QT CRE M PAC RS T RR

Les deux systèmes de décharges peuvent encore être transformés en courants moyens par un jeu de commutateurs. La décharge du condensateur et la décharge induite étant répétées x fois el x fois par seconde, les courants moyens correspondants # et ? dans un même galvanomètre donnent

LR E RE M ni

TILEOOTÉ Chr:

Une disposition mécanique convenable permettra d'envoyer alternativement les deux espèces de décharges, sous forme de courant moyen, dans le galvanomètre ou dans un galvanomètre différentiel; en réglant les résistances ou les valeurs de M et de C de manière que l'aiguille reste au zéro, on a n = Ni OL IDATLS UE

(OREUERN:

145. Influence du temps de charge. — Les recherches 1ingénieuses de Gaugain (741) sur les condensateurs à plateaux séparés par un diélectrique solide, par l'emploi de l’électroscope à décharges, ont montré que :

1° La charge d'un condensateur, pour une différence donnée de potentiel, augmente avec la durée de communication à la source dans un rapport qui peut aller de 1 à 5, par suite d'un phénomène auquel on donne quelquefois le nom de viscosité électrique. La charge n'est définie que pour un contact très court; elle est dite alors instantanée. |

Le)

>" La décharge instantanée, correspondant à une communication de très courte durée entre les armatures, est égale à la charge instantanée.

Ce résultat est conforme à l'hypothèse de Maxwell sur le défaut d'homogénéité des diélectriques (174).

Il en résulterait aussi que l'absorption doit être nulle dans un milieu parfaitement homogène. Cette conséquence a été vérifiée par M. Rowland pour le spath d'Islande, qui paraît ètre la substance naturelle la plus pure et la plus homogène. Les autres cristaux ont donné des résidus plus ou moins importants ; l'absorption du quartz serait le neuvième de celle du verre ordinaire (!).

Pour étudier la viscosité électrique, M. Wullner (?) met au sol l’une des armatures d'un condensateur et l’autre armature en relation avec l'aiguille d'un électromètre. Aussitôt après la charge, le potentiel atteint d'abord un maximum et baisse ensuite très rapidement pendant les premières secondes, puis d'une manière beaucoup plus lente. La loi de diminution varie d'une substance à l’autre et ne reste pas identique pour différents échantillons d'un même diélectrique.

MM. Porter et Morris (?) ont essayé de mettre en évidence une sorte de retard, ou hystérésis, analogue à celui qu'on observe dans les milieux magnétiques (285). Les deux décharges d'un condensateur, porté à la même différence de potentiel en montant ou en descendant, ont toujours donné la même impulsion dans un galvanomètre balistique, alors qu'une différence de 0,0001 eut été appréciable.

M. Bouty (‘) a étudié avec beaucoup de soin ces phénomènes d'absorption dans les condensateurs à mica argenté. Quand on intercale un condensateur dans le circuit d’une pile à grande résistance, la différence de potentiel des armatures augmente d'abord, à partir de la fermeture du circuit, à cause de l'électricité accumulée dans le condensateur, et tend vers une limite constante plus faible que si le circuit était interrompu. Le courant continu qui subsiste dans ces conditions

(') Rowzaxp et Nicnozs, Phil. Mag. [5], t. XI, p. 414 ; 1881.

(2) A. Wuzxer, Wied. Ann., t. XXXII, p. 19 ; 1887.

(3) Porter et Morris, Proceed. of the L. R. S.,t. LVII, p. 469; 1895.

(*\ Boury, Journ. de Phys. [2|,t. IX, p. 288; 1890 et [31, t. TI, p. 5 et 445; 1892.

ne peut être altribué à la conductibilité du mica, car il ne varie pas d'une manière appréciable quand on augmente de 1 à 10 la surface des armatures.

Pour rendre compte des observations, la résistivité du mica doit être supérieure à 3,19.10!° ohms ou 3,19.10?8, c’est-àdire 2.10% fois celle du cuivre, qui est égale à 1 600.

