ARMATURES

M. Bazin a ea l*idée de recourber un seul barreau aimanté, en forme de fer à chetal, de manière à faire agir les deux pôles sur un même portant. La fig. 896 représente un aimant ainsi disposé, formé de plusieurs lames superposées, dont les extrémités sont échelonnées comme cela doit toujours avoir lieu dans les faisceaux. On aimante ces barreaux recourbés, comme les barreaux droits, en plaçant sur le prolongement des deux brancbes, deux aimants Gxes, et promenant les aimants mobiles sur les faces, en en suivant la courbure. Les aimants en fer à cheval portent beaucoup plus que le double de la charge

Fig. 895.

Fig. 897.

que porterait un de leurs pôles ; c'est qu'il se fait dans le portant, sous l'action des deux pôles réunis, une décomposition magnétique qui réagit ensuite pour augmenter la puissance de l'aimant. Pour mettre en évidence cette influence do portant, on le retire un peu, de manière à laisser à découvert une partie de reitrémité d'une des branches de l'aimant , comme on le voit sur la fig. 897, et l'on suspend en a un morceau de fer aussi lourd que possible. Si l'on vient ensuite à enlever tout à fait le portant, le morceau de fer se détache aussitôt.

La forme et les dimensions du portant ont une grande influence sur la limite de charge, et c'est par tâtonnement qu'on arrive à lui donner les proportions les plus convenables. Il y a avantage à arrondir les extrémités, comme on le voit dans les fig. 896 et 897, et à donner une forme cylindrique à la surface de contact. — Pour mettre en évidence l'influence de la forme, on suspend au pôle d'un barreau aimanté, un cube de fer représentant sa limite de force ; on trouve ensuite que le même barreau ne peut porter que quelques grammes d'un fil de fer qu'on y suspend verticalement; c'est que la quantité de fluide décomposé est très petite dans le fîl de fer très étroit.

AiaiaBts ■atoreis armés. — Les aimants naturels sont généralement très faibles, mais on peut augmenter leur force dans une proportion étonnante, au moyen de pièces de fer, ou armatures, convenablement disposées. La fig. 898 représente un aimant naturel armé. Après avoir cherché la position des pôles

de la pierre d*aimant A, on y polit deux faces parallèles, sur lesquelles on applique, aussi exactement que possible, deux plaques de fer très doux , qui en recouvrent toute la surface. Ces plaques, fixées par des bandes de cuivre, et nommées ailes ou jambes de TarmaturCv sont terminées par des masses a, a\ ou pieds, qui s'avancent en dessous, de manière à s*appuyer exactement sur la face inférieure de Taimant, auquel on a donné la forme d'un parallélipipède rectangle, ce' est le portant ou contaet, auquel on suspend la charge.

Le rôle des armatures est facile à comprendre : le fluide neutre de Taile est décomposé par l'action du pôle de la pierre d'aimant qui est de son côté. Le fluide attiré dans l'aile réagit sur celui de l'aimant , et y détermine une décomposition plus complète , de manière que la force de l'aimant est considérablement augmentée. De plus, le magnétisme reçoit une meilleure direction, et l'on peut enfîn utiliser en même temps les deux pôles ; aussi l'aimant peut-il

soutenir jusqu'à ^00 fois la charge qu'il portait avant

d'être armé.

Pour arriver à de semblables résultats, il faut donnét

aux armatures une forme convenable. Il ne faut pas que

les ailes soient trop minces,

car alors le fluide attiré serait

en trop faible quantité pour

modifier l'aimantation de la

pierre. 11 ne faut pas non

plus qu'elles soient trop

épaisses, autrement l'action

du fluide repoussé ne serait

pas concentrée dans le pied.

C'est par tâtonnement qu'on

arrive à trouver l'épaisseur la plus favorable. On a

reconnu qu'il y a avantage à amincir les ailes, à la partie supérieure. Les dimensions du pied s'obtiennent aussi par tâtonnement; on les rétrécit par le bas, comme on le voit dans la fig. 898. Toutes les parties des armatures doivent être travaillées a la lime et non au marteau, afin de ne pas écrouir le fer doux.

Nollet a eu l'idée d'armer des aimants artificiels à la manière des îiimants naturels; il leur a trouvé alors une force beaucoup plus grande. La fig, 899 représente un aimant armé de cette manière. Nollet en cite un qui portait une charge six fois plus grande que celle qu'on pouvait suspendre à l'un de ses pôles avant qu'il fût armé.

Effet de la snreharice. — La décomposition magnétique qui se fait dans le portant, produit un phénomène assez singulier. Qu.md on charge un aimant peu à peu, on peut, au bout de plusieurs jours, arriver à lui faire porter plus i\i\ double de ce qu'il porte ordinairement. Mai^ si l'on vient à le surcharger au [)oint que le portant se détache, l'aimant reprend subitement sa force pri-

Fig 899.

Fig. 898.

INFLUENCe DE LA CHALEUR. 51

mitive, et même, suivant quelques physiciens, il descend au-dessous de cette force. Si ce dernier fait est exact, il est inexplicable dans Tétat actuel de la science. Du reste, la vigueur de Taimant augmente peu à peu quand on labandonne à lui-même, garni de son portant chargé d*un poids.

