RÉSULTATS GÉNÉRAUX

688. Métaux et alliages. — D'après la valeur adoptée pour l'ohm international (421), la conductivité du mercure est égale à 1,003.10 5. Pour l'argent et le cuivre recuits, qui sont les meilleurs conducteurs de l'électricité, on aurait respectivement 65,23.1075 et 63,32. 1075, mais les moindres traces d'’impuretés ou d'oxydes en dissolution dans le métal suffisent pour augmenter beaucoup leur résistance.

4j Granaum BEezz, American Journ. of sciences. Août 1882. 2) Lorb RavzeiGx and Mrs Sincwicu, Ph, Tr. R, S. L., p. 411; 1884,

La résistance des métaux augmente avec la température et peut être représentée par

(1) R=Ro(i+at+fe+ys +...)

Le coefficient principal + est compris entre 0,0035 et 0,0040 pour les métaux purs à l’état solide; il est donc très voisin du coefficient de dilatation des gaz, de sorte que la résistance d'un métal serait proportionnelle à la température absolue.

Cette coïncidence remarquable a, sans doute, une raison théorique qu'il serait important de mettre en évidence ; nous avons signalé déjà (389, »°) comment la considération des machines électrodynamiques pourrait y conduire.

Le coefficient & est de l'ordre de 10 et peut être négligé au-dessous de 100°; le suivant y serait de l’ordre de 107?.

D'après sir William Siemens (!), les formules paraboliques ne suffisent plus quand on dépasse beaucoup 100°; en fonction de la température absolue T et de la résistance R, à o° centigrade, les résistances du platine, du fer et du cuivre se représenteraient par une expression de la forme

(2) R—RolaÿT +BT— 1).

La formule (1) réduite à deux termes parait encore suffisante entre les températures de 100° et de — 123". MM. Cailletet et Bouty (?) ont ainsi trouvé que pour le mercure, dont le coefficient de variation entre — 35° et 20° est voisin de 0,000884, la conduclivité devient 4,08 fois plus grande par solidification vers — 40° et que le coefficient reprend la valeur 0,00407 voisine de celle des autres métaux.

MM. Devwar et Fleming (*) ont étendu leurs mesures entre 100° et — 197° (ébullition de l'oxygène dans le vide). La traduction graphique des résultats, en prenant les résistances pour ordonnées et les températures comme abscisses, semble indiquer que la résistance tend à devenir nulle pour la température du zéro absolu. Ces courbes sont sensiblement rectiliones pour l'aluminium et presque tous les alliages ; elles sont

(1) G.-W,. SIEMENS, J. of telg. eng., t. I, p. 123; 1872 et t. III, p. 296; 1874.

(2) CarzzerTer et Boury, C. R. de l’Acad. des Sc. t. C, p. 1188; 1885.

(3) Dewanr et FLemmnc, Ph. Mag. [5], t. XXXIV, p. 326; 1892 et t. X XX VI, p. 271, 1893, — Proc. of the R.S. L.,t. LX, p. 76; 1896.

légèrement concaves vers les ordonnées pour le fer, le nickel et le cuivre, convexes pour le platine, l'or, le palladium et l'argent. Le changement des propriétés du mercure ne se fait pas d'une manière brusque au moment de la solidification. De — 36 à — 42°, la résistivité apparente dans le verre passe de 89600 à 30770, devenant 2,912 fois moindre.

Tous les métaux présentent des modifications analogues par le changement d'état. M. Vassura (!) a trouvé ainsi qu'à la température de solidification le rapport des résistances à l'état liquide et à l’état solide est, pour les métaux suivants,

Étain. Bismuth. Thallium. Cadmium. Plomb.

D'après M. Kohlrausch (?), la résistance du fer croît d’abord lentement avec la température, puis d’une manière plus rapide que pour les autres métaux, jusqu'au point où ses propriétés magnétiques disparaissent; la courbe des résistances s'infléchit alors et la variation redevient lente, comme au début. Il en serait de même pour la fonte et le fer électrolytique.

Ces résultats ont été précisés par M. Le Chatelier (*). La modification du fer, qui se produit à 850", est indépendante des proportions de carbone, silicium, etc., qu'il peut contenir. Le point critique du nickel est à 340°. Pour l'acier, les coudes de la courbe figurative de la résistance traduisent le point de récalescence (730°), c'est-à-dire de transformation du carbure de fer, et le point critique (850°) du fer.

La résistivité des alliages est quelquefois voisine de celle qu'on pourrait déduire de leur composition; tels sont les alliages dans lesquels entrent seulement certains métaux, le plomb, l'élain, le zine, le cadmium. Généralement elle est beaucoup plus grande et même supérieure à celle de chacun des métaux qui les constituent ; ce dernier cas se présente pour les alliages de l'argent et du cuivre entre eux ou avec l'or, le platine, le nickel, etc.

La propriété particulière des alliages est qu'ils sont beaucoup moins sensibles aux variations de température. Aïnsi,

(1) G. Vassur4, Nuovo Cim. t. XXXI, p. 25; 1892.

(2) F. Konrrauscx, Wied. Ann., t. XXXIII, p. 42; 1888. (3) H. Le CHareuier, Journ, de Phys. [?],t. X, p. 369; 1891.

les valeurs du coefficient + sont comprises entre 0,000 23 el 0,000 44 pour les matllechorts, entre 6,000 2° et 0,000 31 pour les alliages de platine-argent.

