LL

Le flux d'induction par unité de surface est égal à o dans les régions du champ qui sont très éloignées de l'aimant et égal à B à l'intérieur de cet aimant. Pour qu'il y ait conservation du flux à la traversée de la surface de la sphère, il faut que la réaction de Taimant sur le champ magnétique inducteur infléchisse les lignes de force, de manière qu'elles soient plus resserrées dans le champ d'induction uniforme intérieur que dans le champ magnétique donné. Ce phénomène est d'autant plus accentué que la valeur de [x est plus grande, en sorte que Taimant devient pour ainsi dire, selon la grandeur de [x, plus ou moins perméable pour rinfiltration des lignes de force.

Si, au lieu d'un noyau sphérique, on considérait un barreau de fer doux très allongé, dirigé dans le sens du champ magnétique o, on trouverait

pour valeur de l'induction intérieure ; la pennéabilité magnétique de ce barreau, relativement à celle de l'air, serait alors exactement représentée par le coefficient [x.

39. Aimants permanents. — Un morceau de fer doux aimanté par l'influence d'un champ magnétique perd son aimantation lorsqu'on le retire de ce champ.

Si au lieu de fer doux on prend soit du fer écroui, soit du fer laminé, soit surtout de Tacier , le corps , une fois aimanté par l'influence d'un champ magnétique, conserve une partie de son magnétisme alors qu'il est soustrait à l'action de ce champ. On dit, dans ce cas, que le corps possède une force coerctiivey en vertu de laquelle il peut devenir un aimant permanent. L'expérience indique, d'ailleurs, qu'il faut recourir à un champ magnétique suffisamment intense, à l'exclusion des champs très faibles, ppur donner naissance à laimantation résiduelle.

Yoiéi sur quelles hypothèses on a basé une théorie des aimants permanents :

On admet d'abord qu^aprës la disparition du champ magnétique produisant Faimantation temporaire , l'intensité d*aimantation conserve en chaque point sa direction ainsi qu'une fraction déterminée de sa valeur primitive ; cette fraction e est un paramètre spécifique dépendant de la substance du corps, h' aimantation riffide ainsi conservée agit, par influence, comme un champ magnétique extérieur, pour engendrer, conformément à la théorie de Poisson, une aimantation induite. La superposition du magnétisme rigide et du magnétisme induit constitue le magnétisme apparent auquel sont dus les effets observables de Taimant permanent.

Il est, d'ailleurs, à remarquer que l'action intérieure du magnétisme induit est toujours dirigée en sens contraire de celle du magnétisme rigide, en sorte que l'induction de l'aimant sur luimême est démagnétisante; le magnétisme apparent est, par conséquent, plus faible que le magnétisme rigide.

40. Aimant uniforme. — Considérons un morceau d'acier placé dans un champ uniforme, en supposant la forme et l'orientation de sa surface choisies de manière qu'il puisse prendre (n^* 35) une aimantation temporaire uniforme

k désignant le coefficient d'aimantation de l'acier.

Lorsque ce corps sera relire du champ magnétique, il conservera une aimantation rigide

qui produira intérieurement un champ magnétique uniforme dont la force sera — L I,. L'intensité de l'aimantation induite correspondante sera

L'intensité d'aimantation apparente ou permanente de l'aimant d'acier, sera, par conséquent,

41- Barreau très allongé. — S'il s'agit d'un barreau très allongé, aimanté dans le sens de sa longueur, on a L = o et, par conséquent,

Tp = si» = tko.

En donnant à cp diverses valeurs et déterminant, pour chacune

Fig. 17.

d'elles, Ip et It, on obtient deux courbes analogues à celles que représente la figure 17.

La fraction

est, par conséquent, une fonction de c). Elle reste nulle tant que 'f n'atteint pas une certaine valeur 0 A et croit ensuite indéfiniment en restant toujours inférieure à Tunité.

42. Action démagnétisante. — L'action démagnétisante qu'un aimant exerce sur lui-même par l'induction de son propre magnétisme se révèle par divers phénomènes bien connus.

