Contributions à la théorie de l'aimantation de l'acier

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Submitted on 1 Jan 1881

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Contributions à la théorie de l’aimantation de l’acier

A. Righi

To cite this version:

A. Righi. Contributions à la théorie de l’aimantation de l’acier. J. Phys. Theor. Appl., 1881, 10 (1),

pp.482-495. �10.1051/jphystap:0188100100048201�. �jpa-00237851�

tion incidente

dirigée

suivant l’une des sections

principales

^du

cristal,

^{on a}

wo étant la rotation suivant

l’axe,

^E

l’épaisseur

du cristal et A la différence des retards des deux vibrations

parallèles

^{aux sections}

principales

du cristal.

Cette

expression

^{de (ù se ramène à celle au moyen de}

laquelle Cauchy

^a

représenté

^le

pouvoir

rotatoire du

quartz

suivant des directions

obliques

^et

qui

^{a été vérifiée}

expérimentalement

par M. Jamin,.

Il est aisé de voir que ^w

change périodiquement

^de

signe

pour des valeurs de A

graduellement

croissantes et que ^sa valeur absolue s’annule

pratiquement

d’une manière ^assez

rapide.

^Le

signe

^{de II}

reste le même pour ^{une même}

vibration ;

^{il est}

opposé

pour les deux vibrations

principales, lesquelles

^{ont le}

^{même w ;}

^{M s’annule}

d’ailleurs aussi très

rapidement lorsque A

^croît.

Pour les cristaux

cubiques

^{doués du}

pouvoir rotatoire,

^{on a}

A = 0,

^et par

conséquent

^{w - Wo,} pour ^toutes les directions de

propagation

^ce

qui

^{est conforme à} Inobservation.

CONTRIBUTIONS A LA THÉORIE DE L’AIMANTATION DE L’ACIER;

PAR M. A. RIGHI.

[Extrait par l’auteur (1)].

A. i11élhode des

expériences. -

^{Dans ces}

expériences,

^{on doit}

mesurer l’aiu1antation

temporaire ( pendant

que l’hélice

mabnétï-

sante est parcourue par ^{un courant}

constant),

^et l’aimantation per-

iiiaiiente

(lorsque

^le courant est

interrompu).

^{La bobine}

magnéti-

sante est fixée à demeure

perpendiculairement

^{au méridien et à une}

certaine distance d’un

galvanomètre

^de

Wiedemann, auquel

^{on a}

ùté ses bobines. Une deuxième

bubine, placée

^au delà de l’instru-

(1) ^{Dans cet extrait on a eu} égard particulièrement ^{à la} partie expérimentale ^du

travail. Voir 4tti dell’ Accademia delle Scienze di Bologna, 4 ^{série, t. I.}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:0188100100048201

483

ment et

qui,

lors de la mesure de l’aimantation

temporaire,

^est

parcourue par le ^{même courant} que la bobine

magnétisante,

^com-

pense exactement l’action de cette dernière. Les

déplacements

^du

miroir du

galvanomètre

^mesurent donc l’aimantation

temporaire ;

la déviation restante

après l’inturruption

^{du couran t} donne l’ai- mantation

permanente.

Quelquefois

^cette dernière était extrêmement faible. On

plaçait

alors la barre d’acier aimantée ^{à une} distance moindre de l’instru- ment,

après

^{avoir mesuré le}

rapport

des déviations aux deu, dis- tances, pour

pouvoir

réduire les mesures à une même unité

lorsque

cela était nécessaire.

L’ouverture et la fermeture du courant ont été faites de deux manières :

rapidement

^ou lentement. La fermeture et l’ouverture

rapides

^{du courant} étaient obtenues à l’aide d’un fil de cuivre

amalgamé, plongeant

^{dans un}

godet

^{à mercure.} Pour la fermeture lente et Pouverture

lente,

le circuit

comprend

^un rliéostat de la forme suivante : un

grand

^{vase de verre est}

rempli

d’une solution saturée de sulfate de cuivre dans

lequel plongent

deux électrodes de cuivre fixées invariablement sur une traverse de bois

qui s’ap- puie

^sur les bords du vase. Ces deux lames sont

larges

^{et très}

rapprochées

^en haut : leur distance

augmente

^{et leur}

largeur

^din1i-

nue en

bas jusqu’à

former deux

pointes.

^{De cette}

manière,

^tandis

que la résistance

opposée

par le

liquide

^{est très}

petite lorsque

^la

traverse de bois est

appuyée

^sur les bords du _vase, elle devient

plus

^{ou moins}

grande quand

^{on retire}

plus

^{ou moins le}

système

^du

liquide.

