ILLUMINATION DES GAZ RARÉFIÉS J1I

faire la mesure avec une certaine précision. On peut tracer ainsi des courbes indiquant la puissance dépensée dans la triode pour une absorption de 500 watts, par exemple, en fonction de la différence de potentiel aux bornes du circuit oscillant, ‘

Les deux réseaux de courbe ainsi tracés, à puissance absorbée constante et à résistance constante se complètent et se vérifient l’un l’autre. On peut en déduire la puissance dépensée dans un circuit extérieur ou dans un tube à décharge, en notant la différence de potentiel aux bornes du cireuit et la puissance dépensée dans la lampe. ;

Ce procédé de mesure de la puissance absorbée ne prétend pas à la précision, mais il est susceptible de donner un ordre de grandeur de la puissance absorbée dans les tubes.

La puissance dépensée dans le circuit permet de connaître la résistance R introduite par le tube à décharge, et la résis tance 7 du cireuit bouchon correspondant. Ces grandeurs sont intéressantes pour la connaissance des conditions d’os-

cillation du circuit.

Caractéristiques des enroulements employés. — J'ai voulu étudier les variations des conditions électromagnétiques d’allumage et de disparition du deuxième régime d’illumination avec la forme des solénoïdes inducteurs et avec le diamètre des tubes à décharge.

J'ai employé 5 solénoïdes inducteurs tous construits en fil de cuivre de 3 mm. de diamètre dont je donne ci-dessous

les caractéristiques.

Désignation du

selénoïde. . A B B’ (e D Nombre de SpITeS 13 19 10 13 6

Longueur du solénoïde 0.010 CM T0, CM MT 3LCN T0, 0 CL TI, DCI. Diamètre intérieur d’une Sp Mon OUEST UrNUn MAUTENID- SANTE TT

52 FÉLIX ESCLANGON

Champ magnétique (en gauss) au centre sur

l’axe pour à DNA DID RO 0,9 0,86 1,07 0,8 Self.enhenrys. 8,0: 4,7 4,62 5,4 3,85

Champ électrique induit maximum à

14 m. de l’axe pour V volts

À V V \ V effCACeS a UE re net 1,85 Le Lo 1,48 Re Champ électrique à 20 m.5 de l’axe. . 1,64 she 2,8 PNR a Eu 2,8 L DO EE 1 000 I 000 1 000 1 000 [ 000 Longueurs d’ondeutilisées 94 m. 72,50 6x 61 m. 59,30 90 92 72.50 163 90,20 93 m 107 m

Les enroulements B et B' diffèrent très peu l’un de l’autre, les enroulements B et D ont la même forme extérieure, mais le champ induit est beaucoup plus petit dans D que dans B pour la même différence de potentiel aux bornes, B et C ont la même longueur, ils ont le même rapport entre le champ induit et la différence de potentiel efficace V aux bornes, mais leur diamètre est différent.

L'emploi d'une même self à diverses fréquences donne lieu aux remarques suivantes :

pour une même différence de potentiel V aux bornes, le champ électrique à l’intérieur du solénoïde est indépendant de la fréquence, tant qu’on est loin de la période propre de l’'enroulement ;

pour une même valeur de V, les courants dus au champ électrique sont proportionnels à la fréquence. Cette remarque est commode dans la discussion des résultats.

Tubes à décharge. — J'ai étudié la décharge dans l'oxygène dans deux tubes différents, l’un P de 28 mm. de diamitre intérieur et 10 cm. de longueur, l’autre G de 41 mm. de dia-

| 28 —— Lube P

| 4 mé tube GC

Tubes à decharge

Fig. 16.

mètre intérieur et 12 cm. de longueur, fermés tous deux par une fenêtre plane de quartz, et reliés de l’autre côté à la canalisation à vide par un raccord quartz-pyrex soudé.

Autres appareils utilisés. — En dehors des enroulements et des tubes décrits ci-dessus, j'ai utilisé toute une variété d’enroulements et de tubes destinés à des expériences qualitatives ou à la spectroscopie. Comme ils n’ont pas servi aux

mesures, ils ne seront pas décrits ici.

Réglage de l'excitation des tubes à décharge. — Dans toutes mes expériences, j'ai fait varier l’excitation du tube en enfonçant ou retirant le noyau de fer d’une self placée sur le primaire du transformateur d'alimentation de l’anode de la lampe, et en laissant les autres paramètres fixes : chauffage de la lampe, couplage grille plaque, tension de la batterie négative de grille et résistance filament grille.

D4 FÉLIX ESCLANGON

Je précise immédiatement que l'augmentation ou la diminution de l'excitation — expressions que j'emploierai cou” ramment par la suite — ont comme sens précis la diminution ou l'augmentation de l’impédance en série avec Île primaire du transformateur d'alimentation de la plaque de la triode. Afin de préciser les conditions de production et d'observation de la décharge, je vais discuter immédiatement des conditions d’oscillation d’un circuit auto-entretenu dont la résistance varie avec la différence de potentiel entre

ses bornes.