Il ne semble pas non plus que l'obstacle opposé par le mica au passage de l'électricité soit de nature électrolytique, car la polarisation devrait dépasser 0 volts et, en prenant pour capacité de polarisation celle du platine dans l’eau acidulée, la quantité d'électricité correspondante serait 105 fois plus erande que la charge normale du condensateur, tandis qu'elle est comprise entre o,o1 et o,o2 de cette charge.

On peut supposer enfin qu'il existe une sorte d’élasticité électrique résiduelle, mais cette explication serait en désaccord avec les expériences de MM. Porter et Morris.

Les résidus de charge et de décharge se déterminent de la manière suivante. Dans un circuit de faible résistance contenant une pile E non polarisable, on intercale en cascade deux condensateurs de capacité C et ce, la première variable avec le temps, la seconde supposée sans perte ni résidu. Les armatures de c sont reliées à un électromètre capillaire et réunies d'abord par une dérivation s. On établit le courant; la capacité C se charge seule au potentiel E. Au bout du temps 6, on coupe la dérivation s; à l'époque 0 +7, la capacité c a pris une différence de potentiel très petite », par l'accroissement de charge de C, dont la capacité est devenue C+3C pendant que la différence de potentiel a varié de SV—(E —+v)—E = —», Il en résulte

cp —D(CV) = VÈC+CiV —ESC— Cp, g= EC —(C+c)e.

Cette quantité 4 est l'accroissement normal qu'aurait pris la charge du condensateur C dans l'intervalle £.

Pour la décharge, après avoir laissé les deux condensateurs assez longtemps sur le circuit de la pile, on remplace la pile par un conducteur s'; le condensateur C se décharge en grande partie. Au bout du temps 9, on coupe la dérivation s; le cir-

CAPACITÉS ET DIÉLECTRIQUES. 219

cuit est alors ouvert. À l'époque 0+1, la charge résiduelle porte les deux condensateurs au même potentiel » et la charge totale rendue libre est

M. Bouly a trouvé ainsi que : 1° les charges g et g' sont égales pour le même intervalle, compris entre les temps 6 et 0+ 1; 2° ces quantités sont proportionnelles à la force électromotrice E de la pile de charge; 3° on peut les représenter par la formule empirique

q = Al(e + 0) — 0].

Le phénomène conserve le même caractère jusqu'à la température de 200°. Au delà, l'égalité des résultats à la charge et à la décharge n'a plus lieu ; le mica paraît éprouver une altération superficielle qui le rend conducteur.

146. Pouvoir inducteur spécifique. — On a supposé jusqu’à présent, au moins d'une manière implicite, que les phénomènes électriques étaient mesurés dans l'air, mais l'influence des gaz est si faible (99) que l’on peut pratiquement considérer leur pouvoir inducteur spécifique par rapport au vide comme égal à l'unité. Le pouvoir inducteur spécifique d’un diélectrique sera donc déterminé par le rapport des capacités d'un condensateur quand le milieu interposé est alternativement le diélectrique considéré et l'air (83).

La théorie électromagnétique de la lumière conduit à cette conséquence (451) que le pouvoirinducteur spécifique d'un milieu diélectrique doit être égal au carré de son indice de réfraction pour la lumière, mais cette théorie ne s'applique qu'à des phénomènes oscillatoires dont la période est comparable à celle des vibrations lumineuses. On ne peut donc rien conclure, à ce point de vue, des résultats pratiques obtenus dans la plupart des cas. Nous avons vu, au contraire, que les expériences de M. Blondlot (452) sur le phénomène de Hertz confirment la théorie de Maxwell.

Cavendish (!) avait trouvé déjà que la capacité d’un carreau

(1) Cavexnisu, Electrical Researches, publiées par Maxwell, p. 183.

de Franklin, comparée à celle d’un système de deux sphères concentriques séparées par de l'air, est toujours plus grande que si le verre était remplacé par une couche d'air. Ces expépériences conduisaient à des pouvoirs inducteurs spécifiques très élevés, de 3 à 10, à cause de l'influence du temps et des phénomènes d'absorption.

