ÉLECTROSGOFE A FEUILLES D'OR
LYlectroscope le plus souvent employé est Téleclroscope à feuilles dor {Jig* 5g). Il est formé de deux lames d'or découpées dans une
ÉLECTRICITÉ ST\Tli
feuille mince, pouvant mesurer jusqu'à ro*" de long sur plu
de large, soutenues par une lige de cuivre terminée par m sphère. I îette tîge traverse un bouchon qui Terme une eluche de verre; celle- ci met l'appareil a l'abri de l'air et sert en même lrxn§>3 «le support. Sa partie supérieure hémisphérique est recouverte d'une couche de gomme laque; vi baie repose sur un plateau Je cutvn on met de la chairs vive dans l'intérieur.
Cet appareil peut se charger par contact, mois l«j plus souvent o«i
le charge par influence* Il pera de reconnaître si un corps est • I< ■• irisé, et quelle est la nature d « l'électricité dont il est chai
Approchons, en effet, lenti nient, de l'appareil un corps charg i\ une électricité inconnue. *y * nous supposerons positive; le fluii 1 i neutre étant décomposé sur |Télc« troscope, le fluide positif sera n poussé dans les feuilles, et le Uni- I l négatif attiré dans le bouton chons ce dernier avec le doigt, fluide positif s'écoulera dans sol; enlevons le doigt, puis éloignons la source, les feuilles d'à divergeront, l'appareil tout entier se trouvant chargé de fluic négatif, C'est la nature de Ce fluide qu'il s'agît maintenant de i naître; approchons, pour cela, un bâton de verre chargé posit vement ; le fluide négatif attiré sur le boulon quittera les feuilles qi retomberont; si nous continuons à approcher davantage, une net velle décomposition du fluide neutre pourra se produire, et li feuilles, après être revenues à la verticale, pourront dtvei nouveau ; il faut donc avoir soin d'observer la succession de tous ce phénomènes en les produisant d'aussi loin que possible el avec kp leur. Si, au lieu d'un bâton de verre, on approche en second lieu U bâton de résine négatif, le seul f^il observable est un accroissent de divergence provenant de la répulsion du fluide négatif de sphère jusque dans les feuilles.
On peut aussi procéder a Tin verse de ce qui est dit plus haut, fi chargeant L* électromètre d'avance avec une source d'éleciricit connue el approchant ensuite de l'appareil la source que l'on croï élecLrisée; mais, dans ce cas, on peut être induit en erreur; car,
i>, ix. — mksii raoSTATIQUBB,
la source est à l'étal neutre, elle déterminera toujours iitie diminution de divergence connue si elle était chargée de fluide de nom h. lire à celui qu'on • ■ communiqué à réleclroscope. Cependant marquer que jamais celle diminution ne pourra, dans tr Itlîvîe d un accroissement de divers;» nr« comme celui que Datas avions constaté lotit à l'heure.
Le défaiil de ces appareils réside dans la rapidilé avec laquelle ils
perdent leur charge. M, Hurmuaescu ii ré. dise des étectroscop
feuille d'or qui conservent pendant plusieurs semaines leur diver-
i ce iniliale : ils sont formés de deux feuilles d'or réunies à une
ï" ii ii bouton ; celle lige traverse un bouchon de diéiec-
maiière remarquablement isolante composée par M. flurmu*
eu; enfin l'appareil est enfermé dans une cage entièrement métal*
licpie formant écran électrique.
ÉLECTROSCOPE CONDENSATEUR.
our l'étude de très faibles sources d'électricité, a associé ,,r* condensateur à l'électroseopc à feuilles dTor {Jig. 60)* La boule remplacée par un plateau circulaire mélal- | ue verni h sa surface supérieure; sur ce pre- &** fer plateau repose un plateau identique verni inférieure et auquel est adapté un truie* bien isolant, Les deux couches de T !n> < 11 regard forment la laine isolante de ce irj leurs épaisseurs étant liés faibles Il mrface des plateaux relativement grande, *m Opacité du condensateur ainsi formé est très *t»<lr aussi. On fait communiquer la source < Et face inférieure du plateau inférieur qui s§ ' ri ,1,; collei leur : la face supérieure du pla- - ^u supérieur, qui est le condensateur, e$i rein sol par le doigl ; lorsque l'appareil est * Mgé, on enlève d'abord le doigt, puis la *-* *irce, enfin on soulève le plateau; Pélcctri- ' * i du plateau inférieur devient alors libre,
i.J dans les feuilles et les fait diverger; chaque plateau cnle- ** m avec lui la portion la plus voisine de la lame isolante conserve électricité qui y a pénétré.
Cet appareil est 1res délicat; le moindre frottement sur le vernis
âiBOTMCfTrf st\thjm-:.
du plateau inférieur, produit soit par la main, soit par le plat* périenr, suffît pour lui communiquer une charge.
