Sur les relations entre le magnétisme et la torsion

(1)

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Sur les relations entre le magnétisme et la torsion

Jules Pellet

To cite this version:

Jules Pellet. Sur les relations entre le magnétisme et la torsion. J. Phys. Theor. Appl., 1909, 8 (1),

pp.110-117. �10.1051/jphystap:019090080011001�. �jpa-00241435�

(2)

110 VI. Les principaux ^résultats ^de ^cette ^étude ^sont expliqués par la théorie de l’ionisation par chocs des molécules de l’intervalle

explosif.

_’

Novembre 1908.

SUR LES RELATIONS ENTRE LE MAGNÉTISME ET LA TORSION (1);

Par M. JULES PELLET.

1 Wertheim et Matteucci ont étudié les premiers l’influence de la torsion sur les barreaux de fer doux aimantés. Plus tard, ên 1858, Wiedemann étendit leurs recherches aux barreaux d’acier et découvrit t l’influence de l’aimantation sur les barreaux tordus. J’ai été amené récemment à reprendre ^l’étude expérimentale ^de ^ces phénomènes, êt j’ai p~~ ^mettre ên évidence quelques particularités ^{du nickel} êt ^des

aciers au nickel.

Matteucci (2) ^a ^découvert qu’il ^se produisait ^des ^courants ^induits

dans un barreau aimanté longitudinalement ^et soumis, ^à la torsion.

Il n’avait opéré que ^sur le fer, êt plus ^tard Fleeming ^Jenkin êt Ewing (3) ônt ^montré qu’il âvait indiqué inexactement le sens de ces

courants. En réalité, ^si l’on tord dans le sens d’une vis des fils de fer aimantés les courants d’induction obtenus sont dirigés ^dans ^ces ^fils

du pôle ^nord ^au pôle ^{sud. Avec} ^un dispositif ^à peu près semblable,

mais plus précis, j’ai pu ^constater que des fils de nickel donnaient lieu aux mêmes phénomènes ; mais, ^{dans les} ^mêmes conditions, les courants obtenus sont toujours ^{en sens} contraire de ceux que donne le fer, êt îls ^sont légèrement plus întenses.

Avec quatre échantillons d’aciers au nickel dus à M. Guillaume et dont les teneurs en nickel variaient entre 23 et ~~~ 0/0, j’ai ^obtenu

dans tous les cas des courants de même sens que ^ceux dus au fer.

Le physicien allemand Braun (1) ^a ^découvert ^en ¹⁸⁸⁹ qu’une spi-

( 1) ^Travail ^fait ^au Laboratoire de Physique de la Faculté des Sciences de Mont-

pellier.

(2) ^de ^Chimie ^et ^de Physique, ^t. LIIJ, 18J~, p. ^3~~.

(3) Fleming ^JE-.B-kiN ^et ^cle Phys., 2e ^série, ^t. ^1, p. 333 ; ^1882.

(4) BRAUN, J. ^de ^t. IX, 1,N90; et H’¿eden7,l1nnS Annalen, t. XXXYetXXXYIlT, 1889.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019090080011001

(3)

rale de nickel dont les extrémités sont reliées aux bornes d’un gal-

vanomètre produit, lorsqu’on l’étire, ^un ^courant instantané dans un

certain sens ; si on la laisse revenir sur elle-même on obtient un

courant en sens contraire. Deux spirales ^de ^même longueur ^faites

avec le même fil, ^mais ênroulées ^{en sens} contraire, ^donnent dans chaque ^cas ^des ^courants ^de ^sens opposé. Îl â ^donné ^à ^{ces cou-}

rants le nom de courants de ’B7ieùemann eut l’idée

d’expliquer ^la production ^de ^ces ^courants ên âdmettant que le ^fil de nickel était toujours plus ôu ^moins âimanté êt que l’action ^méca-

nique qu’on lui faisait subir modifiait cette aimantation. Il assimilait cette action mécanique ^à ûne torsion; ên ^réalité ôn sait que l’allon-

gement d’une telle spirale équivaut plutôt ^à ^une ^flexion. Quoi qu’il

en soit, j’ai ^pu ^constater les mêmes phénomènes ^sur ^le ^fer ^et ^les

aciers au nickel, ^mais ^avec ^moins d’intensité. L’opinion ^{de Wiede-}

mann est encore confirmée par ^ce fait que l’aimantation préalable

dans un sens ou dans l’autre de la spirale augmente ^ou ^diminue

l’intensité des courants obtenus et que ^de plus ^ces phénomènes ^dis paraissent totalement lorsque ^l’on ^recuit soigneusement ^la spirale,

ce qui ^détruit ^son magnétisme (1).