Un barreau cylindrique très allongé qui pourrait, d'après la théorie, s'aimanter uniformément, parallèlement à son axe, en donnant sur ses bases mêmes deux pôles opposés, ne prend jamais, en réalité, cette aimantation uniforme. Si elle existait, en effet, à un instant donné, les filets solénoïdaux parallèles, aboutissant aux bases du cylindre, se repousseraient à leurs extrémités, où des pôles de même nom se trouveraient voisins les uns des autres; il en résulte que ces filets perdraient leur forme rectiligne pour

&e courber et reporter leurs extrémités sur la surface latérale du cylindre. Les pôles de Taimant abandonnent les bases du cylindre et reculent vers l'intérieur.

Pour que Faction démagnétisante devienne nulle, il faut que l'aimant soit exclusivement composé de filets magnétiques fermés sur eux-mêmes et, par conséquent, sans action à Textérieur. Il peut en être ainsi dans un anneau fermé ; aussi y a-t-il intérêt, dans la pratique, à côtoyer ces conditions d'aussi près que possible.

Lorsque Ton réunit par une armature les deux extrémités d'un aimant en fer à cheval, on complète, pour ainsi dire, un aimant fermé sur lui-même. On affaiblit ainsi Faction démagnétisante, ce qui explique Futilité des armatures pour la conservation des aimants.

43. Mouvement d*un petit corps dans un champ magnétique. — Considérons une particule de métal assez petite pour que son volume u puisse être considéré comme élémentaire, et supposonsla placée dans un champ magnétique qui lui fasse acquérir une aimantation temporaire.

Soit cp rintensité du champ au point où cette masse est située ; comme cette intensité cp constitue à elle seule la force magnétisante, rintensité d'aimantation lui sera parallèle et aura pour

valeur

L'énergie potentielle de l'aimant élémentaire sera par conséquent (n^ 34)

Si le paramètre k était négatif (ce qui a lieu pour les corps tels que le bismuth, dits corps diamagné tiques)^ cette énei^ie potentielle serait positive ; sa tendance naturelle à diminuer de plus en plus se manifesterait par le mouvement du corps dans le sens où la force cp diminue ; ce corps paraîtrait repoussé par les aimants qui créent le champ magnétique.

Lorsqu'au contraire k est positif, ce qui a lieu pour tous les

métaux magnétiques et notamment pour le fer doux, Ténergie potentielle est négative et diminue lorsque 9 augmente ; le mouvement du corps se fera donc dans le sens de la croissance de la force <p, en sorte que le corps paraîtra attiré par les aimants et viendra finalement en contact avec une de leurs surfaces.

44. Force portante d*an aimant. — Considérons un cylindre indéfini aimanté parallèlement à son axe, soit temporairement dans un champ magnétique, soit à Tétat permanent

Pratiquons une fente étroite normale à Taxe ; la force intérieure, observable au centre de la cavité sera (n® 29) dirigée dans le sens de rintensité d'aimantation I et égale à 47cl ; la moitié de cette force provient de la masse magnétique de densité <r = I, qui est répandue sur une des surfaces de la cavité, et l'autre moitié provient de la masse magnétique de densité — 9= — I, qui est répandue sur la face opposée. Il en résulte que l'attraction qui s'exerce entre la masse 9 correspondant à l'unité superficielle de l'une des faces sur la masse — «r correspondant à Tunité superficielle de la face opposée est *égale à

telle est la valeur en dynes de la force portante de l'aimant par unité de surface.

En supposant I égal à 1,800 unités CGS, valeur qui peut être atteinte dans l'aimantation temporaire du fer doux, on trouve que la force portante s'élève & vingt millions de dynes, soit environ 20 kilogrammes, par centimètre carré.

45. Imperfection de la théorie. — La variabilité du paramètre d'aimantation k et de la perméabilité magnétique [a pour un même corps en fonction des intensités des champs magnétiques inducteurs rend évidemment très imparfaite la théorie de l'aimantation par influence.

L'expérience a montré, d'autre part, que la température exerce, sur les phénomènes d'aimantation temporaire ou permanente, une action importante.

Lorsqu'un corps est soiimisà des aimantations et à des désai-

mantations successives, il conserve, pour ainsi dire, Tenipreinte de tous les états magnétiques antérieurs à celui qu'il possède actuellement. On observe, en outre, dans la désaimantation, un phénomène de retard auquel on a donné le nom à! hystérésis.

Nous indiquerons plus loin comment Tétude expérimentale de Taimantation par influence a permis d'établir une théorie qui, sans être rigoureuse, rend de grands services dans la pratique.