Et si les

pointes

terminales des deux lames de cuivre touchent

légèrement

^le

liquide

dans la surface

capillaire, près

^des

parois

^{du v ase,} la résistance est très

grande et

l’intensité du courant

presque annulée. On

comprend

^{dès lors comment on}

peut,

^avec

ce

rhéostat,

^{fermer ou ouvrir lentement le courant.}

On sait

qu’en

^fermant

plusieurs

^{fois le courant} dans la bobine

on augmente

chaque

fois l’aimantation

temporaire

^et

permanente

de la barre d’acier. Les accroissements sont

chaque

^fois

plus petits

et tendent vers zéro. Si donc l’on doit étudier les moments

magné- tiques

^{d’une même} barre obtenus ^en ouvrant ou en fermant le cir- cuit de différentes

manières,

^on

_peut

^commencer _par ^fermer

plusieurs

^{fois le courant} d’une certaine

manière, puis

^{on ferme le}

courant de l’autre

manière,

^et

l’augmentation

^{du moment}

magné-

tique,

^soit

temporaire

^soit

permanente,

^est

heaucoup plus grande

que celle due

simplement

^{à une} nouvelle fermeture du courant.

On

opère

^{de même} pour voir l’influence des

diaphragmes

^métal-

liques,

^etc.

On

peut

aussi faire usage de

plusieurs

^barres

identiques,

^et compa-

rer les moments

magnétiques (temporaires

^ou

permanents)

^obtenus

par les

^divers

procédés

^{ou enfin}

expérimenter

^{avec une même barre}

successivement de

plusieurs

^manières

différentes,

^{mais en la recui-}

sant

après chaque

aimantation. Dans ce

qui

^{suit on doit}

^entendre, lorsqu’il

n’est pas dit le

contraire,

que l’acier dont ^on fait usage

est

parfaitement

^recuit.

B. Phénomènes d’inducation

qui accompagnent l’aimantation.

- 1. L’aitnantation

permanente

^{d’une barre d’acier croît en} l’entourant d’un

diaphragme métallique,

^et

d’autant plus qz/ elle

est nioitis

longue

^pat-

rapport

^{à son dialnètre et} que le n01Jlbre de

tours

dii fil

^de Ici bobine est

plus petit (j ).

Pour

expliquer

^ces

fai ts,

^{comme aussi tous ceux}

qui ^suivent, je

pars de l’idée

théorique

admise par

beaucoup

^de

physiciens,

^que

l’aimantation n’est que l’orientation des molécules

magnétiques,

dont les

polarités

^étaient

auparavant masquées par leur disposition irrégulière.

^{A ce}

point

^{de vue, le}

magnétisme permanent

^{est dû à une}

espèce de frottement qui s’oppose

^{à ce} que les molécules reviennent

exactelnent à leurs

positions initiales, lorsque

^le courant est inter- rompu.

Mais,

^{en vertu de son}

inertie, chaque

^molécule

peut

^vaincre

plus

^{ou moins ce} frottement à la fin de ^son mouvement de retour.

Si l’on

peut

^{rendre lnoindre} la vitesse de la

molécule,

^{elle s’arrêtera}

plus

loin de la

position ^initiale,

^et la barre acquerra ^une

plus grande

aimantation

perlnanente.

^De

même, chaque ^molécule,

^au

moment où l’on ferme le courant, doit s’arrêter ^{à une} direction

plus

ou moins

éloignée

de la direction

initiale,

selon que ^sa vitesse ^est

plus

^{ou moins}

grande.

^{Pour une même force}

magnétisante,

^{on doit}

donc

pouvoir

obtenir des moments

magnétiques

différents.

Si,

_par

exemple,

^{la force}

magnétisante

^croît lentement de

zéro à

^{sa valeur}

(’ ) ^On peut employer ^comme diaphragme, ^{soit un tube de} laiton, ^{soit une couche}

de mercure remplissant l’intervalle entre la barre et la bobine.

485 finale

X, chaque

^{molécule s’arrête} dès que le

couple qui agit

^sur

elle pour ^la

déplacer

^est

plus grand

d’une certaine

quantité

1 que celui

qui

^{tend à la ramener à} la direction initiale. l est le

couple

^mai-

nimum nécessaire pour vaincre ^le frottement

lorsque

la molécule n’a pas de vitesse.

Si,

^au

contraire,

^{on arrive à la même force}

magné-

tisante ^en faisant lentement décroître ^une force infinie

(pratique-

i-tient, on commence par fermer ^{un courant t très}

fort,

^{et on le fait t}

décroître

lentement), chaque

molécule s’arrête

plus

loin de la ^di- rection

qu’elle

^{avait avant}

l’aimantation,

^savoir

lorsque

^{c’est le}

couple qui

^{tend à} la faire revenir à cette direction

qui

^est

plus grand

que le

couple magnétisant

^{de la}

quantité

^{1. Le moment ma-}

gnétique temporaire

ainsi obtenu sera le maximum relativement à la force

magnétisante ^X,

tandis que celui obtenu ^en faisant croître lentement la force

magnétisante

^{de zéro à X sera le lnini-}

mtcm.