Enfin j’ai repris ^les expériences par lesquelles ^Wiedemann ^a

montré, ^en 1860, qu’un ^fil ^de fer parcouru par ^un courant et tordu

reçoit ^une aimantation longitudinale ^dont ^le ^sens dépend ^à ^{la fois}

du sens dans lequel ^a circulé le courant et du sens de la torsion.

Le dispositif que j’ai employé était semblable à l’un de ceux que Wiedemann a employés. ^{Les fils} ^étaient soigneusement ^recuits ^et

maintenus pendant l’expérience perpendiculairement ^an ^méridien magnétique. L’aimantation était indiquée par la méthode balistique.

Les fils de nickel que j’ai ^étudiés s’aimantent dans les mêmes conditions en sens inverse des fils de fer étudiés par Wiedemann ;

c’est-à-dire que le fil ^étant pincé ^{à l’une} ^de ^ses extrémités _par un

étau fixe et étant tordu à l’autre au moyen ^{d’un étau} mobile, ^si ^le

courant parcourt ^le ^fil ^de ^l’étau ^mobile à l’étau fixe et si l’on tord le

premier ^dans ^le ^sens contraire à celui du mouvement des aiguilles

d’une montre, le ^fil prend ^{à l’étau} ^mobile ^un ^{Si l’on} ^ren-

verse soit le sens du courant, ^soit ^le ^sens ^{de la} torsion, ^la polarité

obtenue est elle-même renversée. Quoique les déviations indiquées

(1) Peut-être aussi pourrait-on faire intervenir les plénomènes ^{de la} réponse

électrique, découverts par Bose (Response ^ln ^lhe L¡cing ^and ^l1Ü1l Lioiog, ^Calculla,

1902; et J. de Phys., ^4" série, ^t. J, p. WI ;

(4)

112 par le galvanomètre employée ^n’aient jamais dépassé ⁸ millimètres

sur l’échelle graduée ^{à 1} ^mètre, il semble que l’intensité de l’aiman- tation obtenue croisse avec l’intensité du courant qui parcourt ^le fil,

mais seulement jasqu’à ^une certaine limite au delà de laquelle ^elle

reste constante. Avec les fils d’acier au nickel l’aimantation obtenue

a toujours ^été ^{de même} ^sens que dans le fer, mais elle est moins intense.

Les expériences ^de Matteucci, ^citées plus haut, ^montrent que la torsion d’un fil aimanté longitudinalement donne naissance à des courants instantanés dans le fil même.

De même, si l’on aimante d’abord transversalement un fil en le faisant parcourir par ^un courant, ^si ^l’on interrompt ^ce ^courant, qu’on ^relie les extrémités du fil aux deux bornes d’un galvanomètre,

la torsion du fil provoquera la formation de ^courants instantanés.

Le sens de ^ces courants est toujours ^{celui du} ^courant qui ^a parcouru

~

le fil.

’

II

,

J’ai étudié ensuite l’influence de l’aimantation sur des fils qui ^ont

subi une torsion assez considérable pour conserver, après ^cessation

du couple ^de ^torsion, ^une ^torsion permanente appréciable. ^Ce phé-

nomène a été découvert par Wiedemann ( ~ ), ^en ^1858.

Le fil à étudier était fixé verticalement par ^son extrémité supé-

rieure à l’intérieur d’une bobine magnétisante qui permettait ^d’obte-

nir un champ maximum de 250 gauss. Il avait ^une longueur ^d’environ

53 centimètres et était tendu à son extrémité inférieure libre par ^une

sphère ^en plomb ^{dont le} poids était d’environ ’1 kilogramme. ^Les

torsions étaient lues par la méthode optique ^sur ^une ^échelle graduée placée ^{à 1} ^mètre (2).

Wiedemann avait constaté dans ces conditions qu’un fil de fer ou

d’acier possédant de la torsion permanente ^était partiellement ^dé-

tordu par l’aimantation, ^et ^cela quel que ^soit ^le ^sens ^de ^celle-ci.