Dans une première série de recherches, par le partage des charges (740) entre deux condensateurs sphériques de mêmes dimensions, l’un à couche d’air et l’autre à diélectrique solide

total ou partiel, Faraday (') a trouvé les valeurs suivantes pour les pouvoirs inducteurs :

SpelMACEREEEE 1:40 Gomme laque. .. 2,0 VérÉG RER ER 1,70 SOUITÉ NE TRE 2,24

Par la comparaison des charges (741) de condensateurs à plateaux, Gaugain a démontré que la valeur apparente du pouvoir inducteur spécifique croît avec la durée de la charge. Les variations sont très inégales pour les différents corps, et l'ordre même des pouvoirs inducteurs peut être modifié ; nous citerons quelques exemples :

Charge d'une fraction de seconde. Charge de deux secondes.

Acide stéarique. . . 1,90 SOULLE PAR ENE 1,71 Cire ESS 1,90 Acide’stéariques MT O0 Soufre 100 du eme CITÉS LA TENTE RE 2,91

Des traces de matières étrangères, telles qu'une couche de poussière ou d'humidité, rendent la surface des corps plus conductrice et ont pour effet d'augmenter la valeur apparente du pouvoir inducteur spécifique. L'altération spontanée de la surface produit le même résultat.

Afin d'éviter ces causes d'erreur, au moins en grande partie, M. Wullner (745) emploie des charges aussi faibles que possible, en observant la valeur initiale du potentiel sur l’armature isolée. Les nombres relatifs à une même lame restent à

peu près constants, mais diffèrent pour des substances en apparence identiques.

(1) FarApay, Exper. Researches, série XI, S 1187; 1837.

MM. Gibson et Barclay ont étudié encore les condensateurs sphériques à paraffine par comparaison avec un platymètre el avec un condensateur glissant.

Dans ses expériences sur différentes sortes de verre d’optique, M. Hopkinson (!') se servait d’un condensateur avec anneau de garde et déterminait l'épaisseur de la couche d'air équivalente à la lame considérée. On ajustait le condensateur glissant de manière à lui donner la même capacité que lappareil à lame de verre; puis, cette lame de verre enlevée, on rétablissait l'équilibre en rapprochant les plateaux, de sorte que le condensateur servait uniquement de tare.

En formant un condensateur, muni de son anneau de garde, avec une lame diélectrique (735), M. Curie compare la décharge instantanée avec celle que fournit un condensateur à air de mêmes dimensions; l'emploi du quartz piezoélectrique permet d'opérer sur des surfaces très faibles et d'appliquer la méthode aux cristaux.

Les pouvoirs inducteurs ainsi obtenus pour le quartzet le spath d'Islande n'ont aucun rapport avec les carrés des indices x de réfraction correspondants, relatifs à la raie D :

Quartz suivant l'axe. Robe 4,99 D, A1 — perpendiculaire à l'axe. 4,49 2,38 Spain sulyant l'axe... 8,09 21 — perpendiculaire à l'axe. 8,48 2,70 147. Inductomètre différentiel. — Le rôle du diélectrique

a été encore mis en évidence par Faraday (?) à l’aide d’une disposition ingénieuse qu'il désigne sous le nom de balance d'induction ou inductomètre différentiel. Entre les deux plateaux À et B (fig. 225), qui sont reliés respectivement avec deux feuilles d’or & et b, on interpose à égales distances un plateau isolé C de mêmes dimensions. Les plateaux À et B communiquant avec le sol, on électrise C positivement et on supprime les communications; les feuilles & et à sont alors au même potentiel et n'ont pas d'action l’une sur l'autre. Il

(1) Hopxixsox, Phil. Trans. L. R. S.; 1878, p. 17.

(2) Farapay, Exper. Researches, série XI, $ 1307; 1838

est clair que si on rapproche B, l'influence sera augmentée de ce côté, la feuille » deviendra positive, la feuille « négative, et on constatera une attraction.

Remettant les plateaux en place, on intercale entre C et B une plaque diélectrique d'épaisseur e; si la distance des plateaux est très petite par rapport à leurs dimensions, la lame introduite équivaut (91) à une couche d'air K fois moindre. Les feuilles d’or sont électrisées comme si on avait rapproché l’armature B, elles s’attirent et on détermine la quantité e'

dont il faut alors éloigner l’armature B pour rétablir l'équilibre primilf ; on a alors

; e s e PES, K —