LE MÉCANISME DE L'ARC ÉLECTRIQUE

Par J, STARK.

Traduit de FaUemand par A. GALLOTTI.

Bibliographie.

I. Druckbeobachtungen am Quecksilberlichtbogen (gemeinsaiu mil M. Reich) (Phys. Zeitschr., t. IV, 1903, p. 3î*i-324).

H. loduktionserscheinungen am Quecksilberlichtbogen im Magnetfeld (Ph)$. Zeitschr., l. IV, igoS, p. 440-44*5).

III. Zur Kenntniss des Lichlbogens(-<4/i/i. d. Phys., l. XIJ, igoS, p. 673-713).

IV. ZûnduDg des Lichlbogens an Meialloxyden(/*/r^5. ZetV^cAr., t. V, 1904, p.8i-83).

Y. Der Lichlbogens zwischen gekUhllen Eleklroden(gemeinsam milL. Cas- ^^\xi){Phy$. ZeiUchr.y l. V, 1904, p. 266-269). VI.Quecksilber als kalhodische Slrombasis des Lichlbogens (PA^^.Zet^sc/ir.,

^•^) >9o4, P- 750-751). VII. Anoden- und Kalhodenfall und Ursprung der posiliven lonen des Licht-

I^ogens (encore inédil).

§ 1. — Vaporisation des électrodes.

&)iume nous le verrons plus loin, la base cathodique de l'are élecirique se trouve toujours nécessairement à une haute température; la «alhode émet donc toujours de la vapeur. Dans beaucoup de cas lanode de Tare est aussi tellement chaude qu'elle émet également des vapeurs dans le courant.

Si celte vaporisation se produit aux extrémités cathodique et anodique de Tare, il en résulte en ces points, dans l'espace occupé par la vapeur, un excès de pression sur Tespace environnant. Celle-ci se reconnaît par les moyens suivants : si d'abord l'électrode est liquide, cel excès de pression y cause un petit creux au point de départ du courant; si de plus on y fait aboutir Textrémité d'un petit tube communiijuant avec un manomètre, celui-ci s'élève un peu (I, p. 322; V , p. 269). En second lieu, par suite de Texislence de celte surpression, de la vapeur se répand de l'extrémité du courant à l'intérieur

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(lu chemin qu'il parcourt entre les électrodes; si Ton fait arriver c<* courant de >apeur produit à la cathode de Tare à mercure normalement à un champ magnétique, on voit que l'extrémité cathodique de l'arc est déplacée par suite de la production d'une force électroniotrice par induction (II, p. 44o)'

L'arc peut se produire non pas exclusivement dans la vapeur d'une de ses électrodes (comme cela a lieu, par exemple, pour l'arc à mercure dans un récipient), mais aussi dans une atmosphère gazeur*, comme l'air; il se forme alors un mélange de la vapeur des électrode? et du gaz qui les entoure. La chute de potentiel d'une extrémité de l'arc à l'autre est alors d'autant plus grande que la proportion, de vapeur est plus faible dans ce mélange (III, p. 679). Par exemple on fait croître cette chute en refroidissant l'anode de façon à diminuer sa vaporisation (V, p. 267). Pour éviter le trouble que produit donc nécessairement le gaz entourant l'arc j'ai fait le plus grand nombre de mes expériences sur l'arc à mercure dans un récipient où Ton a fait le vide.

§ 2. — Les ions et les différentes parties de l'arc.

C.-D. Child a le premier indiqué une théorie expliquant le passage <Ju courant dans l'arc par un mouvement d'ions positifs et négatifs. D'après mes idées actuelles, étant donnée la haute température de Tare, les ions négatifs doivent être surtout des électrons-ions négatifs et les ions positifs des atomes-ions (III, p. 680).

L'arc électrique étant un courant indépendant, il doit maintenir lui-même le nombre de ses ions positifs et négatifs constant entre ses électrodes. Le chemin qu'il suit se compose des parties suivantes : à son extrémité cathodique se trouve une aigrette en forme de pinceau, puis vient un espace relativement obscur, puis l'aigrette positive qui se termine par une couche lumineuse située sur l'anode. En diminuant la distance des électrodes la colonne positive peut être amenée à disparaître et aussi, dans certaines circonstances, la couche lumineuse de l'anode. La colonne positi\e et la couche de l'anode obéissent aux mêmes lois dans le cas de l'arc que dans celui du courant lumineux ; on peut dire aussi qu'il s'y produit des ions positifs et négatifs par le choc d'électrons-ions négatifs (III, p. 6-4» 680).