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Sur la désaimantation du fer et du nickel par des champsalternatifs de haute fréquence

St. Procopiu, N. Florescu

To cite this version:St. Procopiu, N. Florescu. Sur la désaimantation du fer et du nickel par des champs alternatifs dehaute fréquence. J. Phys. Radium, 1933, 4 (5), pp.251-261. �10.1051/jphysrad:0193300405025100�.�jpa-00233149�

SUR LA DÉSAIMANTATION DU FER ET DU NICKELPAR DES CHAMPS ALTERNATIFS DE HAUTE FRÉQUENCE

Par ST. PROCOPIU, Professeur

et N. FLORESCU, Préparateur au Laboratoire d’Electricité de l’Université de lassy.

Sommaire. 2014 Nous avons étudié la diminution de l’aimantation rémanente, c’est-à-dire la désaimantation, de fils de fer, d’acier et de nickel, de diamètre 0,1 ; 0,25 et0,5 mm, par des champs magnétiques alternatifs de fréquence 50; 3.104; 6.104; 15.104;5.105 et 15.105 et d’intensité variant de zéro à 50 gauss environ (amplitude maximum).La désaimantation est d’autant plus faible que la fréquence du champ démagnétisant estplus grande et son intensité plus petite. La courbe de désaimantation en fonction du champdémagnétisant présente trois parties, dont la deuxième après l’inflexion de la courbe,prolongée jusqu’à l’axe des champs, nous a permis de définir le champ coercitif apparent.Le champ coercitif apparent est proportionnel à la racine carrée de la fréquence du

champ démagnétisant et au diamètre du fil soumis à la désaimantation. Une explicationen est donnée, en partant de la répartition de l’induction magnétique alternative suivantune section transversale du fil, c’est-à-dire par l’effet de peau, par lequel on a établi laformule

qui relie le champ coercitif apparent au champ coercitif statique Hc, à la fréquence f etau rayon a du fil.Dans le cas du nickel nous avons constaté des réaimantations spontanées sous l’influence

du champ alternatif démagnétisant et nous les avons attribué à une viscosité magnétiquedu nickel, faible ou nulle.

1. Introduction. - Pour produire la désaimantation d’une substance ferrolnagné-tique et la ramener à l’état neutre, on l’introduit dans un solénoïde par lequel on faitpasser un courant alternatif de la plus basse fréquence possible et d’amplitude décroissantcontinuellement depuis une certaine valeur jusqu’à zéro. Ce procédé a été indiqué parEwing. D’autres expérimentateurs, Searle, Burrows (1), ont constaté que pour une désai-mantation parfaite, il est nécessaire que le champ maximum, à partir duquel on produitla désaimantation, dépasse une certaine valeur critique, voisine de celle qui correspondau maximum de la perméabilité.

La désaimantation du fer peut être produite aussi par des oscillations électromagné-tiques de haute fréquence. Rutherford (2), en 1896, a observé au magnétomètre, que defines aiguilles d’acier sont partiellement désaimantées lorsqu’elles sont entourées d’unpetit solénoïde, par lequel on fait passer des oscillations électriques amorties. Ce procédéétait utilisé pour détecter des ondes ou pour mesurei leur amortissement. Marconi (1), en1902, observe que de faibles oscillations électriques peuvent modifier l’aimantation de

pièces minces de fer doux et déterminer dans une bobine en liaison avec un téléphone descourants d’induction, (- qu’aujourd’hui, depuis Barkhausen, on reconnaît comme dilsaux discontinuités d’aimantatiol -); ce qui constitue le détecteur magnétique, fameux àcette date. Mitra () constate que les ondes électriques non amorties produisent une désai-

(t) Ch. w. BURROWS, The best method of Demagnetizing Iron in Inagnetic Testing Bulletin of Bur. ofStandards (1907), (d’après Lurnière Electrique, t. 3 (1908), p. 19). Avant Ewing, il y a des observations ana-logues de GAUGAIN, C. R., 77 (1873), p. i01L .

(2) E RUTHERFORD, A magnetic Détector of electrical waves. roy. Soc., London, 60 (1’,~96) p. 184~Trans. 189. A. a897) p. 1.

