m des particules de plus en plus nombreuses, et l'expérience prouve que le loc, la chaleur.... diminuent relativement davantage l'aimantation quand elle ►t faible que lorsqu'elle est plus forte. Pour rendre cela plus évident , . Marianini a annulé les effets magnétiques de 6 fils de fer, au moyen de autres réunis en faisceau avec les premiers; ayant placé le faisceau dans une 'lice, et ayant déchargé une bouteille de Leyde de manière à produire l'aimantion dans le sens des 6 premiers fils , le faisceau put dévier l'aiguille du '"électromètre, de 49° ; tandis qu'il ne la déviait que de 22°, quand la décharge ait faite en sens contraire ; il retrouvait donc ainsi les différences d'aptitude '6 présentent les barreaux de fer.

*tll9. SONS PEODDiTS PAE LES couHAHTS. — Les mouvements moléculaires et ' changements de dimensions qui semanifestentsubitement dans les substan- ^ magnétiques au moment de l'aimantation, sont assez prononcés pour ^duire des vibrations sonores. Ce phénomène, dont la découverte a précédé Provoqué celle des effets moléculaires dont nous venons de parler, a été ^ervépour la première fois, en 1837, par M. Page, sur un aimant en fer à

cheval dont il approchait rapidement les pôles, d*une spirale plate parcoonie par un courant. L'année suivante, M. Delezenne obtint aussi un son en faisant tourner une armature de fer devant les pôles d'un aimant, ou vire vmà MM. deLaRive, Beatston,Marrian>, Gassiot, observèrent qu*il se produit un soi musical dans une barre de fer, au moment où l'on introduit un courant dans ooe hélicequi l'enveloppe. M. Marrian a reconnu que le son est le même que celui que rend la barre quand on )a frappe à son extrémité. M. Beatston a constaté qu'une barre d'acier fortement trempée ne produisait pas de son, mais qu'elle « rendait un de plus en plus intense, à mesure qu'elle était plus complètemeot recuite.

M. de La Bive a le premier attribué le son produit à Tespèce de choc qui s lieu lors du déplacement brusque des molécules, au moment où elles reçoiveit l'action du courant. Pour augmenter l'intensité du phénomène, il n'y a donc qn'i rendre ce choc très fréquent, en faisant passer le courant par intermittence très rapprochées. M. de La Rive a fait usage pour cela de différents appareils, cntr'autres d'une roue dentée métallique disposée comme celle de M. Pouillet (1563). Il a pu ainsi produire un son clair et soutenu dans in cylindre de fer de 10 centimètres de diamètre, pesant 10 kilos. Le son était celui que produisent les vibrations longitudinales.

Un fil de fer tendu sur un appareil analogue au sonomètre, donne le son (|oi correspond aux vibrations transversales, accompagné de ses harmoniques, et présentant une intensité d'autant plus grande que l'une des extrémités de l'hélice est plus près du milieu de la corde, ou d'un des nœuds qui tendent à s'j former. Il ne faut pas que les interruptions du courant soient trop rapprochées. Plus le fer est doux, plus le son est intense; l'acier trempé n'en produit qu'os très faible. Il y a aussi, pour chaque fil, un degré de tension pour lequel Hbtensité totale du son est maximum. Si l'on dépasse cette tension, l'intensité diminue, ainsi que le nombre des harmoniques que l'on peut distinguer; les plus aigus disparaissent les derniers, et l'on finit par ne plus entendre que le son provenant des vibrations longitudinales.

Courant transmis. — M. Beatston et M. de La Rive ont reconnu qu'on courant intermittent transmis à travers le fil tendu, lui fait aussi produire des sons, qui senties mêmes qu'avec une hélice; le son fondamentiil est seulement un peu plus bas, à cause de réchauffement du fil. M. de La Rive trouve quête ^on est d'autant plus intense que le fil est plus court et que sa résistance àb conductibilité se rapproche davantage de celle de la pile. Avec un fil de ferdoox» le son est plus fort que celui que produit une hélice, surtout si le fil est un, et le courant assez fort pour l'échauffer un peu. Quand le fil est écroui, et surtont quand il est en acier, le son produit par le courant transrais e^ït au contraire plus faible que celui qui a lieu avec une hélice. Si l'on échauffe le fil, l'intensité

i Arch. de l'ékdr., t. V, p. 195 à 233 j et Ann. de ch. et de ph., 3c série, l. ïH, «î-

minoe. Cependant il semble que, dans le cas du courant transrois, l'intensité igmente sousTinfluence du mouvement d*accroisseroent de la température.

