IV. Loi de Joule W = PRr = El

La cinquième, due à Laplace, exprime la force qui s'exerce entre un courant et un aimant suivant la loi fondamentale de

rélectromagnétisme; F = K -^-j-y « étant la distance qui sépare le pôle de Télément du courant. Ces cinq relations pe^ mettent de déûnir toutes les unités en fonction de Tune d'enirc elles et de Tunité de travail. Prenons pour base, par exemple» l'unité d'intensité de courant.

Voici comment nous choisirons cette unité. Soit en M {fig. 78) une quantité de magnétisme égale à'i dans les}'Stème C.G.S., c'est-à-dire repoussant avec la force d'une dyn^ une quantité égale située à o"»,oi de dislance. Goncevonsen

UNITÉS ÉLECTBIQUES C.G.S. 243

ABun circuit ayant o",oi de longueur el dont tous les points soient situés à o",oi de M. Un courant traversant AB exercera sur le pôle une force qui tendra à le déplacer perpendiculairement au plan du papier; convenons de prendre pour unité d'intensité celle du courant qui exercerait une force égale à une dyne.

Or, rintensité est définie par la quantité d'électricité qui traverse une section du conducteur pendant l'unité de temps; l'unité de quantité est donc déterminée par ce qui pré- ^ i^jr

cède. De plus, si le courant ne produit pas d'autre travail que réchauffement du circuil, la loi de Joule donne la résistance, et par suite celte unité; il n'y a qu'à mesurer l'énergie calorifique recueillie pendant le temps t. Enfin, la force électromotrice est donnée par l'équation

W = EU, et la capacité est égale à pr; nous sommes donc

conduits à un système complet d'unités, dérivé des unités mécaniques C.G.S.

Ce système est théoriquement parfait : pratiquement il a un défaut.

Les unités de résistance et de force électromotrice sont extrêmement petites; les unités de quantité, d'intensité et de capacité sont très grandes, de telle sorte que pour l'usage courant il a fallu créer des noms pour désigner des multiples des premières, des fractions des secondes; on a étahli ainsi des unités pratiques dont le maniement est plus facile.

L'unité de résistance a été prise égale à lo' unités absolues C.G.S. de résistance et on Ta appelée ohm,

lu^volt est l'unité de force électromotrice égale à lo' unités C.G.S de force électromotrice.

On a donné le nom à'ampère au courant produit par hi force électromotrice d'un volt dans le circuit ayant un ohm de résistance; l'ampère vaut lo-* unités C.G.S d'intensité.

La quantité d'électricité, qui dans une seconde traverse la section d'un conducteur parcouru par un courant d'un ampère est un coulomb; cette unité vaut lo"* unités C.G.S. de quantité.

Enfin on a réservé le nom de farad à la capacité d'un con-

244 CBàP. XI. — ÉLECTRICITÉ YOLTAÏQUE ET ÉLBCTHOMAGIfÉTlSHE.

densateur que i coulomb charge à une différence de polenliel égale à i volt, ou dont les armatures prennent une différence de potentiel d'un volt quand la charge est d'un coulomb; le farad vaut lo-' unités C.G.S. de capacité.

Dans certaines applications il est utile d'exprimer les différentes grandeurs à l'aide d'unités qui soient un million de fois plus petites ou plus grandes que l'unité pratique correspondante. On a désigné ces nouvelles unités par le même nom, précédé du préfixe méga ou micro^ suivant qu'elles sont des multiples ou des sous-multiples par un million. Ainsi le mégohm vaut lo* ohms et le microhm io~* ohms.

Le choix des unités pratiques a été rationnel, car il a eu pour objet de les rapprocher des unités adoptées autrefois : Yohm vaut 1,0475 siemensy car c'est la résistance d'une colonne de mercure pur de i"'"^ de section et d'environ i",o475 de longueur. Le volt est à peu près la force électromotrice du daniell ordinaire. Jl faut faire passer 96 coulombs d'électricité dans un voltamètre pour décomposer o«'*,oo9 d'eau et produire o«%ooi d'hydrogène : on peut encore dire qu'il faut 96 ampères pour décomposer en une seconde un équivalent d'eau exprimé en milligrammes.

