Condensateur à diéleclrine
Le condensateur à diéleclrine donne des courbes (charges en fonction des potentiels de charge) — affectant nettement la forme habituelle des cycles d'hystérésis, mais suivant la valeur de T, Faire en est manifestement variable. Ce sont les résultats des expériences effectuées avec ce condensateur que nous allons seulement rapporter. Le tableau suivant, A, est relatif aux observations faites avec la série de voltages — 8; — 4;0; + 4;4-8 volts, et pour des durées cycliques variant de T = 4 à T =: 600 secondes.
Tableau A.
PotfDliel de charge
+ 4 volti*
T= eoo' d
+ 8 + 8 + 10,5 + li,5 + 11,5 + 12
La fig. 2 ci-dessous représente les cycles du tableau A : une longueur égale à 0'*'",5 correspond à 1 volt en abscisses, et la même longueur, en ordonnées, représente, d'après le tarage du galvanomètre, 4,4.10-*® coulombs; par suite i centimètre carré vaut 17,6. 10-'® joules; en évaluant Taire des cycles en centimètres carrés, on a Ténergie W consommée par le diélectrique (volume total) et par cycle ; d'où le tableau a.
Tableau a.
Aire
en Recoiides
en ceiilim. carrêB
en joules
ir)0
434 BEAULARD
OA et OB (Voir les cycles A), obtenues lorsque le contact glissant est au milieu de la colonne de SO^Cu, vont en diminuant quand la durée T augmente; en particulier, on a vérifié directement que, pour T 1= 15 minutes. Taire du cycle est nulle; les lectures galvanométriques, pour un même potentiel de charge, sont les mêmes, quel que soit le sens de la variation.
Le tableau suivant, B, est relatif à un cycle de voltage oscillant entre — 18 + 18 volts ; et la figure 3 représente les cycles obtenus pour des valeurs de T différentes ; de la mesure des aires, on déduit l'énergie absorbée correspondante à chaque durée cyclique T ; les résultats sont consignés dans le tableau b.
Tableau B.
PotonUel de charge
+ 10 volts + 18 + 10
Tr- 4' d
Tableau 6.
T en secondes en
Aire centim. carrés
en joules 7,04 10-8
Le tableau C correspond à un cycle de voltages oscillant entre — 27 et + 27 volts, toujours pour des valeurs différentes de T. On n'a pas représenté les cycles eux-mêmes, à Téchellc adoptée, la figure sortirait des limites du format.
HYSTÉRÉSIS DiÉLECTKiQUE
Tableau C.
Potentiel
T :.-= XW
de charge
+ 15 volts
+ li
déduit le tableau c.
Tableau c.
Aire
en secondes en centim. carrés
en joules
io;69.io-8
Il résulte des tableaux a.b^c, queTénergie \V, dissipée dans le diélectrique, varie avec la vitesse de variation du cycle et tend vers une valeur nulle, quand T augmente indéfiniment ; cela ressort également de l'ensemble des courbes suivantes (I, II, III), obtenues en portant T
436 BEAULARD. — HYSTÉRÉSIS DIÉLECTRIQUE
en abscisses et W en ordonnées ; ces courbes représentent respectivement les tableaux a, ô, c, et mettent nettement en évidence le fait de la diminution de W quand T augmente.
On peut essayer de représenter les résultats de Texpéricnce par une formule semblable à celle donnée par M. Steinmetz pour l'hystérésis magnétique, c'est-à-dire de la forme :
(2) W = aW.
On calcule a et e pour deux valeurs W* et W", relatives à une même vitesse cyclique, et on compare ensuite W" calculé d'après (2) avec W" donné par l'observation.
C'est ainsi qu'a été obtenu le tableau suivant:
Tableau D.
w calculé
w" obierré 4,78 4,09 3,45
obs. — cale.
Il est visible qu'une relation de la forme (2) ne s'applique pas, l'écart pouvant atteindre 12 0/0 environ.
De plus, si l'on construit les courbes de e ou de a en fonction de la durée T du cycle, on constate que e tend vers zéro et a vers l'infini, quand T croit au-delà de toute limite, ce qui donne pour l'énergie W, correspondante à un cycle infiniment lent, une valeur infiniment grande^ conclusion contraire aux faits expérimentaux. Il faut donc conclure que les diélectriques ne présentent pas le phénomène de l'hystérésis, mais sont seulement doués de viscosité.
Tout ceci s'explique, du reste, de la façon la plus simple, par l'introduction de l'ingénieuse hypothèse de M. Bouty (*), à savoir que les résidus électriques sont dus à un simple retard temporaire de la polarisation fictive sur le champ polarisant. Il faut également rappeler que M. Pellat (^), dans un important mémoire, a rendu l'idée de M. Bouty indépendante de la notion de polarisation fictive ou instantanée, en montrant d'abord par l'expérience qu'on est en présence d'une polarisation réelle, et en donnant ensuite des formules théoriques, qui, fondées sur la conception d'une polarisation progressive
(') BoiTY, J. lie Phys., 2« série, t. IX, p. 293-294; 1890.
