OA 0? A

(19) dq=XdS + YSdx=— "ds —$ dx.

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 dy du mercure dans la partie capillaire dont le rayon est ret l’on a —4S —:27rdy; il est clair que cette variation est proportionnelle à dA et peut s'écrire — dS — K dA.

La capacité C de l’électromètre serait alors

(20) Ca tea (Ge) DES

EE" ol 0x Ur

Par des expériences directes sur des appareils de forme thermométrique, dans lesquelles le niveau du mercure demeur

(1) Lims, Ann. de Chim. et de Phys. [7], t. VIII, p. 220; 1896.

rait invariable, auquel cas la capacité se réduisait au second terme, proportionnel à la surface, M. Bouty (') a reconnu que pour des valeurs de x voisines de zéro, la capacité a varié de 0,2 à 0,8 microfarad suivant la valeur de S. Pour un électromètre dont le diamètre est environ 12 fois moindre, le dernier terme de l'équation (20) serait de l'ordre de 0,05, tandis que la capacité totale était voisine de o%f,6. Lorsque les 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 À et la différence de potentiel

AU AE (of En C=A,[K(a —2bx} +oSb];

le premier terme de la parenthèse s’annule quand la tension capillaire devient maximum.

En exprimant la valeur de x en Daniells et prenant pour unités la capacité relative à x —o, M. Bouty a trouvé, par exemple,

XL 01m END 0,04 0,08 OLDPTRNOT 0,0 C I 0,879 0,792 0,990 o,421 0,178 O,0ÛI Une capacité de omf,r vaut r0-1#.3?.10?° — 9.10* unités élec-

trostatiques, c'est-à-dire celle d’une sphère de 900 mètres de rayon. C'est là un obstacle à l'emploi de l’électromètre capillaire dans les expériences d’électrostatique.

614. Appareils à quartz. — MM. Curie (?) ont imaginé deux appareils très ingénieux, un mesureur de charge et un électromètre, basés sur les propriétés du quartz (511 et 514).

Le mesureur de charge, ou quartz piézoélectrique, se compose d'une lame rectangulaire dont l'épaisseur a est parallèle à un axe binaire électrique et la longueur b perpendiculaire à cet axe binaire et à l'axe optique; les deux faces de la lame

(1) Boury, Journ. de Phys. [3], t. III, p. 371; 1894. (2; J. et P. Curie, Ann. de Chim. et de Phys. [6], t. XVII, p. 385; 1889. — Journ. de Phys. [2], t. VIII, p. 149; 1889.

ÉLECTROMÉTRIE. 205

sont argentées ou couvertes de feuilles d'étain, sauf une partie dénudée qui sert à l'isolement. Cette lame est fixée à la partie supérieure dans une monture en étain et porle une lige à crochet où pend un plateau que l’on peut charger de poids. Le tout est enfermé dans une boîte métallique percée d'ouvertures qui laissent passer les électrodes et la tige de suspension du plateau.

Si P est le poids total que porte la lame, les quantités

2 | E f r , ) d'électricité + 4 dégagées sur les deux faces sont g9—#- P, [42

c'est-à-dire proportionnelles à la longueur b de la lame couverte, en raison inverse de son épaisseur « et indépendantes de la largeur; cette dernière dimension n'a d'autre but que d'augmenter la résistance à la traction.

Le coefficient # étant égal à 6,32.10—$, la charge électrique correspondant au poids d’un kilogramme, par exemple, sera

HERO OP. 0-1. 2 idee 2 6,0. LOTS c'est-à-dire 6,2 unités électrostatiques, si la longueur est 100 fois l'épaisseur.

On peut ainsi obtenir des charges électriques déterminées en valeur absolue, mais la méthode convient surtout pour des expériences comparatives; elle présente l'avantage que le changement des poids peut être fait très rapidement, de manière à éliminer en grande partie toutes les causes de déperdition.

Dans le second appareil, électromèlre à bilame, on utilise les dilatations électriques par le même artfice que pour le thermomètre bimétallique.

Deux lames de quartz, de même coupe que la précédente, réduites à l'épaisseur de quelques centièmes de millimètre, sont collées au baume de Canada après avoir retourné l’une d'elles face pour face, de façon que leurs axes électriques soient opposés; les surfaces extérieures sont ensuite argentées.

Si l’on établit une différence de potentiel entre les faces argentées, l’une des lames tend à s'allonger et l’autre à se raccourcir; il en résulte une flexion du système proportiontionnelle à la différence des potentiels.

On peut encore coller les lames entre elles, de manière que leurs axes électriques restent de même sens, si l’on a soin d’argenter aussi leur surface commune. Les couches extrêmes étant mises en communication au sol et la couche intermédiaire portée à un certain potentiel, les champs électriques sont de directions opposées et les lames se déforment encore en sens contraires; toutes choses égales, la sensibilité est même doublée.

Pour observer la flexion de cette bilame, on la fixe par l'une de ses extrémités de manière que la largeur c parallèle à l'axe optique soit verticale et on munit l’autre extrémité d’une aiguille terminée par une échelle miérométrique; cette aiguille est formée par une charpente en fils de verre disposés suivant les arêtes d’une pyramide quadrangulaire, disposition à la fois légère et rigide; on vise le micromètre avec un microscope.

L'électromètre à bilame est toujours destiné à mesurer des potentiels très élevés. Avec des lames d’un huitième de millimètre d'épaisseur et 8° de longueur, l'instrument est sensible à 5 volts et peut servir jusqu'à 1000 ou 1500 volts. Des bilames d'épaisseur totale de 1"" peuvent mesurer, à 200 volts près, des différences de potentiel de 50 000 volts.

Les appareils à quartz présentent dans ces conditions un isolement remarquable, car le cristal ne possède de conductibilité notable que suivant l’axe optique, lequel est perpendiculaire à l'épaisseur des lames employées.