Lorsque

^{la force}

magnétisante

^X

agit

d’une manière

quel-

conque, Ja

xnolécule,

par ^son

inertie,

passe ^au delà de la direction

qui correspond

^{au moment}

minimum,

^{et s’arrête entre les deux}

directions extrêmes

qui correspondent

^{aux deux cas}

précédents;

^le

moment

magnétique

^{aura ainsi une valeur}

comprise

^{entre le mini-}

mum et le maximum que nous venons de définir. Des coups ^ou des vibrations

comnuniquées

^{à la barre auront} pour effet d’amener

chaque

molécule dans la direction où le

couple

^{résultant est}

^zéro;

de là ^un

changement

^{de moment}

magnétique

que

l’expérience

^a

montré

depuis longtemps.

Nous avons dit

qu’une ^molécule,

^{en revenant vers} la direction initiale au xnoment oû la force

magnétisante

^cesse

d’agir, peut,

par

sa vitesse

acquise,

vaincre le frottement et s’en

approcher plus

ou moins. Si la molécule n’avait

qu’une

^vitesse extrêmement

faible,

elle s’arrêterait dès que le

couple qui agit

^sur elle pour la conduire à la direction initiale aurait la valeur 1. Plus elle aura de

vitesse, plus près

^{de cette} direction elle devra s’arrêter. Il

peut

se faire même que, si ^cette vitesse ^est très

grande,

^{la molé-}

cule aille s’arrêter ^au delà de la direction initiale. La barre d’acier pourra alors ^{montrer une} aimantation inverse

1 ’ ).

Dans

l’expérience qui

^nous occupe

actuellement,

^{ce sont les}

courants d’induction

développés

^{dans le}

diaphragme métallique

( t) Comptes ^{rendus des séances de} l’Academie des Sciences, ^t. XC, p. 683; ^1880.

qui

ralentissent le mouvement de retour des molécules. En

effet,

ces courants étant

directs,

ils continuent l’action du courant

prin- cipal

^sur la barre. C’est comme si le courant diminuait d’intensité

plus

lentement. Les

molécules,

n’étant pas instantanément aban- données à leurs actions

réciproques,

reviennent

plus

^lentement

vers la direction initiale.

De

même,

^{le courant inverse}

qui

^se

développe

^{dans le}

diaphragme

au moment de la fermeture doit

produire

^une diminution dans l’ai- mantation

temporaire,

^et par

conséquent

aussi dans l’ainlantation

permanente.

^{Tout cela est} confirmé par des

expériences.

^J)induc-

tion à la fermeture

produit

^{donc un effet}

opposé

^à celui de l’in- duction d’ouverture. Les

expériences

^montrent que

celui-ci

^est le

plus

^fort.

Il est évident

qu’un

^tube

métallique placé

^{à côté de la barre}

doit

produire

^{des effets}

opposés.

^{C’est ce} que

l’expérience

^conlirme

encore.

Pour

séparer

les effets d’induction dus à la fermeture de ceux

qui

sont dus à l’ouverture du

circuit,

^{il suffit de fermer et}

d’ouvrir,

^tantôt

rapidelnent,

^tantôt lentement le circuit.

Ainsi, lorsque

^{dans une}

mesure le courant est fermé

rapidement

^{et ouvert}

lentement,

^et que dans ^{une autre} il est feriné et ouvert

lentement,

la différence de

moment

permanent

^{sera due à} l’induction de fermeture. On trouve

que :

2.

Lorsque

^le courant est

ferlné

lente17zent et ouvert

rapicle-

ment, la barre

acquiert plus

^de

magnétisme

^{si elle est ait dedans}

du tube

métallique

que ^si elle est à

côté ;

^{c’est le contraire}

lorsque

^le courant est ouvert

rapidelnent

^et

fer1Jlé

lentenlent.

Si l’on aimante en rlzême

temps

^deux

barres,

l’une d’elles

pla-

cée au dedans du

diaphragme

^{et l’autre à}

^côté,

^{mais très}

près

^{de la}

première,

l’action des deux barres

s’ajoute

^à celle des courants

développés

^{dans le}

diaphragme.

J’ai aussi

expérimenté

^avec deux tubes d"acier

coupés

^{selon une}

génératrice ;

l’un d’eux était introduit dans un tube de laiton

qui,

à son tour, était introduit dans le deuxième tube d’acier. Je ^mesu- rais le

magnétisme permanent

^du tube intérieur

toujours

^{en ouvrant}

lentement le

circuit, après

^{l’avoir ferlné tantôt} d’une manière

lente,

^{tantôt à la} manière ordinaire. L’acier intérieur reçut ^tou-

jours plus

d’aimantation dans le

premier

^cas que dans le second.

487 La différence augmente ^en substituant ^au tube extérieur d’acier un tube de fer doux.

Évidemment

le courant induit de fermeture

qui

se

développe

dans le laiton accélère la formation de l’aimantation

temporaire

dans le tube extérieur et la retarde dans le tube inté-

rieur ;

eu, ^comme l’action du

magnétisme acquis par le

tube extérieur tend à donner une

polarité opposée

^{au tube}

eztérieur,

celui-ci s’ai-

mante d’autant moins. La

présence

simultanée du tube de laiton

et du tube extérieur

produisent

^une diminution d’aimantation de l’acier intérieur

beaucoup plus grande

que celles que le dia-

phragme

^et le tube extérieur peuvent

produire séparément.