(•-) Pellat, Ann. de chim. et de phys., 7* séné, t. XVill, p. 153; 1899.
HEMSALECH. — SPECTRES DES DÉCHARGES OSCILl.ANTES 437 avec le temps, expliquent de la façon la plus complète les phénomènes que nous venons d'étudier, sans qu'il soit nécessaire de faire intervenir pour les diélectriques les propriétés hystérésiques analogues à celles que présentent le fer ou l'acier, soumis à des forces magnétisantes périodiquement variables.
SUR LES SPECTRES DES DÉCHARGES OSCILLANTES (St/t7e) ; Par G.-A. HEMSALECH.
Dans un travail antérieur (^) j'ai donné les résultats des recherches préliminaires sur les transformations produites dans le spectre d'une étincelle quand cette dernière devenait oscillante. Les expériences étaient faites avec une très faible dispersion, ce qui empêchait de donner une description plus complète de ces spectres. Pour pouvoir mieux étudier ces spectres, j'ai fait construire par M. Mailhat de Paris un spectroscope plus puissant. Les lunettes de cet appareil sont montées séparément sur des trépieds à vis calantes. Une plate-forme en fer de 30 centimètres de diamètre de hauteur variable et porte les prismes ou le réseau à volonté. Les objectifs des lunettes ont 50 millimètres de diamètre et 40 centimètres de longueur focale. La lunette d'observation est munie d'un micromètre oculaire, et le collimateur porte la fente de 15 millimètres de longueur. Devant cette dernière se trouve un curseur en forme d'une plaque rectangulaire ; sur une des diagonales de cette plaque, et à des distances égales, sont percés neuf trous de i°'*",5 de diamètre chacun, de telle façon que les tangentes communes à deux trous successifs sont perpendiculaires à la direction de la fente. En déplaçant le curseur devant la fente à l'aide d'une vis, on peut démasquer successivement les différentes parties de la fente et par conséquent on peut photographier une série de spectres l'un au-dessous de l'autre, ce qui facilite beaucoup leur comparaison (Voir PI. I). Les deux prismes dont je me sers pour le moment sont en flint léger de 55 millimètres de hauteur et proviennent des ateliers de M. Hilger, à Londres, et de MM. Schmidt et Haensch, à Berlin. L'image de l'étincelle (qui a de 3 à 4 millimètres de longueur) est projetée sur la fente du collimateur à l'aide d'une
(») Journal de Physique, 3* série, t. VIII, p. 6i2; 1899.
438 HEMSALECH
lentille corrigée pour les raies actiniques et ayant une longueur focale
de 8 centimètres.
Cette lentille est placée à une distance de 40 centimètres de la fente du collimateur et par conséquent Timage de l'étincelle (qui est agrandie quatre fois) couvre toute la fente, et l'objectif du collimateur ayant aussi 40 centimètres de longueur focale est uniformément éclairé. On peut remplacer la lunette d'observation par une chambre photographique ayant un objectif de i mètre de longueur focale. Comme plaques j'emploie toujours les plaques isochromatiques de Edwards, dont les dimensions sont 8 X 17 centimètres, et comme révélateur, Thydroquinone. L'étincelle est produite par la décharge de deux grandes bouteilles de Leyde ayant environ 1 mètre carré de surface totale, en dérivation sur le circuit secondaire d'une bobine de Ruhmkorff de 25 centimètres de distance explosive. La bobine de self-induclit)n (qui sert pour produire une décharge oscillante) contient à présent seulement huit couches de 150 tours chacune, roulées autour d'un cylindre de carton de 50 centimètres de longueur et 5 centimètres de diamètre. On peut se servir de deux, quatre, six ou huit couches à la fois à volonté. Les expériences que j'ai faites avec ce nouvel appareil n'ayant été entreprises que depuis quelques semaines, comprennent surtout l'étude des décharges électriques dans des différentes conditions et les transformations des spectres qui en résultent. Cette publication précoce a été rendue nécessaire à cause d'une note (*) de M. Hasselberg, de Stockholm. En vue de la confusion qui existe sur la nature des étincelles électriques, il serait donc utile de discuter brièvement au point de vue expérimental les étincelles produites par les différentes décharges d'un condensateur. Nous distinguons les étincelles suivantes : V étincelle ordinaire ou continue (Fcddersen), Y étincelle intermittente et Y étincelle oscillante.
U(/tincelle ordinaire (^). — Elle est produite par la décharge d'un condensateur quand la résistance et la scif-induction du circuit sont très petites. Elle consiste en une décharge initiale dont le chemin est marqué par une colonne d'air chauffé à l'incandescence ; immédiatement après suit la vapeur de métal (qui constitue les électrodes), qui est projetée des deux pôles avec une vitesse dépendante de la nature du métal. Suivent encore quelques oscillations rapides (en général
(>) Journal de Physique^ mars 1900.
(^) Pour plus de détails, voir : Schustbr et UEUfiALRCHy Philosophical Transactions of t/ie Royal Society ofLondon. Séries A, vol. 193, pp. 189-213; 1899.