Pour un fil d’acier au nickel à 26 0/0 de nickel dont les torsions permanentes varièrent de quelques degrés ^{à 1900} ^dans ^{les deux} ^sens,

(1) MTIEDEMAXN, ^Die ^von ^dei’ Elecl1’icitiit, 2e éd., ^t. 11I, 1895, p. ^T67 à 812.

(2) Dans toutes ces expériences ainsi que celles qui suivront, les fils avaient été

soigneusement ^recuits pendant plusieurs ^{heures à} ^une température supérieure

à 800°.

(5)

les détorsions obtenues furent extrêmement faibles. Cependant j’ai

pu ^constater que, pour ûne torsion permanente fixe, la détorsion croit avec l’intensité du champ magnétique jusqu’à ûn ^maximum qui â âtteint ^{2mm ,3} pour ûn champ ^de ¹⁵⁰ gauss ênviron. La petitesse

des effets observés est d’accord avec les travaux de Xagaoka ^et

Ilonda (’ ) qui ^ont ^établi qu’aux environs de la proportion ^{23 0 0} ^les alliages acier-nickel sont très peu mag nétiques.

Les autres échantillons étudiés, ^à 35,5 0;’0, 3~,!~ 0,’0, ^et ⁴⁴ 0,’0 ^de

nickel ont donné des détorsions plus considérables, ^{du même} ôrdre que celles que j’ai ôbtenues âvec ^l’acier pur (9 millimètres au

maximum sur l’échelle divisée). ^Ces alliages ^se comportent ^donc ^en

général ^comme l’acier; ^toutefois je n’ai pas pu ^constater ^{sur eux} les particularités ^très remarquables que Wiedmann a signalées ^en

soumettant d’abord à une détorsion préalable ^et partielle ^{les fils}

d’acier ayant ^une ^torsion permanente. Je renverrai pour l’étude de

ces particularités qui constituent une des analog ies ^les plus frap-

pantes ^entre l’aimantation et la torsion, ^à l’ouvrage ^même ^de

Wiedemann (loc. cit.).

Certains échantillons de nickel du commerce probablement ^très impurs présentent ^soit ûne détorsion, ^soit âu ^contraire ûne ^torsion

suivant le sens de l’aimantation. Ceci indiquerait que ^certains al-

liages présenteraient ^dans ^ces phénomènes ^une allure anormale et

mériteraient par suite d’être étudiés plus complètement.

Enfin Wiedemann a montré qu’un ^fil ^de ^fer ôu ^d’acier ^sus- pendu ^librement ^à l’intérieur d’une bobine magnétisante êt parcouru par ûn ^courant ^se tordait dans un sens qui dépend ^à la fois de celui de l’aimantation et de celui dans lequel ^circule ^le ^courant lungitu-

dinal.

J’ai repris ^ces expériences âvec ^le dispositif précédent. Il suffit de faire plonger ^la tige d’acier terminant vers le bas la sphère ên plomb, ^dans ûn ^{bain de} ^mercure pour âmener le courant dans le fil.

Le sens de la torsion dépend ^à la fois du sens de l’aimantation et du

sens dans lequel ^le ^courant parcourt ^{le fil.}

Pour un fil ^de (el’, ^comme l’a montré BYiedemann, lorsque ^le pôle

nord se trouve à rextrén1ité supérieure ^{du fil} ^et que celui-ci ^est par-

couru par ^un ^courant descendant, l’extrémité libre du fil vue d’en haut se tord dans le sens du mouvement des aiguilles ^d’une ^montre.

(1) NAGAOKA et C. R., ^t. CXXXIN’, p. 536-;j3~.

J. de Phys., ^4e série, ^t. ^-111. ,Fén’ier 1909.)

^-

^s

(6)

114 En renversant le sens de l’un quelconque ^des ^courants ^le ^sens ^{de la}

torsion est aussi renversé ; ^{on ne} change ^rien ^en changeant ^à ^{la fois}

le sens des deux courants. La torsion obtenue est plus grande ^lors- qu’on ferme d’abord le circuit du fil que lorsque l’on ferme d’abord le circuit magnétisant. ^La ^déférence ^atteint jusqu’à 2 millimètres.

Ce fait 11 ’a été expliqué ^encore par ^aucune théorie.

Knott (t) â indiqué ^le premier la forme du cycle ôbtenu ên ^laissant

fixe l’un des courants et en faisant varier l’autre entre deux valeurs

égales ^et ^de signe contraire. La se rapporte ^à ^un fil de fer de 0--,21 ¹ de diamètre. Le champ magnétisant constant est de 15 gauss.

