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Si les bobines n'éprouvent pas de changements de températurc supérieurs ù ceux (ju'on observe dans les laboratoires, la correction relative aux variations correspondantes de résistance est négligeable lorsque le fil est en manganine ou en un alliage analogue.
Les boites de résistances ordinaires sont réglées à o.oJ pour iix> près.
Rhéostats. — Les Iioîtes de résistances ne permettent pas de varier la résistance comprise entre leurs bornes par degrés insensibles, condition requise dans certaines expériences. Ce résultat est atteint par ics rhéostats.
La loniu' la plus simple est le rhéocorde, (jui consiste en un fil tendu, iKuallèleniont à une règle divisée, entre deux l)locs ili' cuivre auxquels il est soudé, l'n curseur glisse sur le fil, <1'' manière ;\ présenter avec celui-ci un contact bien défini, ba longueur comprise entre l'une des extrémités tlu fil et le curseur est insérée dans le circuit d'expérience et mesurée par la règle, avec ou sans vernier. Pour réaliser une longueur plus consiJirable dans un faible espace, l'on enroule le fil en hélice sur un cvlindre d'ébonite. Le cylindre peut tourner autour de son axe dont un des iiouts est fileté et passe dans un écrou, disposiUon qui communique au cylindre un mouvement de translation. Un doigt de contact immobile permet d'insérer une longueur variable de fil dans le circuit. Ces appareils laissent à désirer au point de vue des contacts mobiles et ne peuvent servir qu'avec des courants de faible intensité.
Les rhéocordes sont souvent en fil de platine iridié de o,I à 0,2 mm de diamètre. La tige de contact, en platine de o,5 mm, est aplatie à l'extrémité, de manière à permettre de lire sa position à a,i mm près. Quand on veut obtenir des résistances plus grandes, on utilise du ruban de constantan, qui donne aisénaent 700 ohms par mètre.
Si l'on ne désire pas des résistances définies, mais seulement des résistances variables d'une façon continue, on peut employer des rhéostats à liquide, consistant en une solution aqueuse d'un sel reliée au circuit extérieur par des électrodes en même métal que celui du sel. On adopte, par exemple, le
ÉTALONS DK MESURE.
sulfate de cuivre ou le sulfate de zinc, avec des électrodes en cuivre ou en zinc, afin d'éviter la polarisation. On modifie la résistance en plongeant plus ou UToins les électrodes dans le bain ou en changeant leur écartement.
Résistances élevées. — Les résistances de l'ordre du mégohni peuvent être constituées à l'aide de bobines de locxxiohms, par exemple, mises en série dans des boites, qui ne laissent pas d'être coûteuses.
tSi une grande précision n'est pas nécessaire, on peut se lontenler de traits de graphite tracés sur une plaque d'ébonite. -es extrémités sont cuivrées galvaniquenicnt et reçoivent des >omes.
On réalise une résistance élevée, moins variable avec la empérature, par un dépôt de platine sur une bande de verre. Jn tel dépôt peut être obtenu en traçant une ligne avec une plume chargée de solution d'un sul de platine et en chauffant ^^Ic verre au rouge sombre [>our eflectuer la séduction du métal. ^■pn raccorde le trait à des fils étamés, par des soudures à l'étain.
