If) {l — i5) — 0,000007 (' — i5)' volt

L'élément précédent n'est pas portatif, car un renversement peut amener le mercure en contact avec le zinc. Pour le rendre transportable, la Kcichsanstalt a adopté la disposition suivante, ftg. 57. Le pôle positif est formé d'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 pcMe négatif est un bâton de zinc amalgamé, traversant aussi un tube de verre et recourbé à son extrémité inlériture en contact avec des cristaux de sulfate de zinc noyés dans une solution concentrée de ce sel. L'élément est fermé par un bouchon de liège, une

couche de paraffine et une couche de résine. Un thermomètre plonge dans la solution zincique. Le vase extérieur en verre est placé dans une en\ eloppe métallique protectrice, pour\-uc d'un couvercle en ébonite qui porte les bornes d'attache. L'élé-

ÉTALONS I)E MESURE

ment mesure lu cm de hauteur et 6 cm de diamètre. Il peut donner un courant de loo micro-ampères pendant quelques instants. La force électromotrice de ce couple est

1,433 — 0,001 (t — i5) volt.

Si une approximation (ie 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 le sulfate mercureux est exempt de sulfate mercurique jaune, d'amalgamer le zinc et de faire baigner un 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 (]ui ont étr employées. On peut faire débiter à vet élément un courant d'environ o,cxX)l ampère par cm- d'ék-ctrode en zinc.

M. Gouy préconise, comme dépolarisant, le bioxyde jaune de mercure disposé au-dessus d'une couche de mercure dans laquelle plonge un fil de platine, l^n bâton <le zinc amalgamé, protégé par du papier a filtrer, trempe dans une solution de sulfate de zinc à la densité 1,06. I^' élément, destiné à fonctionzr à circuit ouvert, donne

1,386 — o,oiK)2 (/ — 12) volt.

3/. It'eston a modifié l'élément Clark en remplaçant le zinc ir un amalgame de cadmium et le sulfate de zinc par du ill'ate de cadmium. Après divers essais, voici la méthode commandée pour la confection de l'étalon. Le récipient, en verre exempt de plomb, a la forme d'un tube H, fig. 58. Les électrodes sont des fils de platine scellés le bas des éprouvettes, dont l'une contient une petite couche de mercure pur, préparé comme pour l'élément Lati- ?r-Clark. Au fond de l'autre branche on introduit l'amalgame cadmium, obtenu en dissciK ant i jiartie en poids de cadmium exempt de zinc dans 8 parties de mercure. Cet amalgame liquide à locV'C. On ajoute ensuite à du sulfate de cadmium ir el cristallisé un poids égal «l'eau. On décante la solution iitTirce et on verse une couche de 5 mm de la bouillie restante

sur l'amalgame de cadmium de l'élément. L'excédent de la bouillie est broyé dans un mortier avec du sulfate mercureux lavé, un peu tic mercure et de la solution saturée de sullate de cadmium, afin de réduire le sulfate mercurique qui peut

Fig. 58.

exister dans le mélange. On coule une couche de 5 mm de dernier sur le mercure du récipient. Les branches du tu sont enfin remplies de solution saturée et de cristaux de sulfa de cadmium. On l'erme avec des bouchons et de la gom laque, en laissant un peu d'air pour éviter les bris par dila tion. Il est plus sur de sceller les branches à la lampe.

L'élément Weston offre l'avantage de prendre immédia' ment sa force électromotrice normale de i,oi86 volt à 20°^^^ tandis que l'étalon Clark doit reposer quelques semaines ava-« l'emploi. Le coefficient de variation de la force électromotri •^^^ avec la température n'atteint que o,(X)4 pour 100 par de^ *^ centigrade, tandis qu'il est d'environ 0,1 pour 100 dans le c de l'élément Clark. Il peut être négligé dans les mesures indu. trielles. Au voisinage de 20° C, la formule de correction est

1,0186 — 0,00004 {/ — 20) volt.