La forme de ces cycles rappelle donc celles des cycles d’hystérésis

d’aimantation.

~

FIG.

,

Il n’en est plus ^{de même} lorsque ^{c’est le} ^courant longitudinal qui

est fixe et le courant magnétisant qui ^est ^variable, contrairement à

ce qu’a ^annoncé ^Knott ^et conformément aux résultats trouvés par M. Jouaust (2). ^Dans ^ce ^cas, lorsque ^le champ magnétisant ^croît, ^la

torsion croit, âtteint ûn maximum qui â toujours ^lieu âux ênvirons

de 30 gauss ^et décroît ensuite ; elle finit _par s’annuler et change ^de

sens pour ^une valeur du champ mag nétique ^voisine ^de ²⁰⁰ gauss.

La fig. 2 ^se _rapporte âu ^til ^de ^fer précédent; l’inversion â été obtenue pour ûn champ ^d’environ ¹⁶⁵ gauss.

Le même fil étudié avec un courant longitudinal ^constant ^de ^Oa,~

ne présente l’inversion que pour ^un champ voisin de 250 gauss.

(1) Transactions Royal Society o f Edinbu7’g, ^t. XXXII. p. I93; ^t. ^XXXB’.

p. 3î7 ; ^1899.

Il. JouAcsr, tEclail’age éleetl’igue, ^t. 1903; 1>.

"

.

(7)

Le point d’inversion s éloigne ^à ^mesure que l’intensité de ^{ce cou-} rant augmente.

Pour les fils de nickel, ^la ^torsion ^a ^lieu ^{e Il}

inverse dic fer. ^Pour ^un ^courant longitudinal constant et un champ

4 magnétisant croissant, la torsion croît très rapidement ^et ^décroit

FIG. 2.

,ensuite, ^mais beaucoup plus lentement que pour le fer. Aucun auteur .n’a pu ^constater d’inversion.

Les tils d’acier ctit nickel, ont été étudiés d’abord par Nagaoka ^et

Honda. M. Jouaust (loc. cil.) â indiqué ^le premier ^la ^{forme des} cycles ôbtenus ên ^laissant ^le ^courant longitudinal ^fixe êt ên ^l’aisant

varier le champ magnétisant.

FIG. 3.

Le fil à 26 0 0 de nickel ne m5a pas donné plus ^{de 3} ^milUmètres

de déviation. Avec le fil à :~ 5 ,~) 0;1 () ^{de nickel} ¹ ’/~~~~. :f ^les ^résultats ^oint

été plus notables que pour le fer dans les mêmes conditions. Le sens

de la torsion pour ^ces alliages ^est ^(la

Les cycles ^relatifs ^aux ac0153rs-nickel ressemblent beaucoup ^à ^ceux

du fer. Ils présentent toujours ^deux points ^doubles ^obtenus pour des

(8)

116 champs ^faibles; ^le ^maximum de torsion se trouve sur la branche de courbe correspondant ^aux champs magnétiques décroissants.

M. Jouaust a d’ailleurs observé _que la forme de ces cycles ^varie ^avec

la manière dont on les décrit. J’ai obtenu ceux qui ^sont reproduits ici t

en partant ^d’un champ ^de ⁱ⁵ gauss environ ^et ^en procédant ^d’abord

par champs croissants. Le circuit du fil était toujours fermé le pre- mier.

.

Fml. 4.

Les et 5 se rapportent ^aux ^fils ^à 39,4 ^et ⁴⁴ 0/0 ^{de nickel.}

En résumé, ^ces expériences ^montrent que, ^si l’on produit ^{sur un} f l ^deux quelconques ^{des trois} torsion, ^criman-

Tm. G.

talion longitudinale, aimantat’ion transversale, ^le ^troisième s’ensuit Aucune des théories proposées par Wiedemanii, ^lord Kelvin,

Maxwell _pour expliquer ^ces ^relations ^ne parvientàle ^faire complète-

ment. Cependant ^dans ^un ^ordre d’idées peu différent, ^1’1. Perrin(’)

(1) Comptes Rendus, ⁶ juillet ^1908.

