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ÉLECTIIOMÉTRIE. 203
Il importe que rélcclrode a qui correspond au tube capillaire soit toujours négative, afin d'éviter Toxydation du mercure ; il faut aussi veiller à ce que le tube capillaire soit bien mouillé par Teau acidulée, ce qu'on obtient en faisant osciller légèrement la colonne de mercure.
Plusieurs dispositions ont été imaginées par différents observateurs pour réduire les dimensions de l'appareil ou augmenter la précision des lectures.
L'électromètre capillaire est particulièrement précieux pour constater Tégalité de deux potentiels. Le modèle construit par M. Limb ('), par exemple, permettait de constater une différence (le o^*,oooo5 et même, dans certains cas, de 0^,00002.
La variation de pression ou de forme des surfaces dans l'éleclromètre capillaire correspond à une polarisation des électrodes (182) et la question de capacité ne se présente pas d'une manière aussi simple que pour les appareils purement électrostatiques.
On a vu (196) qu'en appelant S la surface de contact du mercure avec de l'eau acidulée, l'accroissement de charge dq relative 2i une variation dx de la différence de potentiel peut
s'écrire
(19: r/r/=zXrfS4-YS//x:.-.-^rfS-S^^rfx.
Le mercure ayant été d'abord ramené au repère par une
pression compensatrice pour la différence de potentiel x, la
variation de surface tient au relèvement dj du mercure dans
'a partie capillaire dont le rayon est /• et Ton a —dS = VLTzrdy;
il est clair que cette variation est proportionnelle à dX et
peut s'écrire — rfS = KdA.
La capacité C de l'électromètre serait alors
d^ ^(àiV\' ^Ô'X
Par des expériences directes sur des appareils de forme Ihermométrique, dans lesquelles le niveau du mercure démenti; LiMD, Ann. de Chim. et de Phys. [7], l. VIII, p. 220; 189G.
■JOi iii£si;lil.s iM.KCTRiQiif.s.
rail invariable, auquel cas ta capacili se réduisait au second terme, proportionnel à la surface, M. Bouly(')a reconnu que pour des valeurs de x voisines de zéro, la capacité a varii de o,a à 0,8 microfarad suivant la valeur de S. Pour un éleetromètre dont le diamètre est environ la fois moindre, le dernier terme de l'équation (ao) serait de l'ordre de o"'',o.i| tandis que la capacité totale était voisine de o^^'.d. Lorsque 1«9 valeurs sont de x très petites, la capacité C se réduit donc sensiblement au premier terme.
On a d'ailleurs, par la relation qui existe entre la tension capillaire A et la différence de potentiel
C = \^[K{n - -Aba-y + iSb];
le premier terme de la parenthèse s'annule quand la tension capillaire devient maximum.
En exprimant la valeur de x en Daniells et prenant pouf unités la capacité relative à j=o, M. Bouty 0 trouvé, pa^ exemple.
o,o-A o,o4 o,oS
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Une capacité de o"'^, i vaut lo -"'.:i^.ro^" = i).io' unités éleo; troslaliques, c'est-à-dire celle d'une sphère de 900 mètres m rayon. C'est lîi un obstacle à l'emploi de l'électromèlre 1 pîllaîre dans les expériences d'électrostatique.
614. Appareils à quartz. — MM. Curie (') ont imaginé ded appareils très ingénieux, un mesureur de charge et un éleo tromètre, basés sur les propriétés du quartz (511 et 514).
Le mesureur de charge, ou qaarlr piézoélectriqae, se coBI pose d'une lame rectangulaire dont l'épaisseur a est parati à un axe binaire électrique et la longueur b perpendiculaire cet axe binaire et à l'axe optique; les deux faces de la
(t) HotiTY, Joain. dr Phya. [3]. l. 111, p. 371; 180.1. (1; J. ri P. Cdbib, Ana, de Chim. tl de Phyit. [G], t. XVll, ji. 3SS; \\ Joarn. de Phys. [S], t. VIII, p. HB; ISKB.
.ectuuméthii;. "205
Couvertes de feuilles détain, saul' une
Fparlie dénudée qui sert à l'isolement. Celte lame est fixée à
aftartie supérieure dans une monture en étain et porte une
lige à crochet où pend un plateau que l'on peut charger de
poiils. Le toul est enfermé dans une botle métallique percée
d'ouvertures qui laissent passer les électrodes et la lige de
âUSpCDSion du plateau.
Si P est le poids lolal (\ui: porte la lame, les quantités
é'declricilé ±ij dégagées sur les deux faces sont fj=k - P,
fc'esl-ii-dire proportionnelles à la longueur b de la lame cuup^erle. en raison iuverse de son épaisseur « et indépendantes T delà largeur; cette dernière dimension n'a d'autre but que
1 d'augmenter la résistance à la traction.
Le coeflicient k étant égal à ti,32.io-', la charge élrctrique
1 Correspondant au poids d'un kilogramme, par exemple, sera
^6,;ii..io-".
|t'e»t-à-dire 6,3 unités électrostatiques, si la longueur est liuii fois l'épaisseur.
1 On peut ainsi obtenir des charges électriques déterminées 9 valeur absolue, mais la méthode convient surtout pour s expériences comparatives; elle présente l'avantage que fc changement des poids peut être fait très rapidement, de tunière à éliminer en grande partie toutes les causes de J^perdilion.
Dans le second appareil, éleclromèlre ù bitame, on utilise les dilatations électriques par le même artilice que pour le tiiermomètre bimétallique.
\ii-u\ iaraes de quartz, de même coupe que la précédente, rrduiles à l'épaisseur de quelques centièmes de millimètre, maï collées au baume de Canada après avoir retourné l'une il elles face pour face, de façon que leurs axes électriques soient 'ipposés; les surfaces extérieures sont ensuite argentées.
Si l'on établtl une différence de potentiel entre les faces ^irgenlf-es, l'une des lames tend à s'allonger et l'autre à se raccourcir; il en résulte une llexion du système proportionliounelle à la différence des potenliels.
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206 MESURES ÉLECTIUQUES.
On peut encore coller les lames entre elles, de manié que leurs axes électriques restent de même sens, si l'on soin d'argenter aussi leur surface commune. Les couche extrêmes étant mises en communication au sol et la couch intermédiaire portée à un certain potentiel, les champs éle( triques sont de directions opposées et les lames se déformer encore en sens contraires; toutes choses égales, la sensibilil est même doublée.
Pour observer la flexion de cette bilame, on la fixe pa Tune de ses extrémités de manière que la largeur c parallèle Taxe optique soit verticale et on munit l'autre extrémité d'un aiguille terminée par une échelle micrométrique; cette aiguill est formée par une charpente en fils de verre disposés suivai les arêtes d'une pyramide quadrangulaire, disposition à la fo légère et rigide; on vise le micromètre avec un microscope.
L'électromètre à bilame est toujours destiné à mesurer d( potentiels très élevés. Avec des lames d'un huitième de irii limètre d'épaisseur et 8*^ de longueur, l'instrument est sei sible à 5 volts et peut servir jusqu'à looo ou i5oo volts. De bilames d'épaisseur totale de i""" peuvent mesurer, à 20 volts près, des différences de potentiel de Soooo volts.
Les appareils à quartz présentent dans ces conditions u isolement remarquable, car le cristal ne possède de conducti bilité notable que suivant l'axe optique, lequel est perpen diculaire à l'épaisseur des lames employées.