C. Distributioj2 interieure du

magnétisme.

^- Les dernières

expériences expliquent

^le fait démontré par M.

Jamin,

que l’aiman- tation

permanente

^{dans une} barre d’acier décroît de l’extérieur à

l’intérieur; mais,

^{en même}

temps,

elles laissent soupçonner que la distribution du

magnétisme

^doit

dépendre

^{de la manière dont}

commence et finit la force

magnétisante.

^En

effet,

^{une couche su-}

perficielle

^de l’acier est, par

rapport

^{à une couche}

intérieure,

^dans

des conditions semblables à celles du tube extérieur au

diaphragme,

par

rapport

^au tube d’acier intérieur dans les

expériences précé-

dentes. La couche intérieure

doit,

^{à cause de}

cela, prendre

^{un ma-}

gnétisme temporaire

^ou

permanent

moindre que si le courant est ouvert lentement.

Si le courant est ouvert à la manière

ordinaire

^et si la barre d’acier est

longue

par

rapport

^{à son}

diamètre,

^{comme dans les}

expériences

^{de 1VI.}

^Jamin,

l’aimantation

permanente

^{décroît encore} de l’extérieur à

l’intérieur,

^{à cause} de l’action

réciproque

^{des Jllo-}

lécules de la barre

qui

^{tend à} les maintenir

déviées,

bien que l’induction d’ouverture doive ramener

plus

vite les molécules su-

perficielles

^vers la direction initiale. Mais ^{on verra} que, ^{avec une} barre courte par

rapport

^{à son}

diamètre,

^on

peut

^obtenir

plus

d’aimantation à l’intérieur que

près

de la surface.

Une

conséquence

^{de ce}

qui précède,

d’ailleurs vérifiée _{par l’ex-}

périence,

^est la suivante :

3. Une barre d’aciei,

placée

^{dans un tube de}

fer

^s’aimante

beaucoup

^{moins si le tube est}

cotiiplet

que s’il est

coupé longitu- dinalement ;

^la

différence

^est

IJius grande

^{avec un}

courant faible,

et elle

dispai-ait

^{si le courant}

est jernzé lentenzent.

Cette dernière

proposition

^{nous conduit à une}

conséquence remarquable,

c’est que la

pénétration

^de l’aimantation doit être

différente,

selon que le circuit de la bobine

magnétisante

^{est fermé}

et ouvert lentement ou

rapidement.

Pour vérifier cette

conséquence, j’ai adopté

^{une méthode sem-}

hlable à celle de M. Jamin.

Après

avoir aimanté la barre d’une ma-

nière déterminée et avoir mesuré son moment

magnétique

^{et son}

poids, je

la faisais ronger par l’eau

régale,

^{et de}

temps

^en

temps je

mesurais de nouveau son moment et son

poids.

^Comme

exemple, je rapporte

^{les mesures faites sur} deux barres presque

identiques,

aimantées en ouvrant lentement le

circuit;

mais pour la

première

on a fermé le circuit

lentement,

^et pour la

seconde, rapidement.

Barre longue ^de 26mm; diamètre, ^18mm.

Barre longue ^de 27mm; ^{diamètre 18mm.}

La deuxième barre s’aimante

beaucoup plus

que la

première

pour ^une raison

qui

^sera

expliqué,

^{mais son}

magnétisme disparaît plus rapidement

par la corrosion dans l’acide. Cette

expérience

^et

d’autres semblables montrent évidemment que :

. L’aimantation

pénètre

^{à une}

profondeur plus

^{Olt moins}

grande.’

^{selon que le circuit}

est fer/né plus

^{oli moins} lentelllenl.

En ouvrant

rapidement

^le

circuit, l’induction,

avons-nous

dit,

a pour effet de faire retourner

plus rapidement

^vers la direction initiale les molécules

qui

^{son t}

près

^{de la}

surface,

et, si l’on

opère

avec une barre dont la

longueur

^ne soit pas

beaucoup plus grande

que ^son

diamètre,

^cet effet n’est pas balancé par l’action

récipr oque

des molécules orientées. On obtient alors aisément des barres dont l’aimantation est moindre à la surface

qu’à l’intérieur,

^{ou même}

des barres dont l’aimantation

permanente

des couches

superficielles

est

opposée

^{à celle des couches} intérieures et à l’aii-nantation tem-

poraire qu’avait la

^{barre avant} l’ouverture du courant. En ce cas, ^en ôtant les couches

superficielles

par

l’acide,

^{le moment}

magnétique

489 croit

jusqu’à

^{une certaine}

^valeur,

^et diminue ensuite. Voici ^un

exemple :

^{une barre}

longue

^de

64mm,

^{et de}

18mm,6

^de

diamétre, pesant

¹

1 8gr, 86,

fut ail11antée en fermant lentement ^et ouvrant ra-

pidement

^le

^circuit;

^{on obtint}

Avec ^une barre d’une

longueur

peu

supérieure

^{à son diamètre,}

l’aimantation inverse des couches

superficielles remporte

^sur

celle des couches

profondes,

^{et la barre montre le}

phénomène

de la

polarité

anomale. Par l’action de

l’acide,

^{le moment}

magné- tique diminue, puis s’annule,

^{et enfin on a une} aimantation nor-

mal. Ces

expériences peuvent

^{se résumer ainsi :}

5.