(9)

a fait intervenir récemment les phénomènes ^d’osmose électrique qui

se passent ^à la surface externe des fils plus ôu ^moins ^modifiés êt plongés ^dans ûn électrolyte. Peut-on admettre _{que les} phénomènes

d’ionisation aient lieu même dans l’air ? Cela peut paraître ^soulever

des difficultés; ^mais ^on pourrait peut-être ^trouver làl’idée directrice

qui ^a fait défaut jusqu’ici dans l’étude des phénomènes que je ^viens

de décrire.

APPAREIL POUR LA RÉCEPTION DES SIGNAUX HORAIRES RADIOTÉLÉGRAPHIQUES

A BORD DES BATIMENTS ;

Par MM. C. TISSOT et FÉLIX PELLIN.

Dans les expériences qui ^ont été exécutées par l’un de nous, ^en

décembre 1907, pour rechercher le degré d’approximation qu’on pouvait obtenir dans la détermination de l’état absolu d’un chrono- mètre par l’observation de signaux ^horaires radiotélégraphiques

émis _par le poste ^{de la} ^tour Eiffel, nous avons employé ^avec ^succès

un modèle simplifié ^de récepteur électrolytique que ^nous ^avons pré-

senté au Bureau des Longitudes ^dans ^sa ^{séance du} ²² janvier ^1908.

A la suite de ces expériences, nous avons été amenés à apporter ^à

ce modèle quelques perfectionnements de détails susceptibles ^d’en

rendre l’usage plus ^commode pour les bâtiments de commerce.

Une première simplification résulte du fait qu’il s’agitlen l’espèce)

de recevoir non toute une gamme de longueur ^d’ondes différente,

mais des ondes de longueur parfaitement déterminée et toujours ^la

même (nous ^avons supposé, ^en principe, que ^ce ^sont ^des ondes émises par ^la ^tour Eiffel).

Le dispositif ^d’accord ^a ^donc ^été simplement ^établi ^de ^manière ^à

permettre d’accorder ^sur la longueur d’onde de la tour, ^soit 1800 mètres environ, ûne ântenne ^à ^branche horizontale (à ûn seul,

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L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Sur les relations entre le magnétisme et la torsion

Jules Pellet

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Jules Pellet. Sur les relations entre le magnétisme et la torsion. J. Phys. Theor. Appl., 1909, 8 (1),

pp.110-117. �10.1051/jphystap:019090080011001�. �jpa-00241435�

110

VI. Les principaux résultats de cette étude sont expliqués par la théorie de l’ionisation par chocs des molécules de l’intervalle

explosif.

Novembre 1908.

SUR LES RELATIONS ENTRE LE MAGNÉTISME ET LA TORSION (1);

Par M. JULES PELLET.

1

aciers au nickel.

Matteucci (2) a découvert qu’il se produisait des courants induits

dans un barreau aimanté longitudinalement et soumis, à la torsion.

Il n’avait opéré que sur le fer, et plus tard Fleeming Jenkin et Ewing (3) ont montré qu’il avait indiqué inexactement le sens de ces

courants. En réalité, si l’on tord dans le sens d’une vis des fils de fer aimantés les courants d’induction obtenus sont dirigés dans ces fils

du pôle nord au pôle sud. Avec un dispositif à peu près semblable,

mais plus précis, j’ai pu constater que des fils de nickel donnaient lieu aux mêmes phénomènes ; mais, dans les mêmes conditions, les courants obtenus sont toujours en sens contraire de ceux que donne le fer, et ils sont légèrement plus intenses.

Avec quatre échantillons d’aciers au nickel dus à M. Guillaume et dont les teneurs en nickel variaient entre 23 et ~~~ 0/0, j’ai obtenu

dans tous les cas des courants de même sens que ceux dus au fer.

Le physicien allemand Braun (1) a découvert en 1889 qu’une spi-

( 1) Travail fait au Laboratoire de Physique de la Faculté des Sciences de Mont-

pellier.

(2) de Chimie et de Physique, t. LIIJ, 18J~, p. 3~~.

(3) Fleming JE-.B-kiN et cle Phys., 2e série, t. 1, p. 333 ; 1882.