(3) G. MARCONI, l’roc. roy. Soc., 70 (1902), p. 341.l4) S. K. Sur la désaimantation du fer par des oscillations électromagnétiques, C. R., 176 (1923),

p. 1214, Journal de phys. 4 ~1923), p. 2~9. S.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:0193300405025100

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mantation d’autant plus faible, que la fréquence des oscillations est plus grande. Sonétude se rapporte à un fil de fer de 1 mm de diamètre, soumis au champ démagnétisantfourni par des courants alternatifs, d’intensité efficace 0,3 ampères et de fréquence 50,2u0, 640, ~~ 000, ~ 000, 13000, 43000, 166000 et 500 000, le dernier correspondant à lalongueur d’onde 600 m.

En dernier, Tschetverikowa (’), par des ondes hertziennes, de longueur d’onde entre1 7dO cm et 28 cm, constate que de la poudre de fer peut être désaimantée. Ses résultatssont purement qualitatifs, l’aimantation de la poudre étant appréciée d’après le nombre departicules de la poudre de fer, retenues par un aimant permanent.

2. But du travail. - Une étude suivie de la désaimantation du fer par des champsalternatifs de différentes fréquences, en fonction de l’amplitude du champ et du diamètredu fil soumis à l’expérience, n’existe pas. Le seul travail pour les champs non amortis,celui de Mitra, ne s’occupe que d’une seule intensité du champ. En outre, il serait inté-ressant de voir s’il y a une relation entre la désaimantation en haute fréquence et le champcoercitif statique de la substance. Il fallait encore constater si la désaimantation com-

plète est possible, et dans quelles conditions, pour les champs de différentes fréquences.Ce sont les motifs qui nous ont incités à commencer ce travail. Nous avons d’autant plustenu à faire cette étude, que dans un travail antérieur (2), on avait constaté que le champcoercitif de la substance reste de même valeur jusqu’aux fréquences de l’ordre de 10J.

Pour cette étude il nous a fallu employer des courants alternatifs de basse fréquence,50 cycles par sec, et de haute fréquence, jusqu’à 1,5. 106 cycles par sec, non amortis etd’intensité comparable. Avec des courants oscillants de haute fréquence d’intensité.efficace entre zéro et 2 ampères, fournis par des oscillateurs à lampes, on a pu conduireassez loin les côurbes de désaimantation, au moins pour la substance à faible champcoercitif.

Pour nous rendre compte de l’allure des courbes de désaimantation nous avons choisides substances ayant un cycle d’aimantation à pente lente, fer électrolytique et acier

doux, et à pente brusque, pour le nickel. Les échantillons étudiés, en fils minces de ~~.,~ cmde longueur, sont les suivants :

1. Fil de fer électrolytique, diamètre 0,1 mm et champ coercitif 4,8 gauss. Un paquetde 3 fils.

2. Fil de fer électrolytique, diamètre 0,25 mm et champ coercitif 2,8 gauss. Un paquetde 2 fils.

3. Fil de fer électrolytique, diamètre 0,5 mm et champ coercitif 2,8 gauss. Un paquetde 2 fils.

4. Fil d’acier doux, diamètre 0,2 mm et champ coercitif 5,7 gauss. 6 fils.5. Fil de nickel, diamètre 0,5 mm et champ coercitif 18,8 gauss. Un paquet de 9,, fils.

Un fil de nickel de 0,1 mm diamètre n’a pu être étudié, ayant un champ coercif tropgrand. De même, des couches minces de fer, déposées sur de l’argent, présentaient desinductions trop faibles pour être étudiées.

3. Méthode de mesure. - Les mesures étaient faites par la méthode magnétomé-trique, dans la première position de gauss. La substance ferromagnétique, en fil de 24,5 cmde longueur, est introduite dans un tube de verre autour duquel on enroule deux bobinesconcentriques, la bobine démagnétisante B,, de 25,3 cm longueur, de 0.64 cm de diamètreet constituée de 282 spires, et la bobine magnétisante Bj, de 25,2 cm longueur, de 8,2 cm

(1) 31. TscHETVERiKowA, Entmagnetisierung von Eisenverbindungen durch elektrische SchwingungenZ. Phy.,yk 44, (1927), p. 139.