Lorsqu’on

^OZlvre

rapidelnent

^le

^circuit,

^on

produit

^{une di-}

Ininution de

l’aimantation, particulièrement

^dans le.s couches

superficielles.

^{La brzrre}

peut

^{avoir ainsi}

plus

d’aimtantation dans les couches

pi-ofondes

que

prés

^{de la}

slllface,

^{ou encore elle}

peut

avoir dans les couches

superficielles

^zczze

polarité

^inverse.

La

pénétration

de l’aimantation

dépend

donc de la manière dont elle

s’accomplit ;

dès lors il me semble convenable de renoncer à

l’expression

^de conductibilité

M. Jamin ^a démontré que la désaimantation d’une barre par ^un

courant inverse

plus

^{faible est due à ce} que l’action de celui-ci

pénètre

^{moins et} que la barre ^conserve dans les couches

profondes

la

première aimantation, pendant qu’une

aimantation

opposée

^se

forme

près

de la surface.

Après

avoir vérifié ce

fait, j’ai expérimenté

en fermant et ouvrant lentement le

circuit,

^{tant dans la}

première

aimantation que dans la seconde de ^sens contraire. De cette ^llla-

nière,

le deuxième courant

peut

^{réduire à zéro le moment}

111agné- tique

^{de la}

^barre,

^et l’action de l’acide ne montre

plus

Inexistence de couches d’aimantation

opposée :

^{la barre est vraiment sans}

aimantation sensible dans toute sa masse.

L’explication

^donnée

par Marianini et M. Wiedemann subsiste donc ^{à côté} de celle de M.

Jamin,

^{et l’on} peut ^dire que ^:

6. Les

propriétés

d’une barre désairnantée par ^{un courant}

négatif ne

^sont pas dites

toujours

^il l’existence de coitches aiiiian- tées ^en sens

contraire;

^{ces couclzes ne se}

forment

lzas si le circuit

est, fermé

^{et ouvent} lentenlent.

En

particulier,

^la barre aimantée par ^{un courant}

puis

^désaiman-

tée par ^{un courant} inverse

plus faible,

^{l’un et} l’autre fermés et ounerts

lentement,

^s’aimante

plus

par un nouveau courant s’il

est

dirigé

^{dans le sens du}

premier qu’en

^{sens contraire.}

D.

Injluence

^{de la Inanière dont}

onferlne

^{et on ouvre le cii--}

cuit ^Sllr le moment

magnétique tem/Joraire

^et

permanent.

^{- Il}

est

temps

^{de montrer} directement l’influence

qu’a

^{la vitesse}

acquise

par les molécules de

l’acier,

^{soit au moment de la}

fermeture,

^soit

au moment de l’ouverture du courant.

Quant

^{à la}

fermeture,

^{il est} clair que,

plus petite

^{sera cette vi-}

tesse,

plus petit

aussi deviendra le moment

magnétique temporaire

et le moment

permanente

^car

chaque

^molécule

s’éloigne

^d’autant

moins de sa direction initiale que ^sa vitesse est moindre. En

effet,

on trouve

que :

7. Le

magnétisme temporaire

d’une barre est d’autant

plus grand

que le ^circuit

est ferlné plus rapidement.

Il est vrai que la distribution intérieure du

magnétisme

^{est diffé-}

rente selon que le circuit ^est fermé lentement ou

rapidement.

^Mais

si

l’explication

^{donnée est}

juste,

la différence entre les deux ma-

nières de fermeture doit devenir

plus marquée ^si,

^avant

d’envoyer

le courant dans la direction

ordinaire,

^{on a} fermé pour

quelques

instants le courant dans la direction

opposée.

^{De cette}

^manière,

^les

molécules ont à se

déplacer

^d’un

angle plus grand,

^et,

lorsque

^la

fermeture est

instantanée,

elles doivent

acquérir

^une

plus grande

vitesse.

L’expérience

^{fait voir en}

effet que :

8.

L’augmentation

d’aimantation

temporaire qz/oll

^{a en}

fer-

mant

rapide17lent

^le

cii-citit,

^{au lieu de le}

fer17ler ^lentement, devient plus grande

^si

chaque fermeture

^est

précédée

par l’ccetiom CL’ttn courant inverse.

D’autres

expériences

^{ont démontré ce} que ^nous avions

déjà prévu

par ^la

théorie,

c’est-à-dire que :

9. Le moment

Inagnétiqlle temporaire

que

pi-end

^{une barre}

d’acier avec une intensité donnée dit courant est

plus grand

^si

l’ozt arrive à cette intensité en

partant

^{d’une intensité}

plus gi-ande,

ait lieu

d’y

^arriver

directe111ent;

^{cela est} vi-ai méme

quand

^les

’variations d’intensité du courant sont

graduelles.