(4) BRAUN, J. de t. IX, 1,N90; et H’¿eden7,l1nnS Annalen, t. XXXYetXXXYIlT, 1889.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019090080011001

rale de nickel dont les extrémités sont reliées aux bornes d’un gal-

vanomètre produit, lorsqu’on l’étire, un courant instantané dans un

certain sens ; si on la laisse revenir sur elle-même on obtient un

courant en sens contraire. Deux spirales de même longueur faites

avec le même fil, mais enroulées en sens contraire, donnent dans chaque cas des courants de sens opposé. Il a donné à ces cou-

rants le nom de courants de ’B7ieùemann eut l’idée

d’expliquer la production de ces courants en admettant que le fil de nickel était toujours plus ou moins aimanté et que l’action méca-

nique qu’on lui faisait subir modifiait cette aimantation. Il assimilait cette action mécanique à une torsion; en réalité on sait que l’allon-

gement d’une telle spirale équivaut plutôt à une flexion. Quoi qu’il

en soit, j’ai pu constater les mêmes phénomènes sur le fer et les

aciers au nickel, mais avec moins d’intensité. L’opinion de Wiede-

mann est encore confirmée par ce fait que l’aimantation préalable

dans un sens ou dans l’autre de la spirale augmente ou diminue

l’intensité des courants obtenus et que de plus ces phénomènes dis paraissent totalement lorsque l’on recuit soigneusement la spirale,

ce qui détruit son magnétisme (1).

Enfin j’ai repris les expériences par lesquelles Wiedemann a

montré, en 1860, qu’un fil de fer parcouru par un courant et tordu

reçoit une aimantation longitudinale dont le sens dépend à la fois

du sens dans lequel a circulé le courant et du sens de la torsion.

Le dispositif que j’ai employé était semblable à l’un de ceux que Wiedemann a employés. Les fils étaient soigneusement recuits et

maintenus pendant l’expérience perpendiculairement an méridien magnétique. L’aimantation était indiquée par la méthode balistique.

Les fils de nickel que j’ai étudiés s’aimantent dans les mêmes conditions en sens inverse des fils de fer étudiés par Wiedemann ;

c’est-à-dire que le fil étant pincé à l’une de ses extrémités par un

étau fixe et étant tordu à l’autre au moyen d’un étau mobile, si le

courant parcourt le fil de l’étau mobile à l’étau fixe et si l’on tord le

premier dans le sens contraire à celui du mouvement des aiguilles

d’une montre, le fil prend à l’étau mobile un Si l’on ren-

verse soit le sens du courant, soit le sens de la torsion, la polarité

obtenue est elle-même renversée. Quoique les déviations indiquées

(1) Peut-être aussi pourrait-on faire intervenir les plénomènes de la réponse

électrique, découverts par Bose (Response ln lhe L¡cing and l1Ü1l Lioiog, Calculla,

1902; et J. de Phys., 4" série, t. J, p. WI ;

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par le galvanomètre employée n’aient jamais dépassé 8 millimètres

sur l’échelle graduée à 1 mètre, il semble que l’intensité de l’aiman- tation obtenue croisse avec l’intensité du courant qui parcourt le fil,

mais seulement jasqu’à une certaine limite au delà de laquelle elle

reste constante. Avec les fils d’acier au nickel l’aimantation obtenue

a toujours été de même sens que dans le fer, mais elle est moins intense.

Les expériences de Matteucci, citées plus haut, montrent que la torsion d’un fil aimanté longitudinalement donne naissance à des courants instantanés dans le fil même.

De même, si l’on aimante d’abord transversalement un fil en le faisant parcourir par un courant, si l’on interrompt ce courant, qu’on relie les extrémités du fil aux deux bornes d’un galvanomètre,

la torsion du fil provoquera la formation de courants instantanés.

Le sens de ces courants est toujours celui du courant qui a parcouru

le fil.

II

,

J’ai étudié ensuite l’influence de l’aimantation sur des fils qui ont

VI. Les principaux ^résultats ^de ^cette ^étude ^sont expliqués par la théorie de l’ionisation par chocs des molécules de l’intervalle

Matteucci (2) ^a ^découvert qu’il ^se produisait ^des ^courants ^induits

dans un barreau aimanté longitudinalement ^et soumis, ^à la torsion.

Il n’avait opéré que ^sur le fer, êt plus ^tard Fleeming ^Jenkin êt Ewing (3) ônt ^montré qu’il âvait indiqué inexactement le sens de ces

courants. En réalité, ^si l’on tord dans le sens d’une vis des fils de fer aimantés les courants d’induction obtenus sont dirigés ^dans ^ces ^fils

du pôle ^nord ^au pôle ^{sud. Avec} ^un dispositif ^à peu près semblable,

mais plus précis, j’ai pu ^constater que des fils de nickel donnaient lieu aux mêmes phénomènes ; mais, ^{dans les} ^mêmes conditions, les courants obtenus sont toujours ^{en sens} contraire de ceux que donne le fer, êt îls ^sont légèrement plus întenses.