(2) St. PROCopiu, Aimantation d’une substance ferromagnétique sous l’influence d’un champ alternatif,J. phys. 1 (1930), p. 365.

253

de diamètre et formée de 280 spires (fig, f). La bobine Bi est en relation avec la sourcemagnétisante de courant continu (120 volts, A, r) et avec une bobine compensatrice Bi.La bobine démagnétisante B2 est en relation avec le courant alternatif à 50 fréquences,pour la désaimantation initiale (’220 vols, - 24 volts, AT), ou avec le courant oscillant dehaute fréquence, de circuit oscillant LC, et avec lequel elle est mise en série. Pour les

grandes fréquences il est nécessaire que la bobine B2 mise en série avec le circuit oscillant,ait la plus faible selfinduction; mais des essa,is préliminaires nous ont conduit à constaterque la désaimantation n’est pas efficace que si l’enroulement de la bobine B~ s’étend surtoute la longueur de l’échantillon et si les spires sont serrées l’une auprès de l’autre. Lechamp magnétique li de la bobine magnétisante et l’amplitude du champ alternatif Hmaxde la bobine démagnétisante sont donnés par

Fig. 4 .

. Des oscillateurs à unelampe pouvaient donner les fréquences 3.104-, 6,10~, iâ.l0~, 3.~0~,5.105 15.105, correspondant à des longueurs d’onde entre 10.000 m et 200 m. La lampeemployée était de la Compagnie des lampes, marque Métal, type E6, avec le filamentchauffé à 6,5 ampères. La tension de la plaque était de 1 500 à 2000 volts prise à unedynamo de la Bayerische Werke. Le circuit oscillànt comprenait deux condensateurs

variables, en pétrole, de capacité 4/1 000 et d’une série de selfs interchangeables. Ensérie avec le self était mise la bobine démagnétisante. L’intensité du courant oscillant étaitmesurée avec un ampèremètre thermique.

()n introduit le fil de la substance ferromagnétique suivant l’axe des bobines concen-triques B2 et Bi. On désaimante l’échantillon par un courant alternatif, de’fréquence 50,passant par la bobine B2 et d’amplitude suffisante et décroissant lentement jusqu’à zéro.Cette opéra-ion a été facile avec le fer et l’acier doux, mais a rencontré avec le nickel degrosses difficultés, que nous rapporterons plus loin. On supprime le courant alternatif, eton aimante à saturation l’échantillon par un courant continu traversant la bobine Bt,ensuite on supprime ce courant et le magnétomètre indique une déviation qui représentele magnétisme rémanent Ir On fait passer à présent un courant alternatif ou oscillant dehaute fréquence par la bobine démagnétisante Bz et on note ce que devient le magnétismerémanent, lorsqu’on varie l’intensité du courant démagnétisant depuis zéro jusqu’à lavaleur limite que permet l’oscillateur. On répète l’opération à d’autres fréquences. Parsuite de l’échauffement des fils d’acier doux, dans le champ de haute fréquence, le champcoercitif a diminué au début, et les mesures n’ont commencé que lorsque l’échantillon est

18.

254

arrivé à avoir une constitution stable. Les mesures magnétiques ont été effectuées de

préférence après minuit, pour échapper aux influences fâcheuses du tramway, dont laligne passe auprès de 1"Uiiiversité.

4. Résultats expérimentaux. - On trace les courbes de désaimantation., en pre-nant en abscisses l’amplitude du champ démagnétisant, alternatif ou oscillant, en gauss eten ordonnées la déviation du magnétomètre en mm, sur l’échelle placée à 2 H1, et représen-tant le magnétisme rémanent 1,. On trace par suite la courbe de 1,, en fonction de Hmaxalternatif, à fréquence constante. On trace de même la désaimantation à courant continu,l’abscisse représentant la valeur du champ con:tant. La courbe de désaimantation en champcontinu présente deux portions, dont la seconde, après inflexion, se dirige presque rectili-gnement vers l’axe des chumps, quelle coupe dans un point qui représente le champ coer-citif de la substauce. En champ alternatif de 50 fréquences, la désaimantation se présentecomme en champ continu, la seconde portion après l’inflexion, tendant à couper l’axe deschamps et à nous indiquer le champ coercitif, mais, près de couper l’axe des abscisses, ily a un coude qui se prolonge par uiie portion résiduelle d’aimantation, qui ne s’annule quepour des champs alternatifs de valeur plus grande que celle du champ coercitif statique dela substance.

