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tion bien définie dont les indications correspondent à des courants déterminés. ^Voir ci-après les balances de Lord Kelvin et de M. Pellati.

Étalons de force électromotrice. — Quelques éléments voltaïques développent, dans des conditions déterminées, une force électromotrice suffisamment constante pour servir d'étalons.

L'un des éléments les mieux étudiés est l'élément normal de Latimer-Clark. Sous la forme recommandée par le Board of Trade^ de Londres, l'élément comprend un fil de platine plongeant dans le mercure versé au fond d'un tube à réactif noirci extérieurement. Au dessus du mercure se trouve une pâte de sulfate de zinc et de sulfate mercureux, préparée à froid et dans laquelle est placé un bâton de zinc 'fig. 49.)

Fig. 49.

Le mercure doit être purifié par l'acide sulfurique concentré, puis distillé dans le vide. Le zinc doit être redistillé. La tige de ce métal est soudée à un fil de cuivre, décapée dans l'acide sulfurique dilué, puis lavée à l'eau distillée et séchée sur du papier à filtrer.

Pour préparer la pâte, on commence par ajouter à du sulfate de zinc du commerce, purifié par une seconde cristallisation, 5o pour 100 de son poids d'eau et 2 pour 100 d'oxyde de zinc destiné à

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neutraliser L'acide libre. On effectue la dissolution à une température qui ne doit pas excéder 3o° C. On incorpore dans la solution 12 pour ioo de sulfate mercureux , en vue de transformer l'excès d'oxyde de zinc en sulfate; on filtre pour éliminer l'oxyde mercureux formé et on laisse cristalliser par refroidissement. Pour obtenir le sulfate mercureux à employer, on se procure du sulfate mercureux commercialement pur, on le lave à l'eau distillée froide, Ton décante et Ton répète deux fois cette opération , qui a pour effet d'éliminer le sulfate mercurique, reconnaissable à sa teinte jaune. On mélange ensuite les cristaux de sulfate de zinc avec du sulfate mercureux et une petite quantité de mercure; à l'aide de la solution concentrée de sulfate de zinc , on donne au mélange la consistance d'une crème. On agite énergiquement en maintenant une température n'excédant pas 3o° C. Lors du refroidissement, il doit se former des cristaus de sulfate de zinc dans toute la masse; s'il n'en est pas ainsi, on ajoute quelques cristaux et Ton répète l'opération.

Le tube à réactif mesure 2 cm de diamètre et 6 à 7 cm de longueur. Le mercure occupe i,5 cm de hauteur; on y fait plonger le fil de platine qui est protégé , hors du mercure , par un tube de verre dans lequel il est scellé. La partie du fil qui doit être immergée dans le mercure est chauffée au rouge au préalable. La pâte est versée dans le tube sur une hauteur de 2 cm. On enfonce la tige de zinc dans la partie supérieure de la pâte et l'on ferme le récipient par un bouchon de liège lavé à l'eau chaude et percé de trous pour le passage des électrodes ainsi que de l'air. On laisse reposer l'élément pendant 24 heures et on le scelle à la glu marine. Lors de l'emploi, on le place dans un bain d'eau, afin d'en déterminer facilement la température.

On recommande de n'utiliser cet élément qu'en circuit ouvert avec des électromètres ou des condensateurs, ou seulement dans les méthodes de compensation où il n'a à débiter que des courants très faibles.

La force électromotrice de cet élément est 1 ,4336 volt international à i5° C, à moins d'un millième près. A une température t , voisine de i5°, la force électromotrice est donnée par la formule

L'élément précédent n'est pas portatif, car un renversement peut amener le mercure en contact avec le zinc. Une disposition moins précaire peut être réalisée par l'emploi d'un tube en forme de H. A la partie inférieure d'une des branches on verse un amalgame contenant 10 pour 100 de zinc et 90 pour 100 de mercure. Un fil de platine scellé dans le verre vient plonger dans cet amalgame.

Il résulte des expériences de M. Skinner, que l'élément Clark peut fournir, sans danger, un courant de 0,0001 ampère par centimètre carré de surface de l'électrode en zinc. L'élément du Board of Trade peut, d'après cela, être mis en circuit sur une résistance de 10 000 ohms. Au bout d'une heure, la force électromotrice ne diminue , dans ces conditions , que de 0,0002 de sa valeur initiale.

