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Submitted on 1 Jan 1902
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Ch.-Éd. Guillaume
To cite this version:
Ch.-Éd. Guillaume. Remarques sur le travail de MM. Nagaoka et Honda. J. Phys. Theor. Appl.,
1902, 1 (1), pp.633-637. �10.1051/jphystap:019020010063300�. �jpa-00240653�
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REMARQUES SUR LE TRAVAIL DE MM. NAGAOKA ET HONDA ;
Par M. CH.-ÉD. GUILLAUME
Les recherches de MM. Nagaolia et Honda sur la inagnéto-
striction donnent lieu à deux genres de remarques : les unes se
rapportent aux mesures elles-mêmes, les autres aux conclusions que leurs résultats permettent de tirer, relativement à la théorie des aciers-nickels.
On pourrait d’abord se demander si les phénomènes thermiques
n"ont pas pu troubler considérablement les mesures des très petits allongements produits par le magnétisme. Tndépcndamment de la
chaleur développée dans la bobine, et que les auteurs indiquent
comme étant très faible, et compensée par l’enveloppe d’eau, on pourrait penser que le simple fait de la variation du champ a pu pro- duire un changement de la température des barreaux, conformément
aux indications que donne le principe de Carnot appliqué aux
variations d’aimantation d’un corps dans la région des températures
où la susceptibilité est rapidement variable. Le sens de la variation dans les aciers-nickels à la température ordinaire est tel que l’ac- tion positive du champ devrait être d’échauffer l’échantillon, et de produire, par conséquent, une dilatation thermique. C’est bien, en effet, le sens des variations de longueur observées dans les fils ; mais,
si telle était la cause des allongements observés, les variations de
l’alliage à 29 0/0, assez fortement dilatable, et placé, aux tempéra-
tures ordinaires, dans la région de rapide variation du magnétisme,
devraient être beaucoup plus grandes que celles de l’alliage à 36 0,~0,
dont la dilatation est presque nulle, et dont les variations magné- tiques à la température ordinaire ne sont pas très rapides.
Les variations du volnme ayant été observées dans un thermomètre à eau, on pourrait être tenté de croire que les mouvements du
ménisque sont dus en partie à la dilatation du liquide. Mais les changements observés correspondraient, à la température ordinaire,
à des variations de la température de l’ordre de u~a de~~zi-deJré, et il
est bien inadmissible que ces variations eussent échappe à des obser-
(1) Communication faite il la Société française de Physique: Séance du
21 mars 1902.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019020010063300
valeurs attentifs. D’ailleurs, l’élévation de la température de l’eau
devrait être graduelle, d’autant plus que les alliages en question
sont très mauvais conducteurs, et on aurait dû observer, après
l’établissement du champs, un mouvement lent du ménisque, bientôt
suivi d’un lent recul produit par la dissipation de la chaleur. Les résultats de chaque mesure seraient alors distribués irrégulière-
ment, et non avec la parfaite régularité que montrent les courbes
expérimentales de MM. Nagaoka et IIonda.
On conclura de ces remarques que les phénomènes purement thermiques n’ont dîi intervenir que pour une proportion insignifiante
dans les résultats énoncés par MM. Nagaoka et Honda, et que les
changements observés sont dus pratiquement en entier à la magné-
tostriction.
L’étude de ce phénomène semblait devoir résoudre la question
encore très débattue de la théorie des ferro-nickels.
Au début de mes recherches sur les anol11al1eS de ces alliages, j’avais émis l’hypothèse d’un état d’équilibre chimique, fonction de
la température, et caractérisé par l’existence d’un mélange, en pro-
portions variables, d’une combinaison de fer et de nickel avec du fer et du nickel isolés. l,es faibles dilatabilités auraient trouvé alors leur
explication dans la dissociation graduelle, sensiblement réversible4 de la combinaison, produite avec une augmentation du v01urne
moléculaire moven.
1~’T. Le (~l~atelier avait opposé à cette idée l’opinion que toutes les anomalies observées trouveraient probablement leur explication
dans les transformations individuelles du fer et du nickel, dont le passage à l’état magnétique est très fortement retardé par la pré-
sence d’un autre élément dans le mélange.
Des expériences nombreuses et systématiques de M. Dumas l’ont
conduit à admettre que, dans les ferro-nickels à faible teneur en
nickel, le magnétisme appartient au fer, et s’élimine peu à peu par abaissement de la région de transformation, lorsque la proportion
de nickel augmente. Au contraire, dans les hautes teneurs, le
magnétisme appartient au nickel, et s’éliinine aussi par abaissement
lorsque la proportion de fer augmente. L’irréversibilité des pre- miers serait due à l’hystérèse magnétique du fer, tandis que la réversibilité des seconds serait une conséquence de l’absence de cette propriété dans le nickel.
Comme les variations individuelles du fer et du nickel dans le
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champ magnétique sont de signes contraires au début, et pré--
sentent, dans leur ensemble, des différences d’allure considérables
on pouvait penser que l’étude de la magnétostriction permettrait de
reconnaître les propriétés magnétiques individuelles du fer et du nickel.
On remarquera, à l’appui de cette opinion, que les changements-
de volume des ferro-nickels à magnétisme nul, sont inappréciables,
d’où l’on conclut que les variations observées dans les autres sont bien dues au magnétisme.
