A. COTTON — LA PRODUCTION DES CHAMPS MAGNÉTIQUES 



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cuivre (cl par suile l'etlet Joule deviennent res- 

 pectivement J (j et 9/1.000 environ de ce qu'ils sont 

 à la température ordinaire, sembleraient à priori 

 plus avantageuses. Mais d'abord on n'a pas encore 

 de liquide non volatil que l'on puisse, à cette tem- 

 pérature, faire circuler dans la bobine, et on ne 

 peut guère songer à plonger celle-ci tout entière 

 dans le gaz liquéfié. Puis le remh'ment reste très 

 mauvais. M. l'abry calculait que, pour obtenir avec 

 la bobine de la figure 1 uncliamp de 100.000 gauss, 

 il fallait (en prenant r, = 1,5) 100 kilowatts, et que, 

 pour les alisorbei-, il faudrait 1.440 litres d'air 

 liquide par heure. El M. KamerlingliOnnes remarque 

 que, pour faire 1 litre d'air liquide à l'heure, il faut 

 \ 2 kilowatt environ : on dépenserait donc 7 fois 

 plus d'énergie dans la machine frigorifique que 

 dans la bobine. Avec l'hydrogène liquide, dont la 

 production exige ]>ar litre 3 2 kilowatts environ, 

 K. Onnes trouve que le rendement deviendrait plus 

 défavorable encore. 



L'emploi de ces gaz liqnéllés, pour refroidir une 

 bobine sans fer, même s'il devient praliqtiemenl 

 possible, sera toujours d'un rendement désastreux : 

 on ne peut r/aère songer à appliquer ce mode de 

 refroidissement qu'à des appareils de très petit 

 volume, ou à une partie seulement, la plus voisine 

 de l'axe, d'uni' plus grande bobine. 



3. Expériences de K. Onnes sur les supracon- 

 ducteurs '. — La question a paru un instant chan- 

 ger d'aspect lorsqu'au Laboratoire cryogénique de 

 Leyde, K. Onnes a découvert ce fait tout à fait im- 

 prévu qu'à des températures plus basses encore, 

 obtenues avec de l'hélium liquide, la résistivité de 

 certains métaux purs décroit énormément, la va- 

 riation se faisant hrusquenn-ni à une température 

 déterminée. Dans le cas du mercure par exemple, 

 c'est au voisinage de 4°2 (absolus qu'on l'observe : 

 au-dessous, vers 2° abs., la résistivité est moins du 

 milliardième de ce qu'elle est à là température ordi- 

 naire. Le plomb à 0° abs., le zinc à S^S deviennent de 

 même, brusquement eux aussi, des supraconduc- 

 teurs. 



On pouvait donc espérer obtenir des champs très 

 intenses avec des bobines sans fer formées de ces 

 supraconducteurs. Cette solution serait particuliè- 

 rement élégante puisqu'elle supprimerait à la fois 

 l'énorme dépense d'énergie qu'entraîne l'entretien 

 d'un chami> magnétique intense el la difficulté 

 qu'il y a à enlever la chaleur correspondante. 



M. Kamerlingh Onnes a naturellement fait des 

 essais dans cette direction. Mais des difficultés 

 extrêmement graves se sont présentées. Leur élude 

 a conduit jiar contre M. K. Onnes à la découverte 



K. O.VNEs : Cowinunji-.iiîuus LeiJvu Phvf-. Lahorulorv, 

 n°» 133 et 139. — Supplcmeals, n<>» 34 et 35°. 



d'autres faits imprévus : les supraconducteurs ne 

 conservent pas leurs propriétés lorsqu'on les place 

 dans un champ magnétique. La résistance du 

 plomb, par exemple, amené à l'état de supracon- 

 ducteur, augmente brusquement dés qu'on le place 

 dans un champ magnétique de l'ordre de 600 gauss. 

 D'autre part, on ne peut augmenter, pour un fil 

 supraconducteur, la valeur de l'intensité du cou- 

 rant au delà d'une certaine valeur critique sans 

 que la résistance croisse brusquement : celte autre 

 propriété est peut-être liée à la précédente, car un 

 champ intense existe toujours à la surface d'un fil 

 lin parcouru par un fort courant. Ces propriétés très 

 remarquables, dont M. Kamerlingh Onnes poursuit 

 actuellement l'étude, paraissent bien s'opposer à 

 l'emploi, pour l'obtention des champs magnétiques 

 intenses, des métaux devenus supra-conducteurs à 

 ces températures voisines du zéro absolu. 



11. — L'Electro-.\imaxt avec noyau de fer. 

 § 1. — L'électro-aimant ordinaire. 



Qu'arrive-t-il lorsqu'on met du fer dans une 

 bobine '? Considérons d'abord un cas particulière- 

 ment simple: le noyau de fer doux est interrompu 

 au centre de la bobine par une étroite coupure 



Fig. 5. 



limitée par deux faces planes normales à l'axe, et ses 

 deux extrémités sont réunies à l'extérieur par une 

 culasse de large section, dont je supposerai tou- 

 jours, pour simplifier, la résistance magnétique 

 négligeable (flg. .5;. Dans ces conditions, au champ 

 direct b de la bobine se superpose le champ 11/ 

 produit par le fer uniformément aimanté. H/- est, 

 dans ce cas, égal à 4 ir 1, I étant l'intensité d'aiman- 

 tation, et le champ résultant b -\- H/- sera précisé- 

 ment ce qu'on appelle r//jrff/c/io«Bdansle fer. On a: 



a étant la perméabilité qui varie avec h. 



La variation de I avec h est d'abord très rapide, 

 puis à peine sensible lorsque la " saturation » est 

 atteinte ; un exemple est donné ligure 0. 



Les variations correspondantes de [i sont repré- 

 sentées par la figure 7. On y voit que u. varie consi- 

 dérablement en fonction du champ magnétisant. 