Il arrive même que la résistance diminue quand la température augmente ('). Des alliages de nickel, zinc et cuivre, connus sous le nom de plalinoïde, ont présenté des coefficients de — 0,000 051 à — 0,000022: un échantillon de maillechort a donné — 0,000035. Il en est de même pour les alliages de ferro-manganèse où de manganèse nickelé avec le cuivre. Toutefois, ces alliages ne paraissent pas avoir de stabilité. Si on les chauffe à 100° et qu'on les ramène à la température ordinaire en répétant plusieurs fois l'opération, le coefficient de variation finit par s'annuler et redevenir positif.

Les courbes de résistance présentent encore des coudes plus marqués que pour les métaux. L'acier au manganèse aurait un point critique vers — 40° et un autre vers 700’.

Les alliages de fer et de nickel n'ont qu'un point critique, intermédiaire à ceux des deux métaux, ce qui semble indiquer une véritable combinaison au-delà de cette température.

Le ferro-nickel n'est pas magnétique, dans son état normal, et ne paraît subir aucune transformation moléculaire. Après avoir été traité par l'hydrogène humide, qui peut oxyder le carbone et le silicium, 1l devient magnétique avec un point de transformation à 550°. Au refroidissement, la transformation inverse se produit entre o° el 100.

Les alliages du cuivre avec le nickel ou avec le zinc subissent, dans un intervalle de 100° environ, un changement proeressif accusé par un point d'inflexion compris entre un maximum et un minimum.

689. Conductibilités électrique et thermique. — Forbes (?) a remarqué le premier que l’ordre des métaux est le même pour les conductibilités calorifique ou électrique. MM. Wiedemann et Franz (?), allant plus loin, ont constaté que les deux espèces de propriétés sont sensiblement proportionnelles, ce qui exige que les variations avec la température suivent les mêmes lois dans les deux cas.

(1) BoTromLey, Elektrotechn. Zeitschrift, t. VI, p. 442; 1888. — KE. Nicnots, Amer. Journ. of Sc., t. XXXIX, p.431; 1890.

(2) Fonsess, Ph. Mag., t.IV, p. 15; 1834. — Ph. tr., R.S. E.,t. XXIIT, p. 132; 1860. (3) WiepEMaNN et Franz, Pogg. Ann., t: LXXXIX, p, 530; 1853.

Cette relation semble résulter de diverses expériences (), faites par la méthode des températures variables, en vue de déterminer, non seulement les rapports des conductivités thermiques des différents corps, mais leurs valeurs absolues. Toutefois les nombres obtenus présentent quelque incertitude ; ils sont d'ailleurs insuffisants, car on a supposé dans les calculs que les deux conductivités thermiques, intérieure et extérieure, sont indépendantes de la température.

M. Tait (?) considère les deux coefficients comme des fonctions linéaires de la température. La méthode qu'il emploie exige deux expériences, l’une statique, consistant à déterminer la distribution des températures stationnaires dans une barre chauffée à l’une de ses extrémités ; l’autre dynamique, dans laquelle on étudie le refroidissement d'un morceau très court de la même barre. Cette seconde expérience donne la quantité de chaleur perdue par la surface à chaque température; on peut alors déduire de la première la conductivité intérieure et sa variation avec la température. Les expéréncesnde Monlaitontinontésurle fer, le Cuivre pur e6 le cuivre ordinaire, le plomb et le maillechort. Il en résulte que le sens des variations est le même dans les deux cas, mais que ces variations sont loin d'être proportionnelles.

Les propriétés physiques des métaux sont tellement variables que la question ne peut être résolue qu'en étudiant les deux phénomènes sur le même échantillon.

M. F. Weber (*) prend le métal à étudier sous la forme d'un tore de révolution. Pour déterminer la conductivité thermique, 1l chauffe l’une des sections jusqu à ce que la distribution des températures soit devenue stationnaire; puis il étudie le refroidissement, en observant les températures successives en deux points situés l’un à 45°, l'autre à 225° de la section primitivement chauffée. Si les dimensions de l'anneau sont convenablement choisies, la température peut être considérée sans erreur sensible comme constante dans toute une section, et la propagation comme s’effectuant parallèlement

(1) AxGsrrôM Pogg. Ann., t. CXIV, p. 513; 1861 et t. CX VIII, p. 423; 1863. — Neumann, Ann. de Ch. et de Phys. [3], t. LXVI, p. 185; 1863. — Lez, Bull. de l’Acad. de Saint-Pétersb.,t. XV, p. 54 ; 1870.

ei Parr, Phil. Trans RS EUX XVIII, p: 71751877. (3) F. WEesEr, Bibl, univ. de Genève, [3] t. IV, p. 107; 1880.

à la circonférence moyenne de l'anneau. On admet d'ailleurs que les deux conductivilés, ainsi que la chaleur spécifique, sont des fonctions linéaires de la température. Les excès de température {, et # à un instant donné, aux deux points considérés, suffisent pour déterminer ces deux coefficients.

Quant à la conductivité électrique, elle était déterminée par la méthode de l'amortissement en plaçant l'anneau verticalement dans le méridien magnétique et faisant osciller au centre une petite aiguille aimantée. La résistance R de l'anneau se déduit de la formule (20) du n° 621, dans laquelle on peut supprimer le terme en Z, qui est absolument négligeable.

On supposera que les courants induits sont distribués d'une manière uniforme dans la section de l'anneau et parallèles à la circonférence moyenne, ce qui peut et doit même s'éloigner sensiblement de la réalité; en désignant alors par a le rayon de la section et par b celui de la circonférence moyenne, la conductivité c a pour expression