Bec
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Résistances artificielles pour courants intenses. — Les rhéostîits à liquide peuvent servir pour les courants intenses, à ondition de proportionner la surface des électrodes à l'intenité du courant. Ils ont l'inconvénient de varier très notabluent de résistance avec la température. Dans les usines on utilise souvent des tonneaux à pétrole remplis d'une soluti<:in de carbonate de soude, où plongent des plaques en fer servant d'électrodes, dont on régie l'écartement par des tasseaux en ois. Vn tonneau d'un hectolitre supporte facilement, en marche continue, une puissance d'environ it» kilowatts sous KX) volts, si l'on a soin île remplacer le liquide qui s'évapore par de l'eau froide. II faut isoler les tonneaux, en les disposant ur des poutres de bois sec ou des isolateurs. Les ouvriers qui renouvellent l'eau doivent monter sur les poutres ou porter des galoches en caoutchouc, pour éviter les secousses. 1 est plus sûr et plus commode de prévoir une circulation ontinue du liquiile, auciuel cas on peut atteimlre jusque 5<xi tnpères sous iix) volts par tonneau. Quand i! s'agit de voltages
élevés, tels que ceux produits par des alternateurs polyphasés, on suspend les électrodes dans l'eau courante d'un réscr\oir. Pour les courants triphasés on emploie trois tiges de fer équidistantes. S'il y a un cours d'eau à proximité, on peut y plonger directement les électrodes, en prévoyant des engins bien isolés pour rét;ler leur immersion. On arrive ainsi à absorber plusieurs milliers de kilowatts, sans effets nuisibles de capacité ou de seli'-induction pour des essais industriels.
l^ne autre combinaison consiste à tendre îles fils ou des bandes minces en zigzag entre des l)locs de cuivre qu'on réunit par des chevilles ou des manettes, comme dans les boîtes de résistances. Pour les courants très intenses, on groupe les conducteurs en dérivation, «le manière à Taire croîti'e la sectior*avec l'intensité. Le groupement en dérivation conduit à de^ résistances individuelles relativement plus grandes que la dis — position en série, attendu qvte, dans le premier cas, la résis — tance d'un élément constitue la résistance maxima disponible . On :i aussi fait usage de toile métallique, pour obtenir un^«B grande surface de rayonnement.
Lorsciue la différence île piitentiel appliquée est inférieure -a- I volt, on peut immerger les résistances dans l'eau sai crainte de décomposer celle-ci. On active ainsi le refroidisse ment des conducteurs, surtout si l'on entretient une circul;
Fig. 55.
tion du liquide. On peut alors forcer la densité du courar électrique. En vernissant les fils, on peut dépasser la tensio: de décomposition de l'eau.
ÉTALONS DE MESURE
On a également préconisé l'usage de tuljes conducteurs dans lesquels passe un courant d'eau.
On réalise un rhéostat \ariable par degrés insensibles, en empilant des platjucs de charbon artificiel, tig. 55. On gradue le courant qui traverse la pile du plaques en modifiant les résistances de contact par une compiression variable, obtenue à l'aide d'une vis de serrage.
Quand les résistances artificielles doivent être soumises à des tensions de l'ordre des centaines de volts, on utilise souvent des lampes à incandescence dans le \idc, (jui peuvent être groupées en série ou en dérivation. Les lam])es constituent îles H^ésistances économiques ijui ont l'avantage, lorsqu'il s'agit de "ôourants alternatifs, d'être à peu près dépourv ucs de seli-in-
Éuction.
On évite également la self-induction et l'on obtient de fortes T'^sistances sous un fail)le volume en recourant à un mélange cruit d'argile et de graphite. On change la conductibilité en Noodifiant la proportion de graphite. Avec des quantités égales îes deux substances, on atteint une résistivité de 0,12 ohm-cm ï^loming). De telles résistances sont capables de supporter ïs températures relativement élevées.
:talons de quantité d'électricité et d'intensité de couvrit. — Les phénomènes d'électrisation et de courant élec- ^*<liae étant temporaires ne se prêtent pas à la réalisation '■ étalons permanents, mais on peut tlétcrminer le poids d'un ^^tal rléposé dans un bain électrcilv ti(|ue par l'unité de quantité ^'électricité. D'après la décision du Congrès de Chicago, l'am- E**^ro est représenté par le courant <|ui, traversant une solution •le nitrate d'argent dans l'eau, dépose o,ixM 118 gr iFargent par seconde. On verra, à propos du tarage des galvanomètres, les précautions exigées pour effectuer le dépôt dans les con-
ttions normales. Cette définition règle également le coulomb. a même quantité d'électricité dépose 0,0003287 gr de cuivre. jn estime que l'ampère défini par le dépôt d'argent peut être ^produit à o,o3 pour 100 près.