Fig. 2. _

Dans les champs de haute fréquence l’allure des courbes de désaimantation est sem-blable à celle des courbes en champ alternatif de basse fréquence. La désaimantation, c"est-à-dire la différence entre le magnétisme rémanent initial et sa valseur après l’actron duchamp oscillant, est d’autant plus faible, pour une même intensité du champ, que la fré-quence est plus grande. En champ de haute fréquence, on rencontre encore les trois por-tions de la courbe de désaimantation, mais la troisième portion, correspondant au magné-tisme résiduel, est d’autant plus élevée et s’étend pour de plus grandes valeurs du champdémagnétisant, que la fréquence est plus grande et le diamètre du fil plus grand. Unedésaimantation complète du fil de fer ou d’acier, par des champs de haute fréquence jus-qu’à des amplitudes de 50 gauss, nous a été d’ailleurs impossible et ne nous a pas mêmelaissé entrevoir la réalisation. Les courbes des figures 2, 3 et 4 se rapportent aux fils defer de 0,i mm, 0,~~ et 0,5 mm de diamètre, et la figure 5 aux fils d’acier doux de 0,2 mmde diamètre. Pour toutes ces courbes, la deuxième portion, après l’inflexion, se dirigepresque rectilignement vers l’axe des champs démagnétisant.

Convenions de prolonger cette portion rectiligne jusqu’à l’axe des abscisses et de donnerle nom de charnh apparent à la valeur du champ alternatif ou oscillant oÙ ce pro-longement coupe l’axe. Ce champ apparent représente le champ qui pourrait désaimantercomplètement l’échantillon, s’il n’existait la queue résiduelle d’aimantation. Sur la Îigure fon a représenté ce prolongement par des lignes ponctuées. En opérant de cette manière

255

Fâr. 3.

Fiâ. 4.

256

pour toutes les courbes de désaimantation, on a pu établir les tableaux suivants, pour le feret l’acier, où dans la première colonne on a indiqué la fréquence f du champ démagnétisantet dans la seconde les valeurs du champ coercitif apparent Happ, en gauss, obtenues surles graphiques :

TABLEAU I.

Acier doux (fjg. 5).Diamètre 0,~ mm.

TABLEAU II.

Fer électrolytique (fig. 2, 3, 4).

La manière, dont nous avons opéré pour obtenir la valeur du champ coercitif apparent,présente une justification pour les champs alternatifs de 50 fréquences, où la seconde

portion de la courbe de désaimantation est rectiligne, tandis que pour les fréquences del’ordre de 101, la deuxième portion, après l’inflexion, peut n’être pas une ligne droite, et

étant beaucoup plus réduite, à peine si elle s’étend sur une moitié de la valeur de raiman-tation rémanente initiale. Les conclusions que nous en avons tirées des champs coercitifsapparents, obtenus par cette manière d’agir, nous en apportent la justification.

Les données inscrites dans les deux tableaux précédents nous permettent de tirerquelques conclusions : Le champ coercitif apparent, pour un même échantillon, croît avecla fréquence du champ démagnétisant.

Si on prend en abscisse la racine carrée de la fréquence, et en ordonnée le champcoercitif apparent, déduit sur les courbes de désaimantation, on obtient les diagrammes dela figure 6. On constate que la relation entre le champ Happ et B// est représentée parde lignes droites de la forme

où K est une constante de proportionnalité, a le rayon du fil et f la fréquence du champdémagnétisant.

En effet, pour les fils de diamètre ai - 0,1, az = 0,25 et a3 ~0,~ mm, les coefficients

angulaires des droites sur la figure 6 sont tg al = 0, 18, tg «~ - 0~3’~ et

tg al = o, ~6. Et on a

257

Fig. 5.