On munit souvent ces instruments de colonnes d Ce sont deux colonnes verticales portées par le fond métallique « h l'électroscope, terminées par des sphères, ou deux bandes d'ét» /// collées sur la paroi de la cloche el se terminanl aussi au fond de l'appareil; elles sont disposées de façon que, s'il se produit une divergence brusque sous l'effet d'une forte charge approchée trop rapidement 1rs feuilles touchant ces conducteurs se déchargent de suite; on évite ainsi ou qu'elles se déchirent, ou qu'elles se collent aux parois de verre delà cloche,
59. - MESURE DES QUANTITÉS ET DES POTENTIELS AVEC LA BALANCE DE COULOMB
La série d'appareils que nous venons de décrire comprend des instruments qui sont plutôt qualitatifs que quantitatifs; ce sont, i proprement parler, des électroscoj
Couloiiih .1 fait faire le premier progrès réel à l'électrotnétrà en i "85, par l'invention de l'élec Ironie ire de torsiun décrit sous I* nom de balance de Coulomb.
Cet instrument permet de mesurer eu valeur absolue la qucintUi d'électricité ou le potentiel électrique %
Stippa&ottfl la Bphère fixe chargée d'une niasse y; après coi les deux boules égales se repoussent et possèdent chacune
charge * ; appelons %* la dévittioxij :"+a" la torsion exprimée La force répulsive a pour expression
On a donc
g — ir\/b\
Si r est exprimé eu centimètres et F en dynes, t/ sera l'expression
de la quantité d'électricité en u. e. S. et -''— - : sera son expression coulomb-.
Appelons / le bras de levier de la balance, c'est-à-dire la dislance de Taxe du (il de suspension au centre de la sphère mobile; on a
r = il s ni — •
Les angles devant être exprimés en unités C.G.S. d'angle (l'angle mité ou radian, étant l'angle de 57°i7'44" correspondant à un arc de icm dans une circonférence de icm de rayon) et par suite les valeurs numériques a et (î des angles sont égales à leurs expressions en
^grés a0 et ^° multipliées par — ; on a donc, en appelant C le couple
. 4e torsion,
et oc
cos — 180 cos —
L'expression de q2 sera donc, d'après ces remarques,
. 4ir/3C(T°-t-a°) a° . <x°
q\ = 2 i__ .' tang — sin — •
Pour déterminer la valeur numérique du couple de torsion C du fil de la balance, on enlève le levier et on le remplace par un gros fil de cuivre suspendu en son milieu, de longueur a, de poids/? dont le moment d'inertie est
(1) vwr!=:^L".
On le fait osciller et Ton détermine le temps d'une oscillation simple, exprimé en secondes, par la formule
De là on tire, en remplaçant ïmrs par sa valeur (i),
r «» pa*
expression numérique du moment du couple qu'il faudrait employer pour produire une torsion d'un angle égal à l'unité, dans laquelle la force est exprimée en dynes et le bras de levier en centimètres.
La mesure en valeur absolue d'un potentiel à l'aide de la balance peut aisément être ramenée à la mesure précédente, c'est-à-dire au calcul d'une quantité d'électricité.
Considérons, en eflet, un corps chargé d'électricité à un potentiel V qu'il s'agit de mesurer; mettons-le en communication lointaine avec une petite sphère de rayon R dépourvue d'électricité, les deux corps prendront un même potentiel U donné par la formule
U(C-f-R) = CV C. et B. - II. n
ri ni un n i <\ vriiM i:.
dans laquelle C «l capacité du corps. Or celte capacit
être ï nde par rapporta Bqni est la capacité dans I air(K~ j)
de la sphère; dans d* cas, on b sensiblement
Il suffit doue découper la communication e! de mosuror O l!\ ilr l,t petite sphère, el d'en diviser l'expression en absolue parle rayon exprimé en centimètres pour avoir L'expression du potentiel an valeur absolue.
L'hypothèse que dous avons faite sur les valeurs relatives de b capacité de b> sphère et de la source est pratiquement réalisée daaf un 1res grand nombre de cas; la méthode serait donc fréquammeol applicable. C'est one hypothèse du même ordre que celle qu'on fait en Thermo mé trie quand on suppose que, en plongeant le thermomètre dans le milieu dont on seul connaître la température, on ne < 1 pas li de celle-ci.
Cel instrument es! , malheureusement, d'une exactitude n il présente de nombreuses eaotes d*erreur provenant soit des à\{6r mités de lecture des distances, suit des pertes de charge, soit phénomènes d'influence qui se produisent entre les deux sphèn s en particulier, pour tes faibles charges, il présente cet inconvque, les balles étanl chargées par contact, il \ a partage du Duide en elles deux, ce qui diminue la sensibilité de L'appareil.
La forer qui s'exerce entre deux corps rleetrisés étant, à di>i constante, proportionnelle, au produit des charges électriques, O& voit qu'on pourrait augmenter la sensibilité de ce genre d'appari en donnant à la sphère mobile, par exemple, une charge constante »rt très grande; la force serait alors très grande, même pour faible charge de la sphère lïxe, et resterait en toul cas proportionnelle a cette dernière charge. Cette disposition expérimentale, qui n'a pas été réalisée dans la balance de Coulomb1 < -i le poinl dépari de fa construction des beaux électro mètres de Lord Kelvin.