M. Wertheim a obtenu des vibrations par le passage d'un courant discontinu travers la tige rigide /jT de son appareil (/ig. 1225 ) ; de fines pointes verticais adaptées aux extrémités, et plongeant dans des capsules de mercure, dînaient passage au courant intermittent. La hauteur du son restait la même ^d les crochets étaient placés de manière que le courant ne parcourût ii*ane partie de la tige ; seulement Tintensité était moindre.

latteBieiita. — Indépendamment des sons musicaux, on entend encore, lans tous les cas. des chocs ou battements, qui coïncident avec les interruptions h courant, et que M. de La Rive compare au bruit que font des gouttes de ihie en tombant sur un toit en métal. Ce qu'il y a de très curieux, c'est que X8 battements se produisent avec la limaille de fer, et même avec du fer , la cobalt, du nickel, en poudre impalpable obtenue par précipitation des oxydes ftt rhydrogéne. La poudre est placée en couche de 2 à 3°*'", dans une botte {M Ton introduit, au moyen d'une tige fixée en son milieu, dans une hélice rerticale. Les chocs coïncident toujours avec les interruptions du courant ; de ^fais, la poudre s'agite tant qu'il n'y en a pas plus de 80 par seconde, et on avoit former des pyramides qui tournoient avec rapidité.

1680. fixpliratloii dn son proiroqaé par leseonranta. — Pour expliquer «son que produit le fer pendant le passage du courant discontinu dans une hélice pi l'enveloppe, M. de La Rive remarque que le courant tend à disposer les Dolécules du fer en files longitudinales (1674), et que ces molécules vibrent ftt élasticité, en revenant à leur position d'équilibre pendant les interruptions. Les bruits secs ou battements qui coïncident avec les intermittences du courant, teot dus au déplacement brusque des molécules, et peuvent être comparés au Imiissement qui accompagne le frottement de l'archet sur une corde. Le son Mt d'autant plus intense que le fer est plus doux, parce que les molécules y iOBt plus mobiles que dans le fer écroui ou dans l'acier. Si le fil de fer est limante par l'influence d'un aimant ou d'une autre hélice, le son est plus fort ffmA le courant intermittent a pour effet de produire une aimantation de sens Dootraire, et il est plus faible quand il tend à en produire une de même sens ; K'est que, dans ce dernier cas, les molécules sont d'avance dans des positions Ms rapprochées de celles que tend à leur imposer le courant. Une trop grande ^sion, en donnant aux particules une position forcée, diminue leur mobilité ^ rend le son plus faible.

Les mouvements de totalité observés par M. Wertheim (1675) lui ont servi rendre compte des différents sons produits. La barre ff {fig. 1225) placée i^Want l'axe de l'hélice dans laquelle on fait passer le courant intermittent BQd un son, en vibrant longitudinalement. Ce son dépend donc de la longueur s la barre, et non de la forme et de l'aire de sa section. L'amplitude des vibra- ODS est assez grande pour que M. Wertheim ait pu les enregistrer par la léthode graphique, sur une lame de verre recouverte de noir de fumée, m 40

Quand la barre est en dehors de l'axe de l'hélice, le son longitudinal estmmos pur, et il est accompagné de vibrations transversales visibles à l'œil nu , mais donnant un son tellement faible, qu'on ne le distingue qu'en appliquant l'oreille sur la table de l'appareil.

Avec des fils soumis à une tension suffisante, qui est d'autant plus forte que le fil est plus fin, on n'entend que le son longitudinal très pur; maisi mesure qu'on diminue la tension, on entend des sons provenant des vibratiou transversales, accompagnés d'un bruit de ferraille tout particulier, et d'aotrei bruits difficiles à définir, et distincts surtout avec les fils un peu gros. Ces bruits paraissent dus à un ballottement transversal, car ils disparaissent qoaii on empêche ce ballottement au moyen d'une tension latérale.

Conrant transmis. — Quand le courant parcourt directement un fil k fer ou d'acier, les particules tendent à s'y disposer transversalement , comie le montre l'expérience (1663). Le courant discontinu doit donc déplacerai particules dans ce sens, et les laisser alternativement revenir à leur positiH d'équilibre ; d'où des chocs coïncidant avec les intermittences du courant, le son longitudinal qui les accompagne ^ A l'appui de cette explicatioa, M. de La Rive a opéré sur un fil de cuivre enveloppé d'une gaine en fer, contiguë ou séparée par une couche de soie ou de cire ; le passage du coonut discontinu dans le fil de cuivre a produit les mêmes' effets, seulement mo» intenses. Une fente longitudinale ayant été pratiquée dans l'enveloppe de fer, les deux bords se trouvèrent aimantés en sens opposé. M. Wartmann a confinié les explications de M. de La Rive par de nombreuses expériences^.