Les variations de moment

temporaire

^{ne sont}

toujours

que ^très

491

petites,

^{et sont assez}

marquées

seulement dans des barres d’une forme

allongée.

^{Le moment}

permanent,

^au

contraire,

varie beau- coup suivant la manière dont le circuit est ouvert et

fermé,

^{et ces}

variations deviennent extrêmement

grandes

^avec des barres dont la

longueur

^ne

dépasse

pas

beaucoup

^{le diamètre. Mes}

expériences

^ont

montré très nettement que :

10. L’aimantation permanente d’itne barre d’ acier est d’ all-

tant

plczs grande qu’elle

^est

plits rapidement exl-)osée

^it l’rzetion de la

.force magnétisante pan exemple

^en

.!él’111ant rapidement

^le

circuit ^ait lieu de le

fermer lente17lent). L’effei

^{est d’autant}

^plccs marqué

que la barre est ii-toitis

longue

^par

rapport

^{il son} dial1lÙll’e

et que la

bobine 17lagnétisante a

^{1noins de tours.}

11.

L’aimantation permanente

^{est d’autant}

plus grande

que la barre est souslraile

plus

^{lentement à} l’action de la

force

^ma-

giiétisaiite (par exeryole,

^{en ouvrant} lentement le

courant).

Ainsi,

pour ^une barre

longue

^{de 56mm et} de 1 gmm de

diamètre,

le moment

magnétique permanent

^{obtenu en ouvrant}

rapidement

le circuit

fut,

^{dans une}

expérience,

environ la sixième

partie

^de

celui obtenu en ouvrant lentement. Avec une barre de forme encore

moins

allongée,

^ce

rapport

deviendrait

beaucoup plus petit,

^{et il}

change

^{même de}

signe,

^{car, en ouvrant}

rapidement,

^on

peut

^avoir l’aimantation inverse.

En accumulant les effets dus à la fermeture et à l’ouverture du courant, ^on obtient des moments

magnétiques permanents

^extrê-

mement différents.

Ainsi,

en fermant lentement et ouvrant

rapide-

ment le

circuit,

^{une barre}

longue de 7 2111

^{et de IOmm} de diamètre

acquit

^{38 de moment}

magnétique ;

^{la méme}

^barre,

^{avec le même}

courant, fermé

rapidement

et ouvert

lentement, acquit ^461.

Avec une barre

longue

^{de 26mm et} de 18mm de

diamètre,

^{on eut}

- 1 g dans le

premier

^{cas et}

^{+ 5 1}

^{dans le second.}

En

plaçant

^{dans l’hélice}

magnétisante

^{en même}

temps

^{deux barres}

d’acier,

chacune s’ain1ante moins que si elle était

seule,

^{car l’action}

réciproque

des deux barres est

opposée

^à celle de l’hélice. Si les barres ont mêmes

dimensions,

^{mais sont}

trempées

^{à un}

degré différent,

l’une d’elles s’aimante

plus rapidement,

^et,

agissant

^sur

l’autre en sens contraire du courant, celle-ci s’aimante très peu.

C’est la barre

plus trempée qui

^s’aimante

plus

lentement. En

effet,

ou trouve que :

12. .En ainiantalzt en iiidiiie tenlps ^deux barres

égales,

^1nais

diversement

tre171pées)

^la diminution d’aimantation due il leur action

réciproque

^est

beaucoup plus grande

^{dans la barre la}

plus lrelnpée

que dans l’autre.

Il est vrai que,

lorsqu’on éloigne

l’une de l’autre les deux barres pour en mesurer le moment

magnétique

l’aimantation de chacune augmen te ^un peu; ^{mais cette}

augmentation

^est

petite

par

rapport

aux difl’érences dont on veut démontrer l’existence.

En

changeant

la manière d’ouvrir et de fermer le courant, ^on

peut séparer

^les effets dus au commencement et à la fin de l’action du courante ^{et l’on trouve}

que :

13. En fermant

lentement le circuit et l’ouvrant

rapidement,

la barre

plzcs trenlpée

^s’aimante

plus

^{que l’autre.} Le contraire

a lieu eiz

jèrl1lant rapidement

^{et en ouvrant} lente1Jlenl le cii,- cuit.

Cela

s’explique

aisément. Dans le second _cas, où la fermeture

est très

rapide,

^{les molécules} de la barre

plus trempée

^{se trouvent}

peu

éloignées

de leur direction initiale

pendant

que celles de la barre moins

trempée

^ont

déjà

^tourné

beaucoup.

^{Dans le}

premier

cas, les deux barres s’aimantent de la même manière

lorsqu’on

ferme le courant, ^car la rotation des molécules est lente dans l’une

comme dans

l’autre ; mais,

^{au moment} de l’ouverture

instantanée,

la barre

la plus trempée

^retient

plus d’aimantation,

^car le frottement des molécules y ^est

plus grand

^{et le mouvement de} celles-ci N ^est

plus

^lent.