L’inspection des résultats de MM. Nagaoka et Ilonda est, à pre- mière vue, très décevante. Les changements observés ne ressemblent ni à ceux du fer, ni à ceux du nickel, ni à aucun de ceux que don- nerait un mélang e de ces corps, à l’exception cependant de l’effet
"Tieden1ann, de même nature dans le fer et dans les ferro-nickelsu réversibles. On pourrait en conclure, à première vue, que 1~I. DU111aS s’est laissé induire en erreur par une apparence. Cependant sa théo-
rie est si satisfaisante par d’autres côtés qu’il y a lieu de se demander- si les phénomènes observés l’infirment définitivement.
Il suffirait, pour la mettre d’accord avec les nouveaux résultats, d’ajouter aux faits connus une hypothës3 qui peut sembler bien
naturelle.
J’ai montré autrefois qu’il existe des relations bien nettes entre les variations du magnétisme et les changements du volume des
ferro-nickels. Toute augmentation de la susceptibilité magnétique
est accompagnée, à température constante, d’une aug-ii>entation du volume; ou, si elle est la conséquence d’un abaissement de la tempé- rature, elle a pour conséquence une’ diminution de la contraction normale.
Supposons que, dans la région de rapide trallS~or111at~On, l’action
du champ magnétique soit de provoquer une augmentation de la susceptibilité magnétique, c’est-à-dire un accroissement de la trans- formation par rapport à ce qu’elle serait à la températurre considé-
rée. Alors on devrait observer une augtnentation du volume,
conformément aux expériences de MNI. 1‘Tagaoka et 1-Ionda.
On pourra donc se rallier, au moins pl’ovlSUI1’elTleilt, à la conclu- sion que les expériences de 1B1..:B1. Nagaoka et Honda, sans être, à pic- mière vue, favorables aux idées de lys. Dumas, n’apportent aucune argument qui leur soit contraire. Mais ces idées ont été c01l1battues.
récemment par 1VI. Osmond, qui leur oppose d’autres arguments.
Tout en étant parfaitement d’accord avec 1VT. Dumas sur la réalité
de la transformation du fer seul dans les alliages riches en fer,
M. Osmond ne croit pas pouvoir ad mettre que, dans les alliages
riches en nickel, la transformation de ce dernier métal soit seule en
jeu. Partant d’une remarque tirée de mes expériences, i~T. Osmond admet, d’accord avec mon opinion, que les faibles dilatations sont dues à une augmentation interne de volume par abaissement de la tem-
pérature d’un des composants de l’alliage. Mais comme, dans toutes les
transformations du fer et du nickel, une seule se produit avec augmen- tation de volume au refroidisselnent, celle du fer y en fer x, il pense que c’est, de préférence, à cette transformation dans l’alliage que devra être attribuée l’anomalie de dilatation des alliages réversibles.
Cependant le croisement des courbes de transformation, mis en évidence par M. Dumas, ne paraît pas discutable, et si, dans les alliages riches en fer, le passage, doué d’h~-stérése thermique, du fer ; en fer o(. produit, à n’en pas douter, l’augmentation visible de
volume découverte par Hophinson et dont j’ai étudié le détail, on ne comprend pas très bien comment cette même transformation pourra s’effectuer sur une autre branche de courbe, qui coupe manifeste- ment la première. M. Osmond convient de la difficulté de cette
explication, et il pense que l’on pourrait lui en substituer une autre, dans laquelle on ferait intervenir les transformations d’un composé Ni’he, dont la température de transformation correspondrait au
maximum observé pour les réversibles, et s’abaisserait de part et
d’autre de ce point, suivant en cela la loi générale, lorsqu’on ajoute
à ce composé défini du fer ou du nickel, qui se trouvent, dans l’en- semble,à l’état de solution.
-Cette théorie ramènerai, en quelque sorte, à celle que j’avais
émise au début. Mais il resterait à prouver qu’il existe bien un com- posé défini, ~Ti‘-’Ii,e, possédant des propriétés telles que ses transfor- mations, dans une dissolution réciproque, permettent de rendre compte des phénomènes observés sur les aciers-nickels réversibles.
On voit que, sur un point important, la question reste ouverte. Les
expériences de M. Dumas nous ont certainement rapprochés de la
vraie théorie des alliages de fer et de nickel ; mais l’idée qu’il en tire
d’une transformation indépendante du fer seul et du nickel seul,
bien que probablement exacte pour une partie des phénomène,
devra encore être modifiée ou complétée pour le reste, soit dans le
sens indiqué par l~T. Osmond, soit dans une autre direction.
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Le plus ou moins de validité des diverses théories en présence ne
pourra être établi que par de nouvelles recherches, qui se pour-
suivent activement pour plusieurs des propriétés caractéristiques
des aciers au nickel,.
L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE PAR LAMPES A INCANDESCENCE A FILAMENTS DE CARBONE ET SUR LE SYSTÈME ÉCONOMISEUR WEISSMANN-WYDTS;
Par M. G. WEISSMANN
On cherche depuis des années déjà à remplacer le filament de car-
bone des lampes à incandescence électrique par des filaments de com-
position plus ou moins variée et ne renfermant que peu de carbone
ou pas de carbone du tout. Ces filaments nouveaux, quoique tra-
vaillés déjà depuis de nombreuses années, semblent être encore à l’étude et n’ont, en tout cas, encore reçu à ce jour aucune consé-
cration pratique.
J’ai cru intéressant personnellement de rechercher s’il n’était pas
possible de tirer un meilleur parti de ce vieux filament de carbone que l’on veut tant détrôner, et c’est le résultat de mes études dans cette voie, depuis bientôt cinq ans, que je me propose d’exposer.
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