Si le fil est parcouru par un courant continu , en même teinps que parle courant intermittent, et si les deux courants sont de même sens, le son cesse, ou du moins est considérablement afl'aibli ; c'est que le courant intermittent trouve les particules disposées, par le courant continu , comme il tend à les placer lui-même. Si le fil de fer doux est remplacé par un fil écroui ou par un fil d'acier , le courant continu favorise au contraire le développement (h son, en ajoutant son action à celle du courant intermittent, qui ne peut qoe difficilement vaincre la résistance que les particules opposent au déplacement

Si l'un des deux courants passe par une hélice, pendant que l'autre suitk fil de fer , comme le premier tend à tourner les particules dans une diredK» perpendiculaire à celle dans laquelle le second les sollicite, elles éprouvent te oscillations très prononcées, et l'on entend un son particulier très aigu. Quairf le fil est aimanté, on obtient encore ce son aigu, au moyen d'un seul courant discontinu passant dans le fil, l'aimantation ayant pour effet de disposer ies particules tout autrement que le courant ne tend à les tourner. Le fer aimanta traversé par un courant continu, et soumis à l'action intermittente d'une hélicfi rendant le même son particulier qu'un fil d'acier trempé non aimanté, M. ^

> Annales de chimie et de physique, 3« série, l. XVI, p. 93, et t. XXM. p. <85. 2 Bibl. univ, de Genève (Arch des se), t. V, p. 449.

La Rive en eonclut que l'aimantation donne vraisemblablement aux particules de fer doux, une disposition semblable à celle que la trempe donne aux particules de Tacier.

€•81. ■oaTemeiits Tlbratolres dans les corps non mau^nëtlqnes. —

M. A. de La Rive a obtenu des vibrations en faisant passer un courant discontinu dans de gros ûls de métaux non magnétiques; mais il faut que ces fils soient entourés d'une hélice, ou placés très près des pôles d'un électro-aimant , dans lesquels passe un courant continu. Cependant, on obtient encore un son, quand le &1 que parcourt le courant discontinu est plié en hélice ; les spires agissant les unes sur les autres pendant le passage de ce courant, et les actions réciproques remplaçant l'effet de l'hélice extérieure nécessaire quand le ûl est - rectiligne. Un courant continu transmis dans le til contourné en hélice et dans i le même sens que le courant intermittent, fait cesser, ou du moins affaiblit :: JM^blement le son : tandis que, si ce courant continu passe dans une hélice ^extérieure, il renforce le son. 11 semble résulter de là que l'hélice extérieure, l on Télectro-aimant, imprime aux particules du métal non magnétique un dépla- : cernent qui leur donne des positions analogues à celles qui existent dans les ; métaux magnétiques, positions que le courant discontinu vient changer par : intermittences. Un courant continu dans le fil en hélice, imprime d'avance aux llKirticules, la position que devrait leur donner le courant discontinu, et il n'y a "plus de son. L'hélice extérieure renforce au contraire le son quand le courant Y marche dans le même sens, parce qu'elle dispose les particules tout autrement que le courant discontinu, auquel ses spires sont sensiblement perpendiculaires.

Il n'est pas nécessaire que le corps soit long et mince, pour rendre un son : Une rondelle de laiton de iS*^" de diamètre et de l"" d'épaisseur, produit 'Ce phénomène quand on la soutient horizontalement par une tige métallique, dans une hélice verticale parcourue par un courant continu, et qu'on fait passer un courant intermittent du centre à la circonférence, ou réciproquement. Le mercure lui-même peut rendre des sons : on l'introduit dans un tube de quelques millimètres de diamètre contourné de manière à envelopper à peu près le Y pMe d'un électro-aimant, et on le fait traverser par le courant intermittent. Le ^ aoo est semblable à celui que produirait une série de petites étincelles. ^ Le sifflement que produit l'arc voltaïque sous l'influence de l'électro-aimant 0535) est un effet du môme genre ; car le courant dans l'arc voltaïque est une ^ anite de décharges très rapprochées. Tous ces effets indiquent, du reste, une t action du magnétisme sur tous les corps; nous verrons en effet que tous, F même les gaz, obéissent aux actions magnétiques énergiques.

Sons dans les fils télégraphiques. — Il nous reste à signaler les sons 'Musicaux que produisent assez souvent les fils de fer des télégraphes électriques, sons qui ont été observés pour la première fois par M. Janiar. On les a ^^pliqués d'abord par le passage des courants intermittents qui servent à la Production des signaux. Mais il est à remarquer qu'ils ne se manifestent pas

indifféremment dans tous les états atmosphériques. M. de La Rive est phs disposé à les attribuer à Técoulement de l'électricité de Tatmosphére ; et il dte à Tappui de cette opinion une observation faite, en i82i, à Bâle, par H. Haas, qui remarqua qu'un long fil de fer tendu à i mètre environ du sol, rendait m son quand le temps devait changer '.