êt!99. nFuma db la mpiiAnu sut la mcB vu aihaits. — La force des aimants diminue sous Finfluence de la chaleur, soit d*une manière permanente, soit seulement passagèrement. Gilbert a reconnu le premier qu*un niniant perd toute trace d'aimantation quand on TéchaulTe jusqu'au rouge ; la chaleur fait donc céder la force coërcitive. ^pinus a tiré parti de cette propriété pour augmenter la force des aimants; il les plaçait, après les avoir fait rougir, entre les pôles opposés de deux forts aimants, et les laissait refroidir jdans cette position. La décomposition du fluide neutre, faite en l'absence de la force coërcitive, persiste quand cette force revient pendant le refroidissement. M. Hamann a eu l'idée de tremper les barreaux d'acier pendant qu'ils sont soumis à l'action des aimants destinés à les aimanter. Un barreau porté au rouge, puis trempé dans la position verticale, conserve aussi l'aimantation produite par l'influence du globe.

Coulomb a pu suivre le dccroissement de la force magnétique d'un barreau à mesure que la température s'élevait. Il commença par le recuire, aûn que la force coërcitive ne pût pas varier. L'ayant ensuite aimanté, puis chauffé à différentes températures, il le soumit à la méthode des oscillations, et arriva aux résultats suivants :

T«np«'Talures <5«>c. 50 100 2«4 425 037 850

Temp< de 10 oscillations. 03" 97,5 104 147 215 290 très grand. '

M. Kupffer a étudié la loi de la diminution de la force d'un aimant à des températures élevées, en le faisant agir sur une aiguille aimantée, au-dessus de laquelle il le place, les pôles contraires en regard. Il observe ensuite le temps que met l'aiguille à faire un certain nombre d'oscillations sous l'influence de la terre et sous celle de l'aimant porté à différentes températures. Plus l'aimant est chaud, plus le temps des oscillations est grand. Mais la chaleur n'agit pas instantanément, elle demande un temps assez long pour produire tout l'afTaiblissement dont elle est capable. Par exemple, ayant plongé un aimant plusieurs fois dans l'eau bouillante en l'y laissant séjourner chaque fois pendant 10 minutes, il a trouvé qu'à chaque immersion il y avait diminution de la force magnétique, et ce n'était qu'à partir de la sixième opération que l'état de l'aimant n'était plus changé.

M. Kupffer a aussi étudié refl*et de réchauffement d'une seule moitié de l'aimant. Pour cela, il le plaçait parallèlement à côté de l'aiguille, les pôles contraires en regard. L'aiguille ne restait dans le méridien magnétique qu'autant que son milieu et celui de l'aimant se trouvaient en face l'un de l'autre. Si l'on venait ensuite à affaiblir, en l'échauffant, l'une des moitiés de

Taimant, sa ligne neutre se rapprochait du pôle opposé, et Taiguille était déviée en obéissant à l'attraction de ce dernier pôle, et d*autant plus que réchauffement était plus grand. Un barreau de fer doux, mis à la place de Taimant et aimanté sous Tinfluence du globe, a donné des résultats opposés : le pôle le plus échauffé était le plus puissant. Enfin, en observant par la méthode de Coulomb, la distribution du magnétisme suivant la longueur, dans une aiguille cylindrique (1215), M. Kupffer a reconnu que la chaleur diminue d'une manière plus prononcée la force magnétique, prés des extrémités que vers le milieu.

M. Christie a constaté que la plus grande partie du changement d'intensité par la chaleur a lieu instantanément ; ce qui s'explique par l'accumulation de la puissance magnétique prés de la surface (1218). Il a aussi reconnu que la force magnétique du fer doux augmente avec la température, au lieu de diminuer comme chez les aimants.

M. Dufour a étudié la diminution d'intensité jusqu'à 260'' ^ Il a suivi la même méthode que M. Kupffer; le barreau aimanté était plongé dans une cuve pleine d'huile , dont le couvercle était séparé de l'aiguille aimantée par un double écran rempli de ouate, de manière que la température de l'air autour de l'aiguille ne variait que de 8 à 10"". L'intensité de la terre, F, étant , prise pour unité, et celle du barreau étant représentée par m, on a m = F (n^ — N^) : N^, N et n étant le nombre d'oscillations de l'aiguille pendant le même temps, sous l'influence de la terre et sous celle de la terre et du barreau (1211). — M. Uufour a reconnu qu'on peut représenter la force de l'aimant, par la formule m=a — bl — cf^, jusqu'à ( = 100°; mais au-delà, la force diminue plus vite que ne l'indique cette formule. La diminution dépend aussi du barreau; elle est d'autant moins prononcée qu'il est plus fortement trempé.

M. Dufour a cherché à quelle température minimum le barreau perd toute son aimantation, et il a reconnu qu'après avoir été porté au rouge cerise vif, il présente encore des traces d'aimantation après le refroidissement ; mais il peut se faire que cette faible aimantation se soit rétablie pendant le refroidissement, comme cela a lieu dans les expériences que nous allons passer en revue.

%tSO. TarUtloas passagères prodoites par la ehalear. — Quand la température varie dans des limites restreintes, elle peut modifier la force des aimants d'une manière passagère; un échauffement la diminue, et elle reprend sensiblement son intensité quand la température revient à sa première valeur. La première observation à ce sujet est due à Canton. Saussure a reconnu et étudié ce phénomène au moyen d'un instrument qu'il appelait magnétomèire ; il consistait en un pendule suspendu très délicatement, et dont la lentille était une balle de fer. Un arc divisé indiquait les déviations produites par l'aimant

> Bibliothèqw unwenelle de Getùve (archÎTes des sciences, 1867), t. XXXIY, p. 295.