L'ampère convient pour les courants qui donnent la lumière électrique et qui servent à transmettre la force; pour les télégraphistes, au contraire, on a dénommé la millième partie de l'ampère sous le nom de milliampère: il faut i5 milliampères pour actionner un récepteur Morse.

Le Tableau suivant résume toutes les indications de cette Note et donne de plus dans sa dernière colonne les dimensions des diverses unités.

Cnflés. Unités pratiques. Unités C.G.S. Dimensions.

R Ohm lo» LT-i

K Volt 108 M*L*T-«

i * I Ampère 10-* M* L^T-»

Q Ck)ulomb 10-» M«L«

C Farad ' lo-» L-iT«

La détermination exacte de ces grandeurs par les instruments absolus est une opération délicate qu'on n'exécuta

VRITÉS ÉLECTROM A GKË TIQUES C.G.S. 3J!>

guère que pour la mesure des courants par la boussole des Langentes ou par l'électrodynamo mètre : pour les autres grandeurs, OD établit des étalons matériels afin de ramener leur mesure à une simple comparaison entre grandeurs de la mime espèce. Le Comité de l'Association britannique a con-

Fi|t- 79-

siruit l'ohm : une bobine étalon est conservée à Kew et des '^pies en ont été livrées au commerce sous la forme représentée par la yï^. 79; c'est une bobine dont les extrémités son! Sfiidées à des tiges B de gros diamètre que l'on plonge dans ''6s godets de mercure. Des condensateurs ayant une capacité *Ssle au microfarad ont été aussi réalisés sur le modèle des sphères concentriques de Faraday; enQn l'élément Danîell, '^gé avec des liquides de composition donnée, produit une

246 CDÀP. XI. — ÉLECTBICITÉ YOLTÀÏQUE ET ÉLBGTROXÀGKÉTISIB.

force éleclromolrice très voisine du volt et peul servir provisoirement crétaion.

Il faut se garder de confondre ces unités électromagnétiques avec les unités électrostatiques que nous avons exposées précédemment; les expressions identiques de potentiel, de force électromolrice et de capacité pourraient en imposer aux jeunes physiciens. Cependant aucune méprise n'est possible, ' surtout quand on aborde les unités pratiques, attendu que les volts, les ohms, les ampères, les farads et les coulombs sonl des unités relatives aux courants : ces noms n'auraient aucune signification dans le système statique. L'uité de quantité pourrait peut-être seule donner lieu à un malentendu : c'est pourquoi nous jugeons nécessaire d'insister et de signaler au lecteur que le coulomb est 3 . lo*® fois plus grand que l'unité électrostatique de quantité définie ci-dessus. Si nous comparons les dimensions des unités de quantité dans les deux systèmes, nous voyons que leur rapport s'exprime par une vitesse dont on a pu obtenir expérimentalement la valeur numérique égale à trois cent millions de mètres par seconde, c'est-à-dire égale à la vitesse de la lumière.

Instructions pour le montage des piles.

Le montage des piles est une opération importante à laquelle les élèves de nos Facultés ne sont généralement pas suffisamment exercés : nous avons cru nécessaire de condenser en quelques pages les renseignements pratiques qu'on chercherait en vain dans la plupart des Traités de Physique.

L'eau acidulée par l'acide sulfurique, qui joue presque toujours le rôle de liquide excitateur, peut être employée au^V^^ même au jV> mais un mélange de i'"^d'acide et de 20'** d'eau, dont la densité est égale à 1,06, suffit pour l'usage ordinaire

D'après M. d'Arsonval (*), le meilleur liquide pour les éléments Bunsen serait le suivant :

Toi

Eau 20

llCl ' I

(•) Ujn^lectricien^ i5 janvier 1883.