Avec quatre échantillons d’aciers au nickel dus à M. Guillaume et dont les teneurs en nickel variaient entre 23 et ~~~ 0/0, j’ai ^obtenu

dans tous les cas des courants de même sens que ^ceux dus au fer.

Le physicien allemand Braun (1) ^a ^découvert ^en ¹⁸⁸⁹ qu’une spi-

( 1) ^Travail ^fait ^au Laboratoire de Physique de la Faculté des Sciences de Mont-

(2) ^de ^Chimie ^et ^de Physique, ^t. LIIJ, 18J~, p. ^3~~.

(3) Fleming ^JE-.B-kiN ^et ^cle Phys., 2e ^série, ^t. ^1, p. 333 ; ^1882.

(4) BRAUN, J. ^de ^t. IX, 1,N90; et H’¿eden7,l1nnS Annalen, t. XXXYetXXXYIlT, 1889.

vanomètre produit, lorsqu’on l’étire, ^un ^courant instantané dans un

courant en sens contraire. Deux spirales ^de ^même longueur ^faites

avec le même fil, ^mais ênroulées ^{en sens} contraire, ^donnent dans chaque ^cas ^des ^courants ^de ^sens opposé. Îl â ^donné ^à ^{ces cou-}

d’expliquer ^la production ^de ^ces ^courants ên âdmettant que le ^fil de nickel était toujours plus ôu ^moins âimanté êt que l’action ^méca-

nique qu’on lui faisait subir modifiait cette aimantation. Il assimilait cette action mécanique ^à ûne torsion; ên ^réalité ôn sait que l’allon-

gement d’une telle spirale équivaut plutôt ^à ^une ^flexion. Quoi qu’il

en soit, j’ai ^pu ^constater les mêmes phénomènes ^sur ^le ^fer ^et ^les

aciers au nickel, ^mais ^avec ^moins d’intensité. L’opinion ^{de Wiede-}

mann est encore confirmée par ^ce fait que l’aimantation préalable

dans un sens ou dans l’autre de la spirale augmente ^ou ^diminue

l’intensité des courants obtenus et que ^de plus ^ces phénomènes ^dis paraissent totalement lorsque ^l’on ^recuit soigneusement ^la spirale,

ce qui ^détruit ^son magnétisme (1).

Enfin j’ai repris ^les expériences par lesquelles ^Wiedemann ^a

montré, ^en 1860, qu’un ^fil ^de fer parcouru par ^un courant et tordu

reçoit ^une aimantation longitudinale ^dont ^le ^sens dépend ^à ^{la fois}

du sens dans lequel ^a circulé le courant et du sens de la torsion.

Le dispositif que j’ai employé était semblable à l’un de ceux que Wiedemann a employés. ^{Les fils} ^étaient soigneusement ^recuits ^et

maintenus pendant l’expérience perpendiculairement ^an ^méridien magnétique. L’aimantation était indiquée par la méthode balistique.

Les fils de nickel que j’ai ^étudiés s’aimantent dans les mêmes conditions en sens inverse des fils de fer étudiés par Wiedemann ;

c’est-à-dire que le fil ^étant pincé ^{à l’une} ^de ^ses extrémités _par un

étau fixe et étant tordu à l’autre au moyen ^{d’un étau} mobile, ^si ^le

courant parcourt ^le ^fil ^de ^l’étau ^mobile à l’étau fixe et si l’on tord le

premier ^dans ^le ^sens contraire à celui du mouvement des aiguilles

d’une montre, le ^fil prend ^{à l’étau} ^mobile ^un ^{Si l’on} ^ren-

verse soit le sens du courant, ^soit ^le ^sens ^{de la} torsion, ^la polarité

(1) Peut-être aussi pourrait-on faire intervenir les plénomènes ^{de la} réponse

électrique, découverts par Bose (Response ^ln ^lhe L¡cing ^and ^l1Ü1l Lioiog, ^Calculla,

1902; et J. de Phys., ^4" série, ^t. J, p. WI ;

par le galvanomètre employée ^n’aient jamais dépassé ⁸ millimètres

sur l’échelle graduée ^{à 1} ^mètre, il semble que l’intensité de l’aiman- tation obtenue croisse avec l’intensité du courant qui parcourt ^le fil,

mais seulement jasqu’à ^une certaine limite au delà de laquelle ^elle

a toujours ^été ^{de même} ^sens que dans le fer, mais elle est moins intense.