Fig. 6.

258

il y a donc une proportionnalité, au moins qualitative, entre l’inclination des droites

(flc app, V f) et le rayon des fils.On donnera plus loin une explication de cette proportionnalité.Passons au cas du nickel. Le métal présente l’av antage d’avoir un cycle d’aimantation

presque rectangulaire, et la désaimantation en champ continu ou alternatif de basse et dehaute fréquence ne commence à se faire sentir qu’après une valeur égale au champ coerci-tif statique, de sorte qu’on peut mieux déterminer l’inclinaison de la partie de la courbe dedésaimantation qui définit le champ coercitif apparent. Mais le nickel présente aussi undésavantage qui rend difficile la détermination du champ coercitif apparent, c’ea que lenickel ne se désaimante que difficilement, et souvent, soumis au champ alternatif, pourcertaines amplitudes de celui-ci, donne naissance à des réaimantations spontanées et capri-cieuses. Lorsqu’on diminue lentement le courant alternatif démagnétisant, le magnétomètrequi restait à zéro, pour un courant de 0,75 A eff., correspondant à 15 gauss maximum,prend brusquement une déviation soit de même sens, soit de sens contraire à l’aimantationinitiale, et si on continue la diminution du champ alternatif, la déviation persiste. Un casanalogue de réaimantations spontanées, gênantes à la désaimantation d’un tube de nickel, aété constaté par Fromy (1).

Après plusieurs essais nous avons constaté qu’on peut éliminer cette aimantationanormale, en s’arrètant à chaque ’valeur de 0,7; 0,6 et 0,3 A eff. du courant alternatif eten attendant chaque fois que la nouvelle aimantation disparaisse, ensuite on diminuecontinuellement le courant jusqu’à zéro, et le magnétomètre ne montre plus aucune aiman-tation. On essayera d’en donner plus bas une explication.

Une fois le nickel désaimanté, on lui donne un magnétisme rémanent, et puis on suit sadiminution pour des intensités croissantes des champs alternatifs de diverses fréquences,et on trouve des phénomènes analogues au cas du fer ou de l’acier. Sauf pour le champalternatif de fréquence 3.104 (longueur d’onde de 10 000 m), pour lequel l’aimantationrémanente vient brusquement à zéro, ou bien vient vers l’aimantation initiale, lorsqu’on està 20 gauss amplitude du champ démagnétisant (fig. 7). Si on prend la pente de la courbede désaimantation, après la valeur du champ coercitif statique, on trouve pour le nick;1 lessuivantes valeurs du champ coercitif apparent :

TABLEAU III. - diamètre 0,5 mln (fig. ï).

Si on prend ~ f, on voit sur la figure 6, que dans le cas du nickel aussi, la relation

ntre le champ coercitif apparent Happ et une ligne droite. Nous l’avons tracé parune ligne ponctuée, ayant en vue que les données ne sont plus aussi précises que dans le casdu fer et de l’acier.

Nous en avons également essayé la désaimantation de la poudre de fer. Dans ce cas, lemagnétisme rémanent diminue proportionnellement il 1 intensité du champ alternatif

appliqué, mais pour les différentes fréquences, les lignes droites qui représentent ces pro-

’-) E. FROMY, An. de llhys. (10) 8 (192i), p. 679 et 693.

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portionnalités n’ont ha· toujours la même inclinaison, pour la même Frècqence, a la répé-tition de l’expérieiice. Aussi nous n’en insistions plus.

Fïâ. ’1.

5. Relation entre la désaimantation et la fréquence du champ démagnéti-sant (St. Procopiu). - Pour expliquer une désaimantation d’autant plus faible que le

champ démagnétisant est de fréquence plus grande, et l’existence d’un champ coercitif

apparent, , il faut tenir compte de l’effet de peau des champs alternatifs : un champ alter-natif de haute fréquence s’établit dans les couches superficielles du fil de fer et pénètredans une section transversale du fil, d’autant moins à l’intérieur que sa fréquence est plusgrande. Les propriétés magnétiques du fer restent les mêmes pour les champs de hautefréquence comme pour ceux de basse fréquence, la désaimantation d’une couche de fer sue

. fait toujours, si elle est atteinte par un champ alternatif ayant une amplitude égale à lavaleur du champ coercitif statique de la substance ; de ce fait le champ superficiel, le seulmesuré par les appareils, devra en être plus grand. Le magnétomètre indiquera une pentede la désaimantation, qui commencera après une valeur du champ démagnétisant égale àcelle du champ coercitif statique. On peut examiner l’allure de cette pente de la désaiman-tation, en partant des résultats connus de la pénétration d’un champ alternatif de hautfréquence à l’intérieur d’un fil.