On Jait aussi usage d'élcctrodynamomètres étalons, de construction bien définie, dont les indications correspondent à des
courants déterminés. Nous étudierons ces appareils dans vm chapitre spécial. L'électrodynamomètre étalon du National Physical Laboratory donne une approximation de 0,02 pour loo.
Étalons de force électromotrice. — Quelques cléments voltaïques développent, dan.s des conditions déterminées, une force électromotrice suffisamment constante pour servir d'étalons.
L'un des éléments les mieux étudiés est l'élément normal de Latimcr-Clark. Sous la forme recommandée par le Board o£ Tradc, de Londres, il comprend un fil de platine plongeant dans du mercure versé au fond d'un tube à réactif noirci exté — rieurement. Au-dessus du mercure se trouve une pâte de sulfatas de zinc et de sulfate mcrcureux, préparée à froid et danlaquelle est placé un bâton de zinc, fig. 56.
Fig. 5fi.
Le mercure doit être piurific par l'acide azotique, 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, lavée à l'eau distillée et séchée sur du papier à filtrer.
Pour préparer la pâte, on commence par ajouter à du sulfate
ÉTALONS DE MESURE
■ An
'le îinc (lu commerce, purifie par une seconde cristallisation, 5o pour loo de sort poids d'eau et 2 pour loo d'oxyde de zinc lieslinù à neutraliser l'acide libre. On effectue la dissolution à une température (]ui ne doit pas excéder 3c>'C. On incorpore dans la solution 12 pour 100 de sulfate mercureux, en vue de transformer l'excès d'oxyde de zinc en sulfate; on filtre pour éliminer l'o.vy de mercureux formé et on laisse cristalliser par froidissement. Pour obtenir le sulfate mercureux à employer, on s« procure du sulfate mercureux commercialement pur, on lave à l'eau distillée froide, on décante et l'on répète deux lis cette opération, qui a pour effet d'éliminer le sulfate merique, reconnaissable à sa teinte jaune. On mélange ensuite cristaux de sulfate de zinc avec du sulfate mercureux et petite quantité de mercure; à l'aide de la solution concen- (le sulfate de zinc, on donne au mélange la consistance ne crème. On agite énergiquement en maintenant une temrnture ne dépassant pas 3o"C. Lors du refroidissement, il it se former des cristaux de sulfate de zinc dans toute la se. S'il n'en est pas ainsi, on ajoute quelques cristaux et un ft^pète l'opération.
Le tube à réactif a 2 cm de diamètre et 6 à 7 cm de longueur. e mercure occupe i,5 cm de hauteur; on y fait plonger le il «le platine, qui est protégé hors du mercure par un tube de verre dans lequel il est scellé. La partie du fil qui doit être •winergée dans le mercure est chauffée au rouge au préalable. La pâte est versée dans le tube sur une hauteur <lc 2 cm. On nifonte la tige de zinc <lans la partie supérieure de la pâte et ''-*n ferme le récipient par un bouchon de liège lavé à l'eau tnaude et percé de trous pour le passage des électrodes ainsi (lUc de l'air. On laisse reposer l'élément pendant 24 heures f^ on le scelle à la glu marine. Lors de l'emploi, on le place 'laiw un bain d'eau, afin <l'en déterminer facilement la température,
^n recommande de n'utiliser cet élément qu'en circuit ouvert, 3Vce des électromètres t)u des condensateurs, ou dans les méthodes de compensation où il n'a à débiter que des courants tfcs faibles.
Sa force électromotricc \aut i,433 volt à i5°C, à moins de G, I pour loo près. A une température /, voisine de 15°, elle est donnée, avec une approximation de 0,02 pour 100, par la l'urniule