[PDF] Sur un problème relatif à linduction magnétique et la compensation

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SUR UN PROBLÈME RELATIF A L'INDUCTION MAGNÉTIQUE

ET LA COMPENSATION DES

COMPAS (1);

Par M. LOUIS DUNOYER.

1 i. Le problème dont il s'agit est le suivant : Soit RB ( fiJ. i) un aimant de moment magnétique

M et de

longueur 2

1. Son centre 0

est à une distance b du centre A d'une masse de fer doux sphérique et creuse, de rayon extérieur c~, intérieur a'. Sous l'influence du champ créé par l'aimant, dont l'axe magnétique fait avec la ligne OA un angledonné,la sphère s'aimante et exerce sur l'aimant un couple r que je me propose de calculer. . FUL 1. Si la sphère et l'aimant sont placés dans un champ magnétique primitivement uniforme ou résultant de la superposition de plusieurs champs uniformes, de nouveaux couples agissent sur l'aimant. En vertu de la loi de superposition, ces couples sont ceux que les divers champs uniformes considérés exerceraient sur l'aimant s'ils agis- saient indépendamment, et ceux que la sphère, aimantée par ces divers champs, exercerait sur l'aimant. A tous ces couples s'ajoute géométriquement le couple r. On obtiendra l'équation d'équilibre de l'aimant supposé mobile autour de son centre en écrivant que le couple résultant est nul. Dans cette expression, il faudra donner au couple r la valeur qui correspond l'angle que fait son axe magné- (1)

Communication faite à la Société

française de

Physique :

séance du

5 mars 1909.Article published online by

136
tique avec la ligne OE1. ; cet angle est précisément l'inconnue figurant dans l'équation d'équilibre. 2.

Envisagée

de ce point de vue la question est évidemment celle de l'équilibre d'une rose de compas placée sur un navire en fer et au voisinage de laquelle sont disposés des correcteurs de fer doux sphériques. Les différentesparties du navire sonttoujours (ou doivent

être)

assez

éloignées

du compas pour que l'aimantation prise par ces masses de fer sous l'influence magnétisante du compas soit négligeable ; on sait, en effet, que le champ créé par le compas varie en raison inverse du cube de la distance. Le couple r est donc pro- duit seulement par l'aimantation que les correcteurs peuvent prendre sous l'influence du compas. Quant aux champs uniformes agissant sur la rose par suite de l'existence du champ terrestre, leur analyse a été indiquée, dans les grandes lignes, par

Poisson et

par lord Kel- vin ; elle a reçu de M. le commandant

Guyou d'importants perfec-

tionnements et une forme géométrique aussi aisément maniable qu'élégante.

Je ne reviendrai

pas sur cette analyse j'), dont j'aurai simplement

à utiliser

plus loin le résultat. 3. Il peut paraître singulier que la valeur de ce couple d'induc- tion r n'ait pas encore été calculée, bien que la connaissance exacte de ce coupe ait, dans ,1'état actuel de la question des compas de marine, une importance pratique considérable. En voici la raison. Avant que lord Kelvin eût imaginé la rose si parfaitement adaptée

à son

objet qui a servi de modèle à la plupart des compas encore en usage dans la plupart des marines, on se servait d'aiguilles longues et fortement aimantées. Elles produisaient une induction appréciable sur les correcteurs ;

Archibald Smith et

Evans(~)

s'en sont préoccu- pés, d'un point de vue purement expérimental, je dirai même empi- rique, et ne sont arrivés à aucune conclusion générale.

L'inconvé-

nient toutefois n'était pas cependant très considérable, parce que les déviations qu'il fallait corriger sur les navires de l'époque

étaient

relativement faibles (7

à 8° au maximum

pour les déviations dues aux fers doux, les seules qui noûs occupent actuellement).

Il était

cependant suffisant pour déterminer lord Kelvin à donner à son (1) PoissoN,

Vlérnoi~~es de

l'Institut, i82~;

Sir 'VILLLB.:.Bl

TiiomsoN, Po~uZa~~

Lectures

and

Adresses,

t. III : E.

Guyou, Desc~°i~tio7a

et usage des i~zst~~u7~2ents nautiques,

1889: 2013 1Uanuel des illSlnl1nenls

nautiques, 1899.
On peut consulter aussi :

MAXWELL,

Traité d'électricité et de

magr2étis~ne, t.

Il, p.

82 ;
- NI,%scARi~,

Traité du

rnagnétis~~2e t~~o°est~°e. (') PhiLoso~hical

Ttansactions. t.

CLI, 1861:
p. 161.
137
compas le plus faible moment magnétique compatible avec la sensi- bilité du pivotage ; les propriétés mécaniques de la rose, dont le poids pouvait alors être réduit à moins de 20 grammes, s'en trou- vaient du même coup

énormément améliorées au

point de vue de la stabilité des indications à la mer.

Seulement, depuis quelques années,

le développement de la construction en fer est devenu tel que l'on a

été conduit à

placer des compas dans des endroits où les écrans magnétiques qui les entourent, la cuirasse en particulier, diminuent dans de grandes proportions le champ directeur moyen ; le couple directeur devient alors, pour un compas

Thomson et de

petits angles, de l'ordre de grandeur du couple de frottement, et les indications du compas perdent toute précision.

Il est alors assez naturel de

songer pour de tels endroits à l'emploi de compas de grand moment ma- gnétique pour lesquels on diminue le couple de frottement au pivot en soulageant la rose au moyen d'un flotteur entièrement plongé dans un liquide. Ces compas, dits à liquides, sontquotesdbs_dbs41.pdfusesText_41

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