Désignons par B l’amplitude de l’induction magnétique à la surface du fil et par ~3~l’amplitude de l’induction magnétique à la profondeur x comptée de la surface, par c la con-ductibilité du fil, p. la perméabilité, f la fréquence du champ alternatif; on a la relation (’) :

et, si on introduit le rayon a du fil, en remplaçant le rapport - par K, la relation devisenta

Considérons que la perméabilité pour les hautes fréquences, ne change pas avecl’intensité du champ, alors on aura

H et llx’ étant les champs à la surface et à la profondeur.1:. Le champ Il , pour

(1) H. Oscillations électrom4gnétiques, p. i 19, Pari,

260

produire la désaimantation de la couche de fer à la distance .1’, à partir de la surface,doit avoir une valeur égale au champ coercitif statique H~. La relation précédente repré-sentera la propagation du champ H, à l’intérieur du fil sous la forme

Toute variation d H du champ appliqué, apportera une pénétration d li du champcoercitif à l’intérieur du fil, suivant la relation

Si l’aimantation rémanente Ir, montrée par le magnétomètre, diminue proportionnel-lement à l’augmentation dU du champ démagnétisant appliqué, après la valeur du champcoercitif statique, cette variation dH, divisée par d Ii, lorsque K tend vers zëro,.représen-tera la valeur du champ coercitif apparent moins le champ coercitif statique, c’est-à-dire on a

La relation (2) permet d’écrire si on tient compte de (3) :

C’est-à-dire, tant que la loi de pénétration de l’induction magnétique à l’intérieur dufil de fer se fait d’après la formule (1), le champ coercitif apparent de la substance estdonné par la relation (4). Cette relation montre que le champ coercitif apparent est propor-tionnel au champ coercitif statique au rayon a du fil et à la racine carrée x/f, de lafréquence du champ démagnétisant. On a retrouvé, de cette manière, les résultats expéri-mentaux du paragraphe précédent.

Calculons par la relation (4) le champ coercitif apparent d’un fil de fer à la fréquencef = 2,5.10~ avec les données :

alors que la valeur trouvée par les diagrammes est de 13,7 gauss..Et pour le fil de nickel on a ( === ~,5. i0~, p. ~ ~0,~ = 10-4 u-e-m, a = 0,025 mm et

He = i8,8 gauss. On calcule Happ = 18,8(1 +3,5) = 84,6 gauss, tandis que sur la figure 6on trouve approximativement t00 gauss. On ne peut pas espérer à une vérification meilleure,au moins pour le fer, vu que la valeur de la perméabilité magnétique n’est pas exactementconnue.

On peut encore exprimer analytiquement la diminution de ~I en fonction du champdémagnétisant H, pour l’intervalle de la deuxième portion de la courbe de désaimanta-tion. Si on écrit - dJ._-__ où C est une constante, et si on intègre entre .10 et 0, He etH, on trouve 10 - J - On obtient 1 la valeur de C, en admettant que lorsqueJ = 0, H est égal au champ coercitif apparent. De cette façon on arrive à la relation

qui représente la deuxième portion de la courbe de désaimantation.Pour expliquer la troisième portion de la courbe de désaimantation, constituant le

magnétisme résiduel, il faudrait connaître la loi de répartition du champ alternatif,jusqu’à~l’axe du fil, qui n’est plus représentée par la formule (1).