Dans ^une barre de

grand diamètre,

^les molécules semblent se

déplacer

^en moyenne

plus

lentement que dans ^une barre mince de même

longueur.

^En

effet,

^{on trouve} que :

14. En ail1lantant ensemble deux barres cle cliamètre

diflë-

oent, c’est celle dont le dialllètre est

plus grand rlzci

^{ressent le}

plus 1"effet

^{de leur}

influence réciproque.

Avec des lames d’acier très

voisines,

^{on a un effet}

opposé.

E.

Magnétisme

^{irzvense. - J’ai}

expliqué déjà qu’en

^{vertu de}

leur inertie les

molécules,

^{en revenant vers la direction}

ini tiale, peuvent

^la

dépasser

^{et s’arréter} de 1"autre

côté,

^et que cela arrive

en effet dans les couches extérieures d’une barre d’acier très courte.

Avec des barres de même diamètre et de

longueurs différentes,

493

qu’on

^{aimante avec le courant} d un nombre variable de

couples,

^on

arrive à ces résultats :

15. En aimantant Cles barres de même dialllètre et de

plus

^en

plus

^{courtes le moment}

magnétique

^devient

plus faible, puis s’an- llulc:1

^et

en/in

^{on a} l’aimantation anormale ou lllVel’Se. L’tTtvel’SlOlt commence pour des

longueurs d’autant plus grandes

que le eountllzt

est moins intense.

16. Pour ^line même barre aimantée par des courants (l’ill- tensité cl’oissante:1 l’aimantation inverse croit en wCClezcl’ absolue

jusqu’à

^Ull

^maximum, pccis diminue jusqu’à

^(levellir

nulle,

^et

enfin elle j’ait place à

l’ailllantatioll llornlale.

Tout cela ^a été trouve en ferlnant et ouvrant le circuit à la manière ordinaire. Mais ^nous savons

déjà

que la manière dont le courant commence et finit a une influence très

grande.

^Un

grand

nombre

d’expériences

concordantes ont démontre

que

¹

17. L’ invel’siollne peut ^s’obtenir

qu’en

^ouvrant

l’awidentelzt ^lé

circuit. En le

fermant rapidement,

l’aimantation inverse

(qui

1/ a lieu en ce cas que pour des courants d’intensité

inférieure à

^une

certaine

limite) fait place à

l’aimantation

normale,

pour ^une inlensité de courant moindre _que

lorsque

^{le circuit}

est fermé

^len-

tement : ^celle

influence

^du Illo(le de

fermeture

^{est d’autant}

plus

sensible _que le

fil

^{de la bobine}

fait

^{moins de tours.}

En

résumer

les conditions les

plus

favorables à la

production

^de

l’ain1antation anormale sont les suivantes : barre d’acier

recuite,

dont la

longueur

soit peu

supérieure

^au

^diamètre;

^{courant assez}

fort;

^{bobine avec} peu de tours; fermeture lente du circuit ^{et ou-}

verture

rapide.

^{L’effet de la fermeture} lente du circuit

peut

^s’obte- nir aisément sans

rhéostat,

^en fermant le orcutt à la manière ordinaire et en introduisant ensuite lentement la barre dans la bobine. D’une manière

analogues,

^on

pourrait

soustraire la barre lentement à l’action de la force

magnétisante

^en

l’éloignant

^{de la}

bobine avant d’ouvrir le circuit.

Il est facile avec une même barre d’obtenir tantôt l’ain1antation

inverse,

^{tantôt la} normale. Il suffit

d’exposer graduellement

^la

barre à la force

Inagnétisante,

^et

puis

d’ouvrir instantanément le circuit

pour obtenir l’aimantation ^inverse, et d’exposer

^{la barre d une}

manière

quelconque

^à l’action de

l’llélice, puis

de 1 en extraire lentement pour obtenir 1 aimantation normale. Une

petite

^bous-

sole dont

l’aiguille

^{très mobile a}

^{om, 01}

^de

longueur

^suffit pour

montrer le sens de

l’aimantation,

Toute cause

qui ^peut

rendre lente et

graduelle

^{la cessation}

du courant aur a pour effet de rendre moindre la vitesse avec la-

quelle

les molécules se meuvent vers la direction

initiale,

et, ^en

conséquence,

^{de rendre} moindre l’aimantation

inverse,

^{ou même}

d’y

substituer l’aimantation normale. Les

expériences prouvent

^en effet

que :

18.

Si,

^{au moment de}

l’ouverture,

^{des courants induits se dé-}

veloppent

^en

quelque

^masse

métallique,

^ou l’aimantation reste

anormale,

^{en devenant}

toutefois

^1noins

forte,

^{oit bien elle se}

change

^dans l’aimantation ordinaire.

Enfin, l’expérience

prouve que la

polarité

^{inverse s’obtient sur-}

tout avec l’acier non

trempé.