Fig. 5o.

Afin de rendre l'élément transportable, le Reichsanstatt a adopté la disposition suivante (fig. 5oj. Le pôle positif est constitué par une lame de platine amalgamé, plongeant dans la pâte de sulfates contenue dans un vase poreux. La lame communique avec l'extérieur par un fil de platine traversant un tube de verre. Le pôle négatif est un bâton de zinc amalgamé traversant aussi un tube de verre et recourbé à son extrémité inférieure, où il est en contact avec des cristaux de sulfate de zinc noyés dans une solution con-

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centrée de ce sel. L'élément est fermé par un bouchon de liège, une couche de paraffine et une couche de résine. Un thermomètre , non indiqué dans le dessin , plonge dans la solution zincique. Le vase extérieur en verre est placé dans une enveloppe métallique protectrice fermée par un couvercle en ébonite qui porte les bornes d'attache. L'élément mesure 10 cm de hauteur et 6 cm de diamètre. Il peut donner un courant de ioo micro-ampères pendant quelques instants. Ce couple constitue une ressource précieuse pour les opérations d'étalonnage. Sa force électromotrice est

1,434 — 0,001 (/ — i5)volt.

Si une approximation de i/ioo est suffisante, on peut se contenter d'employer des substances commercialement pures , en ayant soin de préparer la pâte à froid , après avoir vérifié si elle est exempte de sulfate mercurique jaune , d'amalgamer le zinc et de faire plonger un simple fil de platine dans du mercure placé au fond du vase poreux. On obtient ainsi un couple qui est susceptible d'une plus grande précision que la plupart des combinaisons à base de sulfate de cuivre qui ont été employées. On peut faire produire à cet élément un courant d'environ 0,000 1 ampère par cm2 d'électrode en zinc.

M. Gouy emploie , comme dépolarisant , le bioxyde jaune de mercure disposé au dessus d'une couche de mercure dans laquelle plonge un fil de platine. Un bâton de zinc amalgamé, protégé par du papier à filtrer, baigne dans une solution de sulfate de zinc à la densité 1,06. L'élément, destiné à fonctionnera circuit ouvert , donne

i,386 — 0,0002 (f — 12) volt.

M. Weston a modifié l'élément Clark en remplaçant le zinc par un amalgame de cadmium et le sulfate de zinc par du sulfate de cadmium. L'amalgame, préparé à ioo°C et contenant 1 de cadmium pour 6 de mercure, entoure le fil de platine scellé au fond de l'une des branches d'un tube de verre en forme de H ; dans l'autre branche, lç fil de platine est recouvert de mercure ( fig. 5ii. Des cristaux de sulfate mercureux lavés et bien dépourvus de cristaux de sulfate mercurique sont broyés dans un mortier avec une solution

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saturée et neutre de sulfate de cadmium , de façon à former une pâte sirupeuse. On peut remplir l'élément avec cette pâte ou bien se contenter d'en recouvrir la couche de mercure déposée dans le tube de droite. Dans ce dernier cas, on recouvre l'amalgame de gauche par des cristaux de sulfate de cadmium et Ton achève de remplir l'élément avec une solution concentrée de sulfate de cadmium. L'élément est bouché par des couches de paraffine, des bouchons de liège et des scellements à la cire à cacheter. Il présente l'avantage de prendre immédiatement sa force électromo-

! 1 Ml 1 1 ! 1 Mil

Fig. 5i.

trice normale de 1,019 v0^1 international à 200 C, tandis que l'élément Clark doit reposer quelques semaines avant l'emploi. Le coefficient de variation de la force électromotrice avec la température n'atteint que 0,004 P°ur 100 par degré centigrade, tandis qu'il est de 0,1 pour 100 pour l'élément Clark. Il peut être négligé dans les mesures industrielles. La formule de correction est

Et = 1,019 — 3,8 (/ — 20) 10— 3 — o,of>5 (/ — 20)* 10 5.

Lorsque les étalonnages exigent des courants d'une certaine intensité, l'on emploie parfois des éléments à sulfate de cuivre ou des accumulateurs, qu'on tare au préalable à l'aide d'un couple étalon.

On a peut-être eu tort de définir des étalons pratiques pour l'ohm, le volt et l'ampère, parce que ces 3 quantités sont unies par a loi d'ohm. Or, tandis que l'ohm international et le volt (entendu

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comme la