Suivant M. Smit l'étalon au cadmium jjeut être reproduit ^ 0,002 pour 100 près, mais sa permanence ne dépasse pas o,Ol pour loû. Avec des réactifs, dits chimiquement purs, du commerce, l'écart ne dépasse pas 0,2 millivolt. L'élément est or<îi-

ÉTALONS DE M£SUKE.

Mrement employé à circuit ouvert ; toutefois on peut lui faire ébiter pendant quelques instants o,o5 milli-ampère par cm' de 'surface d'électrodes, sans faire tomber la force électromotrice '\e plus de o,5 millivolt.

On réalise un élément Weston transportable en remplaçant le mercure par du platine amalgamé et en recouvrant l'amalgame de cadmium d'une couche d'asbeste ou de laine de verre et «l'une rondelle de porcelaine trouée, retenue par une baguette (le verre.

Les premiers éléments Weston, montés avec de l'amalgame 1114,3 pour 100 de cadmium, ont montré queliiues irrégularités aux environs de o"C. Ces divergences ne se sont pas présentées 3vec les couples dont l'amalgame contient 12 à l.l pour HX) de cadmium. Il est très important qu'il y ait du sulfate de cadmium à l'état solide. Les essais faits à la Reichsanstalt ont prouvé que les éléments Weston ne varient pas de plus de '^o^ pour lai en six ans. Ils sont adoptés, avec les étalons ^'ark, il.Ttis la, plupart des laboratoires.

Lorsque les étalonnages exigent des courants d'une certaine

'ntensité, l'on se sert parfois d'éléments à sulfate de cuivre ou

^ accumulateurs, qu'on tare au préalable à l'aide d'un couple

^alon. Un élément secondaire du genre Planté donne, à circuit

►Uvert, une force électromotrice voisine de 2 volts, quand il est

■* 'ïïoitic déchargé. On doit user avec discernement des accu-

J^ulaieurs, car leur résistance intérieure minime permet la

?ro«lucuon de courants susceptibles de détruire les bobines des

^itfs (le résistances. Il est prudent de mettre en série avec

*^ts couples une résistance de sécurité empêchant tout accrois-

*<^ent dangereux de l'intensité du courant.

Etalons de capacité. — On sait que la capacité des condensateurs à diélectrique solide dépend de la tension appli(iuée, <ie la flurée de charge et des charges antérieures. La première décharge est suivie d'une décharge résiduelle qui, avec les bons diélectriques, tels que le mica, représente l à 2 pour ico 'le b précédente et provient d'une sorte de pénétration de i'e/ectricité dans l'isolant. Avec les diélectriques médiocres, h conduction joue, en outre, un rôle important.

Il résulte de là qu'un condensateur parfait devrait avoir des armatures séparées par de l'air ou un autre gaz sans résidu. Encore faudrait-il prendre la précaution île soustraire l'appareil à l'ionisation, qui peut déterminer une certaine conduction.

Malheureusement, les condensateurs à gaz, comme le condensateur à anneau de garde, ont de faibles capacités. Il est nécessaire de les abriter dans une enveloppe métallique servant d'écran électrique.

Fiff. 59.

La fig. 59 montre le schéma tlu condensateur à gaz ■* M. Harms, utilisé ])our les mesures de radio-activité. I et représentent deux armatures cylindri(|ues isolées, dont la p""^ *^ mière repose sur un support d'ambre cannelé a. III est -«-Jn^ écran relié à la terre et susceptible d'être prolongé par "■-■' autre écran entourant un galvanomètre balistique sensil» ï ^ Supposons qu'après avoir réuni I à la terre, par l'inteii» "» *-"" diaire du j.;aIvanomètre, on connecte II à l'un des pôles d'i» <^^ pile, dont l'autre pôle communique avec le sol. Si l'on nr»^"' ensuite II à la terre, la charge électrique tie I, é^ale au prod"»-*'^ de la capacité bien tlélinic II-I par la force électromotr » *^^ delà batterie, s'écoule à travers le galvanomètre. Pour obte*^"^ une élongation renforcée, il suffit de manœuvrer, à des int^^^^* valles réglés sur la période de l'équipage mobile, la clef r«—~^" nissant II alternativement à la pile et à la terre.