La pénétration du champ alternatif, d’autant plus profonde, que sa fréquence est plusgrande, peut expliquer encore certaines particularités des courbes d’aimantation d’un filde fer, lorsqu’à un champ continu on superpose un champ alternatif. L’intensité d’aiman-tation prend une valseur d’autant plus grande, que le champ alternatif superposé descend

261

depuis une valeur plus grande jusqu’à zéro, parce que, dans ce cas le champ alternatif apénétré plus à l’intérieur du fil et a intéressé à l’aimantation, une plus grande quantité desubstance ferromagnétique.

Il reste à expliquer les réaimantations spontanées du nickel lorsqu’on diminue le

champ alternatif démagnétisant depuis une certaine valeur jusqu’à zéro. Lorsque, en dimi-nuant l’amplitude du champ alternatif, on passe par une valeur v oisine à celle du champcoercitif statique, le nickel prend une aimantation spontanée, que la diminution du champalternatif ne détruit plus. Ce phénomène que nous n’avons,pas rencontré pour le fer etl’acier doux, doit tenir à la viscosité qui est presque nulle pour le nickel etappréciable pour le fer et l’acier (1).

Pour le fer, les aimants moléculaires demandent un certain temps pour s’orienterdéfinitivement à la valeur déterminée par le champ magnétisant, la durée étant de l’ordredes dixièmes ou même des secondes. Si le fer est soumis à un champ alternatif diminuantlentement vers zéro, lorsqu’on passe par la valeur du champ coercitif, une des phases duchamp alternatif tend à l’aimanter dans un sens, mais la durée de l’orientation étant

longue, lorsque la seconde phase agit, l’aimantation n’étant pas établie dans le premier sens,coinmencera à se faire dans le second sens, et comme l’intensité du champ diminue lentementjusqu’à zéro, l’aimantation du fer ne pourra jamais être provoquée par l’une des phases.

Pour le nickel, au contraire, les aimants moléculaires s’orientent définitivement à lavaleur du champ dans un temps très court. L’aimantation du nickel peut suivre les

phases du champ alternatif. Lorsqu’en diminuant ce champ, on passe par la valeur du

champ coercitif, une des phases du champ aimante le nickel, et la phase suivante, pendantla diminution du champ, ayant une valeur plus faible ne la désaimante plus, le nickelrestera aimanté. Deux conditions sont nécessaires pour avoir ces ahnantalions sponta-nées : il faut que la substance possède une viscosité magnétique nulle ou très faible, parrapport à la fréquence du champ démagnétisant; et il faut encore que le cycle d’aimanta-tion soit rectangulaire, c’est-à-dire que la pente soit brusque auprès de la valeur du champcoercitif statique. Il s’ensuit que si l’on augmente la fréquence du champ alternatif déma-gnétisant, les réaimantations spontanées du nickel ne doivent plus apparaître, ce quiparaît être réellement le cas pour des fréquences plus grandes que 3.104. Mais pour lafréquence 3,10~ (longueur d’onde 10.000 m) les anomalies existent encore, comme on peutconstater sur la figure 7 ; la durée d’orientation d’un aimant moléculaire du nickel estdonc plus petite que 3.10-:, seconde.

6. Conclusion. - Le magnétisme rémanant d’un fil de fer, acier doux.ou nickeldiminue lorsque le fil est soumis à un champ alternatif de basse ou haute fréquence, et ladiminution est d’autant plus grande que l’intensité du champ est plus grande et sa

fréquence plus petite. Les courbes de l’aimantation rémanente en fonction du champ alter-natif démagnétisant, après un palier presque parallèle à l’axe des champs, présente uneportion rectiligne se dirigeant vers l’axe des champs. Cette droite, prolongée jusqu’à l’axedes champs démagnétisants, nous a défini le champ coercitif apparent, pour une fréquencedonnée. Ce champ coercitif apparent est proportionnel au rayon du fil et à la racine carréede la fréquence, et provient de la localisation du champ alternatif démagnétisant à la

surface du fil. De l’effet de peau du champ alternatif, on a déduit la relation

qui est en bon accord avec les expériences.Dans le cas du nickel, des réaimantations spontanées ont été observées, et expliquées

par la viscosité magnétique nulle du nickel.

(1) Ch. Recherches sur la viscosité magnétique, Ann. Phys. (10) 8 (~~l2 ~) p. 210.

Manuscrit reçu 1; i mars 1933.