CHAPITRE II

PES BOUSSOLES DE oéCLlSAlSOH ET DE LEVES VSAOES.

I l". Des aiguilles et barreaux uirnantés.

Les boussoles qui servest à observer. la dédinaisqn et les variations horaires sont pourvues d’aiguilles ou barreaux d’acier- ti-empc , aimantés à saturation.

Les aiguilles sont très-minces; elles opt la forme d’un losange allongé; on les suspend tantôt aumoyen de chapes en agate sur des pivots d’acier très-fius, tantôt, suivant leur poids, à des fils simples de cocon, ou à un assena^ blage de fils de cocon sans torsion.

Les barreaux ont la forme rcctang[ulaire^ leurs dimensions sont très-variables.

Coulomb a trouvé qu’à même longueur, même poids et même épaisseur, une lame taillée en flèche avait un moment de rotation plus grand qu’un parallélogramme rectangle. De Là résulte la nécessité de donner aux aiguilfes la forme d’un losange.

Relativement à la trempe nécessaire pour donner à l’aiguille le plus de magnétisme possible, l’expérience a prouvé qu’une trempe très-roide est celle qui dônne le moins dp magnétisme; qu’à partir de cette trempe, le magnétisme de ces aiguilles va toujours en augmentant dans tons les degrés de recuit, jusqu’à ce que ce recuit soit d’un rouge très-sombre ; le magnétisme diminue ensuite, à mesure

8 DES AIGUILLES ET OAlUtEAUX AIMANTÉS.

que la lame est recuite à un plus grand degré de chaleur.

Coulomb, dont les recherches ont répandu une lumière si vive sur toutes les questions relatives au magnéti.sme terrestre, a fait aussi plusieurs séries d’expériences sur la force magnétique des lames, eu égard à leur longueur. Les lames soumises à l’expérience étaient formées d’un acier très-pur, elles avaient 3 lignes de large, sur une longueur de 4 à i6 pouces. En cherchant le te/hps employé par chacune d’elles pour faire ao oscillations, il a obtenu les résultats suivants, que les personnes qui sc servent d’aiguilles pour la construction des boussoles , doivent prendre en considération:

Lame de i6 po.

a mis a3i'' à

faire ao oscillations.

— la

Id.

lO

Id.

ia6"

Id.

Id..

Avec des lames de même longueur et de 8 lignes de large. Coulomb a obtenu, pour le temps de ao oscillations :

I Lame de 1 6 po.

aoa"

io4"

Des expériences faites avec d’autres lames, dont la largeur n’était pas la meme, ont montré qu’une diminution égale dans les longueurs donnait a peu près la même diminution dans la durée des oscillations ; ainsi la largeur des lames n’influait que très-peu sur cette diminution. D’un autre côté. Coulomb a trouvé que le temps des oscillations décroissait, à peu de chose près, proportionnellement aux diminutions des lames, et que le

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temps total des oscillations est plus grand , épaisseur et longueur égales, pour des lames larges que pour des lamps étroites.

Relativement à l’épaisseur des lames, la longueur et la largeur restant les mêmes, il a reconnu que cette épaisseur n’exerçait aucune influence sur la durée des oscillations. En effet , ayant soumis à l’expérience des lames de la même nature que celles qui lui avaient servi dans les expériences précédentes , mais d’une épaisseur triple des premières, il a trouvé les résultats suivants pour le temps que chacune des aiguilles a mis à exécuter ao oscillatious :

ILame de i a po.

Or, dans les expériences A, une lame de la pouces de long et de 3 lignes de large, -ayant exécuté ao oscillations en 1 80", et une lame de 4 ponces, le même npmbrc d’oscillations en 80", la différence de temps, pour ao dscillations dans ces deux lames, est de 100'. Si nous retranchons de même du temps qu’une lame de t a pouces (expérience C) met à faire ao oscillations , le temps employé par une lame de 4 pouces pour exécuter le même nombre d’oscillations, on trouve loi, nombre sensiblement égal au précédent. On voit donc que l’épaisseur ne change pas l’accroissement du temps des oscillations, qui est en rapport avec la longueur. Avec ces données , et sachant en outre que les forces agissantes sont comme les carrés des nombres qui expriment les oscillations exécutées dans un même temps, il sera facile de déterminer les dimensions les plus favorables à donner aux aiguilles aimantées.

D’un autre côté, le mode de suspension des aiguilles dp boussole est de la plus haute importance, puisque l’on

lO 0£S AIGUILLFS hX BARREAUX AIMANTES.

doit éviter le frottement des pivots et la torsion des fils. Dans les expériences délicates, on rejette les pivots pour ne SC servir que d’un assemblage de fils de soie, sans torsion, en nombre suffisant pour ne pas .se rompre sous le poids de l’aiguille ou du barreau. Bien qu’on adopte préférablement ce dernier mode, je dirai cependant quelques mots sur le frottement du pivot contre le fond de la chape, obstacle que la force directrice doit vaincre préalablement pour produire son effet.

L’expérience a prouvé que le frottement croît avec le poids de l’aiguille.' Pour s’assurer de ce fait, on présente de loin un aimant à l’aiguille, qui sort aussitôt du méridien magnétique , et l’on examine ensuite de quelle manière elle y revient quand elle est abandonnée à ellemême; les amplitudes des arcs auxquels elle s’arrête sont proportionnels à l’énergie du frottement. On peut consulter (i) les expériences qui ont été faites à cet égard par Coulomb , qui a trouvé encore que lorsque les pivots ont servi depuis longtemps, et que leur pointe commence à s’user, le moment est proportionnel aux pressions. Je renvoie le lecteur aux détails dans les<|uels je suis entré dans le volume déjà cité sur les précautions à prendre dans la construction des pivots et des chapes. Je dirai seulement que les pivots doivent être plus ou moins aigus suivant les charges qu’ils sont destinés à soutenir. Dans les bousj soles pour le service des vaisseaux , les pivots fatiguant beaucoup, non-seulement à cause du poids dont les aiguilles sont chargées, mais encore en raison de la perpétuité de leur mouvement, on est dans l’usage de les faire plus'renforcés et moins aigus que ceux qui doivent soutenir des aiguilles destinées à faire des operations dans un lieu fixe. Je vais actuellement passer en revue les principales boussoles de déclinaison dont les observateurs se servent tant sur terre que sur mer.

(i) Tora. P- 340.