^{Dans l’acier}

trempé,

^{le frottement}

qui s’oppose

^{au mouvement des molécules est si}

grand, qu’au

^mo-

ment de l’ouverture du courant elles s’arrêtent

toujours

^avant

d’arriver à la direction initiale.

F.

Dé/Jlace1nent

^{de l’axe}

magnétique

^d’un

disque

^{d’acier ai-}

rnanté. ^-

Qu’on imagine

^un

disque

^d’acier

horizontal,

^mobile

autour de son centre dans son

plan

^et

placé

^{au milieu d’une bo-}

bine. Si l’on envoie un courant dans la

bobine,

^le

disque ^s’aimante,

et la

ligne

^des

pôles,

^{ou axe}

magnétique,

^{coïncide avec} l’axe de la bobine. Si alors on tourne le

disque

^{d’un certain}

angle qu’une

^ali-

dade avec vernier mesure sur un cercle

gradué,

^et

qu’on

^{envoie un}

nouveau courant, le

disque

^{reste encore}

^aimanté,

^{mais la}

ligne

^des

pôles

^{ne coïncide}

plus

^avec l’axe de la bobine. Elle s’est

déplacée

d’un

angle qu’on peut

mesurer en tournant le

disque jusqu’à

^ce

que la

ligne

^des

pôles

coïncide de nouveau avec l’axe de la

bobine,

ce

qui

^{est facile à constater très} exactement si la bobine a son axe

dans la direction du

méridien,

^{et si une}

petite aiguille

^aimantée

portant

^{un miroir est}

suspendue

au-dessus de la

bobine,

^{dans le}

prolongement

de l’axe de rotation du

disque.

Des

expériences

nombreuses ont démontré que :

19. Le

déplacement angulaire

^{de la}

ligne

^des

pôles

^d’ull

disquc

^{cnoît avec} l’intensité du deuxième _{courant, et,}

lorsque

celui-ci _surpasse line certaine

valeur,

^{croît aussi ctvec}

l’angle

^du-

qiiel oii a déplacé

^le

disque

^{enlre l’une et l’aulre} aimzantativn.

495

Si,

^ait contraire, le deuxième COllrant est assez

faible

^le

même

déplacement ^diminue,

^si

l’angle

^{ci-oit ait delà de}

9°°.

Mais ^ce

qui

^a

plus

d’intérét pour nous, ^{ce sont} les variations de

déplacement angulaire

^{de l’axe}

magnétique,

^en

changeant

^{les con-}

ditions de fermeture et d’ouvertur e du courant.

Supposons,

pour

plus

^de

simplicité,

que les deux ^courants aient même

intensité,

et que la deuxième aimantation ^se fasse à

go,

^{de la}

première.

^On

trouve que :

20. Le

déplacenzent angulaire

^{de l’axe}

nlagnétÙjue

^d’iiii

disque

^{aimanté dû à une} nouvelle aimantation dans ^line direction

perpendiculaire

^{est d’alitant}

plus grand

^{qite le circuit est}

fermé plus i-apideiîzejit

^et

qu’il

est Olivert

pliis

lentellient.

Voilà donc un fait que la théorie

pouvait

^faire

prévoir.

^{Les dé-}

placements

^{de l’axe}

magnétique

^d’un

disque

^{donnent une}

image

de ceux de

chaque

molécule d’une barre d’acier. Dans l’un et

l’autre _cas, on a des effets semblables si l’on

empêche plus

^{ou moins}

les molécules

d’acquérir

de la vitesse

(1).

E. WARBURG. 2014 Magnetische Untersuchungen (Recherches magnétiques);

Ann. der Physik ^{und Chemie, t. XIII,} p. 14 1; 1881.

CARL FROMME. 2014 Bemerkungen ^{zu der} Abhandlung ^{von Hrn.} Warburg ^über einige Wirkungen ^der magnetischen Coercitivkraft (Remarques ^{sur un Memoire de}

M. Warburg ^{relatif à} quelques actions de la force coercitive magnétique); ^Ann.

der Physik ^und Chemie, ^t. XIII, p. 318; ^1881.

AUERBACH. 2014 Magnetische Untersuchungen (Recherches magnétiques); ^{Ann. der} Physik ^und Chemie, ^t. XI, p. 353; 1880; ^{et t.} XIV, p. 308; 1881.

1. Considérons un corps

pesant posé

^{sur une table et maintenu}

par ^{un ressort sans} tension initiale.

Quand

^ce corps ^{se trouve en-} suite soumis à une force F

supérieure

^au frottement a

qu’il

^exerce

sur son

plan d’appui,

^{il se}

déplace

^d’une

quantité

^{X et le ressort se}

(1) Je dois renvoyer le lecteur au Mémoire complet, soit pour pIus de détails ^sur

l’explication théorique des faits constatés par les experiences, soit pour de longs ^dé- veloppements mathématiques destinés à calculer les moments magnetiques ^{(-n modi-} liant la théorie de Weber, ^{d’accord avec} l’hypothèse ^du itottement moleculaire.