Les expériences ^de Matteucci, ^citées plus haut, ^montrent que la torsion d’un fil aimanté longitudinalement donne naissance à des courants instantanés dans le fil même.

De même, si l’on aimante d’abord transversalement un fil en le faisant parcourir par ^un courant, ^si ^l’on interrompt ^ce ^courant, qu’on ^relie les extrémités du fil aux deux bornes d’un galvanomètre,

la torsion du fil provoquera la formation de ^courants instantanés.

Le sens de ^ces courants est toujours ^{celui du} ^courant qui ^a parcouru

J’ai étudié ensuite l’influence de l’aimantation sur des fils qui ^ont

subi une torsion assez considérable pour conserver, après ^cessation

du couple ^de ^torsion, ^une ^torsion permanente appréciable. ^Ce phé-

nomène a été découvert par Wiedemann ( ~ ), ^en ^1858.

Le fil à étudier était fixé verticalement par ^son extrémité supé-

rieure à l’intérieur d’une bobine magnétisante qui permettait ^d’obte-

nir un champ maximum de 250 gauss. Il avait ^une longueur ^d’environ

53 centimètres et était tendu à son extrémité inférieure libre par ^une

sphère ^en plomb ^{dont le} poids était d’environ ’1 kilogramme. ^Les

torsions étaient lues par la méthode optique ^sur ^une ^échelle graduée placée ^{à 1} ^mètre (2).

d’acier possédant de la torsion permanente ^était partiellement ^dé-

tordu par l’aimantation, ^et ^cela quel que ^soit ^le ^sens ^de ^celle-ci.

Pour un fil d’acier au nickel à 26 0/0 de nickel dont les torsions permanentes varièrent de quelques degrés ^{à 1900} ^dans ^{les deux} ^sens,

(1) MTIEDEMAXN, ^Die ^von ^dei’ Elecl1’icitiit, 2e éd., ^t. 11I, 1895, p. ^T67 à 812.

soigneusement ^recuits pendant plusieurs ^{heures à} ^une température supérieure

pu ^constater que, pour ûne torsion permanente fixe, la détorsion croit avec l’intensité du champ magnétique jusqu’à ûn ^maximum qui â âtteint ^{2mm ,3} pour ûn champ ^de ¹⁵⁰ gauss ênviron. La petitesse

des effets observés est d’accord avec les travaux de Xagaoka ^et

Ilonda (’ ) qui ^ont ^établi qu’aux environs de la proportion ^{23 0 0} ^les alliages acier-nickel sont très peu mag nétiques.

Les autres échantillons étudiés, ^à 35,5 0;’0, 3~,!~ 0,’0, ^et ⁴⁴ 0,’0 ^de

nickel ont donné des détorsions plus considérables, ^{du même} ôrdre que celles que j’ai ôbtenues âvec ^l’acier pur (9 millimètres au

maximum sur l’échelle divisée). ^Ces alliages ^se comportent ^donc ^en

général ^comme l’acier; ^toutefois je n’ai pas pu ^constater ^{sur eux} les particularités ^très remarquables que Wiedmann a signalées ^en

soumettant d’abord à une détorsion préalable ^et partielle ^{les fils}

d’acier ayant ^une ^torsion permanente. Je renverrai pour l’étude de

ces particularités qui constituent une des analog ies ^les plus frap-

pantes ^entre l’aimantation et la torsion, ^à l’ouvrage ^même ^de

Certains échantillons de nickel du commerce probablement ^très impurs présentent ^soit ûne détorsion, ^soit âu ^contraire ûne ^torsion

suivant le sens de l’aimantation. Ceci indiquerait que ^certains al-

liages présenteraient ^dans ^ces phénomènes ^une allure anormale et

Enfin Wiedemann a montré qu’un ^fil ^de ^fer ôu ^d’acier ^sus- pendu ^librement ^à l’intérieur d’une bobine magnétisante êt parcouru par ûn ^courant ^se tordait dans un sens qui dépend ^à la fois de celui de l’aimantation et de celui dans lequel ^circule ^le ^courant lungitu-