Oscillations dans un circuit entretenu de résistance variable. — Si nous appelons :

P—= mm CR

la résistance apparente du circuit oscillant, nous savons que la condition d'entretien des oscillations d’un système entretenu est :

e, résistance interne de la lampe.

k, coefficient d'amplification.

M, coefficient d’induction mutuelle entre les circuits de grille et de plaque.

L, self du circuit oscillant.

GC, capacité du circuit oscillant.

R, résistance en haute fréquence du circuit oscillant, définie comme le rapport de la puissance dépensée dans le circuit au carré de l'intensité efficace qui le traverse.

Si cette condition est réalisée, nous obtenons des oscillations dans le circuit. Il se trouve que, dans les expériences que nous allons discuter, la résistance r est telle que l’amplitude de la variation de potentiel de plaque est inférieure à la tension d'anode, Si le couplage est assez fort pour que

ILLUMINATION DES GAZ RARÉFIÉS 99 le courant plaque s’annule à chaque alternance on peut en conclure que, assez grossièrement, le fondamental de la composante alternative de plaque a pour amplitude la valeur du courant continu de plaque (cette approximation, si elle est suffisante pour nous permettre une discussion à peu près correcte des conditions d’oscillation, m'a paru être insuffisante pour servir à la mesure de la puissance dépensée dans le circuit). Etant donné, d'autre part, le mode de réglage de l'excitation, l’impédance de la self dans le circuit étant

Fig. 1

souvent supérieure à celle du primaire du transformateur, on peut admettre — ce que l’expérience confirme — que pour une position de la self de réglage et un circuit oscillant donnés, le courant plaque dépend assez peu de l’état de la décharge. Dans ces conditions, on peut admettre que le paramètre qui détermine « l’excitation » du tube est la composante alternative z au courant de plaque.

Cela nous donne immédiatement l'amplitude de la différence de potentiel V aux bornes du circuit oscillant :

Mais Le terme R est la somme d’un terme constant (résistance propre du circuit oscillant) et d’un terme correspondant à

96 FÉLIX ESCLANGON

l'énergie consommée par le tube à décharge. R est donc une fonction (peut-être multiforme) de V.

Si, dans un plan, nous prenons deux axes de coordonnées en R et V, pour un courant donné de plaque ;, les états possibles d'oscillation du circuit seront représentés par la courbe :

V=i et l'ensemble des états possibles pour différentes valeurs de 7 par un faisceau d’hyperboles équilatères, les plus éloignées

# croit

Fig. 18. — Courbes d’oscillation d’un circuit à « excitation » constante,

de l’origine étant celles pour lesquelles z est le plus grand.

Connaissant la courbe R — f{V), ce réseau de courbes nous permettra de prévoir pour chaque valeur de #, le potentiel V aux bornes du circuit oscillant.

Si la courbe R — f(V) est une courbe telle que la courbe (1) sur la figure 19, qui ne coupe chacune des courbes ? — Cie qu'en un point, à l'accroissement continu et progressif de z correspondra une évolution continue de V.

Si la courbe est du type de la courbe (2), ne coupant chaque hyperbole qu’en un seul point, mais possédant deux tan-

gentes verticales, V aura une évolution continue, mais passera par un maximum, décroîtra, passera par un minimum etaugmentera ensuite. Dans un certain domaine, l’augmen-

Fig. 19. — Conditions d’oscillation d’un circuit à résistance variable.

tation de « l’excitation » se traduira par une diminution du courant.

Si la courbe, du type (3) coupe certaines hyperboles en

Fig. 20. — Discontinuités des conditions d’oscillation d’un circuit.

trois points, il y a une discontinuité. Quand le courant £ arrive à la valeur 7, (fig. 20) et qu'on lui donne une

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nouvelle augmentation, le point représentatif saute brusquement de À en B. Quand on diminue Pexcitation au contraire, le point représentatif arrive en G d’où il saute brusquement en D.

Ainsi, suivant l'allure de la courbure R = /{(V), nous pourrons avoir, soit une simple augmentation de V, soit passage de V par un maximum et un minimum, soit enfin une double discontinuité pour des valeurs de ; et de V différentes pour des excitations croissante ou décroissante.

Tout ce qui précède suppose remplie la condition d’entretien des oscillations :

k r' si R prend une valeur trop grande, ? peut devenir assez petit pour que la condition d’entretien ne soit plus remplie.

Nous verrons plus loin que r peut descendre, en présence d'un tube illuminé, à des valeurs assez basses, 2 000 ohms, et quelquefois moins. Comme la résistance interne de la lampe est de / o00 ohms, on voit que le couplage minimum en présence du tube peut être trois fois plus grand qu’en son absence.