Dans le cas d'un condensateur plan :i anneau de garde -^

ÉTALONS DE MESITIE.

opacité peut être déterminée par le calcul ('). Il en est de "tme pour un cunilonsateur cylindrique dont le tul)e extérieur

^t continu ut dont le tube intérieur, moins lontj; que l'armature

f^vt-loppante, est prolongé à chaque extrémité par des bouts ■'' tube détachés, jouant le rôle de l'anneau de {^arde dans le •'^nJfnsateur jilan.

Lorsqu'on iloit réaliser des condensateurs étalons d'une opacité de l'ordre du microtarad, (|ui est l'unité usuelle de

''•icité, il est nécessaire de donner aux armatures de jurandes ft^ccs et l'on utilise des cahiers de feuilles d'étain séparées par (les lames minces d'un diélectrique solide, tel que le mica c^Vrmpt d'oxydes métalliques. Les feuilles d'étain ont un coin

Fin- 6<i.

OMpc et sont réunies par un autre coin en deux séries dont les ékraents alternent, la jonction étant assurée au moyen d'une iSonJure à basse température. Les coins coupés d'une série [crrespondent aux coins soudés de l'autre, fig. <So. Les lames I de mica débordent tout autour des feuilles d'étain, afin d'assu- ■ l'isolement de celles-ci. Elles ont deux coins coupés, qui

aJssent dépasser les coins soudés des feuilles d'étain. Les

^l'i E»ir Gf.kamii; Lefons sur rEUctriciW. ^' édition, t, 1, chap. VII. — littiiter>VilUrs, Paris.

éléments superposés sont enduits d'un agglutinant, tel que paraffine en couche extrêmement mince. On doit éviter paraffine blanche, qui reste souvent imprégnée des substanc^ ayant servi à la décoloration. On a soin de mettre assez fl feuilles d'étain pour obtenir une capacité un peu supérieure celle à laquelle on désire arri\er. Lorsqu'elles sont empilées serrées, on étalonne le condensateur en déchirant des leuill « d'étain jusqu'à ce qu'on ait la capacité voulue. On place ald le bloc dans une caisse en bois sur un lit de paraffine et !'« remplit la boîte de paraffine. L')nter\'aHe entre l'étain et boîte doit être suffisant pour que celle-ci ne puisse jouer rôle d'armature. Des fils de cuivre relient les coins soudés (S deux séries de Icuilles à des blocs de laiton portés par le ce::; vercle en ébonite de la boîte. On peut aussi donner aux ^ments la forme indiquée dans la fig. 6l.

Fit;. (.1.

M. Bouty a obtenu des condensateurs de très petit vol U-*" en constituant les éléments de plaques minces de mica argent^"* sur une face, ce qui évite l'emploi de la paraffine.

Dans les condensateurs à bas prix, on remplace le mica le papier paraffiné, qui n'a pas la même permanence, su lorsque la paraffine a été blanchie par un acide incomplètcmei éliminé. Il est nécessaire de soumettre les feuilles empaquetée^ à une température prolongée de 120° C pour dessécher le papier.

Les condensateurs à mica sont exacts à 0,1 pour 100 mfl tandis que ceux qui utilisent la paraffine ne donnent guëw qu'une approximation de o,5 pour IlK), Encore faut-il se placei exactement d?ns les mêmes conditions, de manière à obteoi soit la charge totale, soit la charge initialement disponible.

;afl irtfl

ÉTALONS DE MESURE

notera qu'une élévation de température accroît la charge résiluelle du diélectrique et diminue l'isolement des armatures. Les :ondensateurs doivent être réétalonnés assez fréquemment.

La fig. 62 est la vue extérieure d'un appareil qui comjorte 5 subdivisions du microlarafl reliées suivant le schéma Je la fig. 63. L'armature commune enveloppe les sections raccordées au.x barres transversales. A l'aide de fiches, on peut associer les condensateurs divisionnaires en surface.

Lorsqu'un condensateur est inactif, il faut avoir soin de réunir ics deux armatures par une broche métallique, afin de neutraiser la charge résiduelle.

