CHAPITRE PREMIER Définition

Tundis que le système électrostatique absolu est fondé sur la mesure des nclions régies par la loi de Coulomb, le système électromagnétique, que nous allons étudier, est fondé sur la mesure de l'action exercée par le' courant sur l'aiguille aimantée. On définît d'abord les quantités de magnétisme et le clinmp magnétique, en se servant de la méthode inventée par Gauss. Knsuite ou définit successivement l'intensité électromagnétique i du courant et la force électromotrice e, qui est une force éle^ctromotrîce d'induction. Des définitions directes de i et de c on déduit ensuite les définitions de la quantité d'électricité y, de la résistance r, de la capacité c. Le système électromagnétique ainsi constitué repose donc sur les traviius de dauss complétés par Weber, KirchhofT et Lord Kelvin.

56. QaantitèB de Magaétiame. — On définit les quantités de magnétisme par leurs actions réciproques ù distance. On prend pour unité de fluide boréal la quantité de ce lluide qui, placée ii l'unité de distance d'une quantité égale, produit sur elle une répulsion égale à l'unité de force. La force agissante qui s'oxerce entre deux masses magnétiques u^' est :

86 SYSTÈME ÈLECTROMAGSÉTIQLE

On ne peut pas séparer les fluides magnétiques comme on sépare les fluides électriques.

57. Moment magnétique d'un aimant. — On appelle moment magnétique d'un aimant,' le produit du magnétisme libre à l'un de ses pôles par la distance entre ses deux pûles ; le moment €>ft est donc :

58. Dèûnition du champ magnétique. — Soit une quantité de magnétisme ^ concentrée en un point P et soumise ii des actions provenant soit d'autres points magnétiques, soit de courants. Os actions ont une résultante F. Posons :

F = (jill

le coefficient II s'appelle champ magnétique.

Supposons dans l'expression précédente, que l'on ait gji =c 1 ; alors :

le champ magnétique est donc la force exercée sur une quantité de magnétisme égale à l'unité.

Un champ magnétique étant une force, on le représente par une droite de longueur et de direction données.

59. Action magnétique d'un champ H aur un aimant. — Soit II la direction du champ magnétique IJig. 117'; supposons un

Fig. 3:.

petit aimant perpendiculaire ii cette direction; le moment du couple agissant sur l'aimant est [ji^xH; ou bien, comme ^l^ .JC , le moment du couple agissant est kM II, c'est-ii-dire égal au produit du moment magnétique de l'aimant par rintcnsttê du champ magnétique.

Si l'aîmant fait un angle a avec la direction perpendiculaire au champ magnétique (fig. 38}, le couple m II X ' sin » =

BKFlSITJOy 8;

Oii a supposé le magiictisme libre concentré aux pôles de

l'aimant. Celle hypolhèae est permise si, Taimant ayant des

dimensions finies, le chanop esl unifurme. Car alors les actions

qui s'exercent sur les différents points de l'aimant sont parnl-

Fig. Î8.

lèles; leurs résultantes s'appliquent aux centres des forces parallèles, c'est-à-dire aux pôles. Si le champ n'est pas uniforme, l'hypothèse s'applique au cas d'un aimant înGniment petit, et tel que dans toute l'étendue qu'il occupe on puisse considérer la variation du champ comme nulle.

60. Afeaure d'izn cb^mp magnétique et du moment d'an aimant en valeur absolue. — Gauss a mesuré l'intensité horizontale II du champ magnétique terrestre, et le moment magnétique ^ d'un barreau, parla méthode suivante.

On fait deux expériences successives dont l'une donne le prodnit ^ H, l'autre le quotient ; on en déduit les valeurs

de ai et de U.

1° Pour mesurer .^ 11, on pourrait placer l'aimant AB perpendiculairement à la direction du champ magnétique, et mesurer statiquement le couple exercé, qui est égal a ^ 11, Gauss a préféré employer la méthode des oscillations. Il mesure la durée t des oscillations exécutées par le barreau sous l'action du champ H. On a

Le moment "Smr* peut être calculé si le barreau est homogène et de forme régulièrement cylindrique. L'équation précédente donne la valeur de MIL

2" Pour mesurer le quotient —jj— on fait agir simultanément,

sur une petite aiguille aimantée a^, le champ H et le champ magnétique produit à distance par le barreau AB.

88 SrSTÉME ÉLECTROMAGNÉTIQUE

On fixe ce barreau perpendiculairement au méridien magnétique, dans le plan horizontal qui contient l'aiguille a^, de manière que celle-ci se trouve sur une droite perpendiculaire à AB en son milieu, et à une distance D de AB. L'action simultanée des deux pôles du barreau produit, au point où se trouve a^, un champ 11' perpendiculaire à H et ayant pour valeur

L'iiîguille soumise li l'action simultanée des deux champs H et II' se dirige suivant leur résultante, qui fait 'un angle f avec le plan du méridien magnétique. En d'autres termes, l'aiguille dévie, BOUS l'influence de AB, d'un angle s que l'on mesure. On a

il' ^ l

i''"g?=-n-=-Tr^

on mesure donc f, D, et de l'équation précédente on tire 4^" ■

On peut opérer encore d'une autre manière, en plaçant le barreau dans la deuxtcme position de Gauss. On lixe le barreau perpendiculairement au plan du méridien magnétique, son axe prolongé passant par l'aiguille. Le champ dit à la différence des actions des deux pùles est dans ce cas

d'où

On mesure la déviation s', la distance D, et l'on tire de cette équation— q— .

Connaissant i^ H et , on en déduit <^ et [I.

On trouve ainsi, à Paris, pour la valeur de l'intensité horizontale magnétique, H = 0, 197 environ.

La même méthode s'applique à la détermination d'un champ magnétique quelconque.