FjK. 62

La différence de potentiel aux armatures des condensateurs

rdinaires ne doit pas dépasser loo volts et il convient d'éviter

' c.vtra-courants donnant une tension anormale.

Les courants alternatifs ne fi)nt entrer en jeu ijue la charge

I msjvonible. Ils ont l'inconvénient de provoquer un échauft'ement

oe» diélectriques impurs, ce qui met rapidement les conden-

>*tfurs hors service. De plus, ils exposent à des phénomènes

lie résonance occasionnant des surélévations dangereuses de

b tension.

Quand des tensions élevées sont â craindre dans les essais

jinilustripls, il faut adopter des condensateurs spéciaux, tels

îue les jarres «le Leyde remplies d'eaU, dont la mise en cascade

de graduer la différence de potentiel, M. Moscicki a

nstruit des condensateurs à haute tension au moven de

réservoirs cylindriciues en verre dont l'épaisseur est renforcée autour de l'ouverture rétrécie. L'armature extérieure et l'armature intérieure sont obtenues par l'argenture des parois du verre. La première est recouverte d'un cuivrage épais et le réservoir est rempli d'un mélange incongelable d'eau et de glycérine, qui restreint les élévations de température sous l'action des courants alternatifs.

Pour certaines études, on doit réaliser des câbles arlificUh. offrant une capacité et une résistance réparties de la mèm( manière que dans les c;\bles sous-marins. Deux procédés sont en usage pour former ces appareils.

Le premier consiste a disposer en série des bobines lU résistance calil)rées, entre les(iuelles sont échelonnés dc^ condensateurs réunis en dérivation et produisant ainsi un cfï»^^ de conilensation analogue à celui qu'on observe avec "V*^' câbles, fig. 64.

Fis- n^.

Le second moyen, imaginé par Muirhead, permet de rcpa la capacité uniformément. L'une des armatures d'un cond sateur est formée de feuilles d'ctain, comme dans les cond ^^ sateurs ordinaires. L'autre armature comporte des bancr:::::^ d'étain disposées en zigzag et reliées en série de manière c^^ " leur résistance représente celle du câble. En constituant ''" diélectriciue par une résine qui présente les mêmes effets ^^^' charge résiduelle que la gutta-percha, l'on peut étudier, à l'aî^-'*' de ces câbles artificiels, tous les phénomènes manifestés p* ^ les câbles sous-marins.

Étalons dMnduction. — Les étalons de self-induction peuvent être fixes ou variables.

Les étalons fixes sont des bobines, enroulées sur des noyaux isolants, en marbre blanc ou en ardoise, de manière à éNÏter les courants de Foucault. Il est à remarquer que, pour une

3NS DE MESl'KR.

>ine de volume déterminé, si l'on néglige l'espace occupé ^ar les isolants, In soif-induction /f ft la résistance r sont proportionnelles tcjutes deux au carré du nombre de spires. La Constante de temps if/r, seul élément important dans les circuits parcourus par des courants \ari ailles, ne peut donc être codifiée qu'en agissant sur les dimensions de la liohine.

FiK. 65.

^I AI. Ayrt<.)n et Perry ont construit un étalon variable de

*<^lf-induction, en disposant à l'intérieur d'une bobine circulaire

^■nirnobile une seconde bobine reliée en série avec la première

•^t pivotant autour d'un axe diamétral, ce (jui permet de changer

1 ^ï^gle des deux bobines entre les limites o° et i8o", fig. 65. La

■^pli-induction du système est minima lorsque les bobines sont

^^^rallèles et parcourues par le courant en sens opposés. Quand

la. liobine mobile a fait un demi-tour, l'inductance devient maxi-

"'-^- Une graduation empirique indique les valeurs de la self-

W**iuction correspondant à des positions repérées. Les !)obines

nt enroulées sur des carcasses en bois qui, malgré tous les

■*^ins que le fabricant peut apporter à leur exécution, se déjet-

ICnt à la longue en occasionnant tles variations du coefficient

o induction. La capacité des spires voisines doit être prise en

considération dans les mesures où l'on fait usage de cet étalon