C. K , 1S9S, 1" 6ev,e.>/'e. (T. CXWl, >• 15 i l\i

ÉLECTRICITÉ. — Sur le passage 'dés ondes électriques, d' un conducteur à un autre C ). Note de M. C. Gutto.v, présentée par M: Poincaré.

« Lorsque des ondes électriques, se propageant le long d'un fil rectilii^ne, arrivent à l'extrémité de ce fil, elles se réfléchissent; si, dans le prolongement, on tend un second fil de façon que leS extréniités en regard soient peu éloignées, l'onde passe en partie à la SlirfâCe de ce second fil et continue à s'y propager. Si l'on augmente les surfaces en regard des delix conducteurs, l'onde transmise au fil secondaire est plus intense. On peut, par exemple, souder k l'extrémité de l'un des fils un bout de tube en laiton, suivant l'axe duquel pénètre l'autre. J'ai reconnu pal- une méthode d'interférence que, dans ces conditions, le passage de l'onde d'utl fil à l'autre n'était accompagné d'aucun changement de phase. On peut souder le tube, soit au fil secondaire {fig. i), soit au fil primaire {fig. i). J'ai varié l'expérience en me servant, pour transmettre l'onde, de petites bouteilles de Leyde. Quelle que soit leur capacité électrostatique, l'onde était transmise sans changement de phase.

» On peut se faire une idée des formes que doivent prendre les lignes de force électrique dans la région où l'onde passe d'un conducteur sur l'autre. Une onde le long du fil primaire est constituée par un système de lignés de force électrique, rectilignes, normales au fil, dont l'une des extrémités se propage sur le fil et l'autre sur les parois d'une très grande chambre métallique que, pour plus de simplicité, je supposerai entourer le fil. Vers l'extrémité du fil primaire, ces lignes de force se déforment, tout en restant astreintes à aboutir normalement aux surfaces conductrices. Une onde prendra naissance le long du conducteur secondaire, et, à une certaine distance de son extrémité, les lignes de force redeviendront rectilignes comme celles de l'onde primaire.

» Les figures montrent cette déformation des lignes de force. Les ondes se propagent de gauche à droite et passent du conducteur primaire au conducteur secondaire par l'intermédiaire d'un tube et d'un fil intérieur. Les figures sont tracées au monKMit du passage d'un maximum d'une omle de grande longueur.

(') Tiavaii exticuré au laboraltuie de l'IiVsifJlie de la Farullé des Scifcnces dé .Nancv.

( '«93 ) » Comme ^(1bser^■i.lion inonlre que l'onde est tr;msmise sans cliangement de phase, il faiil qne, de pa,rt et d'autre de la région où cette onde passe diin fil sur l'autre, les lignes de force soient dirigées dans le même sens, car si leur sens était renversé, le passage de l'onde s'effectuerait avec un changement de phase d'une demi-période.

» Une ligne de force ne peut finir brusquement dans le milieu diélectrique, Il en résulte que, si l'une des extrémités se propage spr un cour dgctpur, elle ne peut le quitter tont à coup. Les extrémités des ligne-s (je force qui se propagent sur les parois de la chambre ne peuvent donc le^ quitter; celles qui se propagent à la surface du conducteur primaire y resr

leront aussi sans pouvoir sauter à la surface du conducteur secondaire. La formation de l'onde secondaire s'explique alors par le tracé suivant : il y a dans le champ des régions (a) où la force électrique tend à devenir tangente à la surface du conducteur secondaire. Cette condition ne pouvant être réalisée, les lignes de force se coupent en deux parties normales à la

( io9'i ) surface. L'un des deux systèmes de ligjnes de force ainsi formés constitue l'onde secondaire; l'aulre, l'onde réfléchie à l'extrémité du conducteur primaire.

» Les lignes de force magnétique coupent normalement le plan de la figure, les trajectoires orthogonales des lignes de force électrique dans ce plan sont, d'après le théorème de Poynting, les lignes suivant lesquelles se propage l'énergie. Dans la région (a); ces lignes se divisent en deux faisceaux correspondant aux ondes réfléchies et transmises.

» Les figures montrent que, de part et d'autre de la région (a), la force électrique à la surface du conchicteur secondaire a des directions opposées. Il y aura donc à la surface de ce conducteur des points où la force électrique est nulle. Dans la //g-, i, ces points se trouvent au hord de l'orifice du tube extérieur; dans la fig. 2. ils se trouvent sur le fil intérieur un peu au delà de sa sortie du tube.

)> Dans ce second cas, on peut mettre en évidence l'existence de ces points de la manière suivante : les étincelles que l'on peut tirer du conducteur en approchant une petite pointe isolée, tenue normalement à sa surface, doivent être plus courtes aux points oîi la force électrique est nulle au moment du passage du maximum de l'onde. Les ondes étaient transmises au moyen d'un gros tube de laiton de o™,07 de diamètre et de 0°, 5o de long suivant l'axe duquel était disposée une tige de o"',o2 de diamètre reliée au fil secondaire. Je place sur cette lige un fragment de lame de laiton recourbée cylindriquement et s'appliquant bien sur la surface de la tii^e, de façon à se substituer à elle comme un i)lan d'épreuve se substitue à la surface d'un corps électrisé. Normalement à cette lame est ^wéo une pointe de laiton assez petite pour ne pas modifier sensiblement le champ. Des étincelles jaillissent entre cette pointe et la lame. Si l'on promène l'appareil le long de la tige ces étincelles s'éteignent dans une région située un peu au delà de l'orifice du tube et se rallimient de part et d'autre.

» Ce procédé n'est pas applicable au cas de \^fig. i , les points de force électrique nulle se trouvant dans une région du conducteur oii la courbure de sa surface varie trop rapideuient pour qu'il soit possible de déplacer la petite lame de métal en la maintenant constamment appliquée sur cette surface. Je me suis alors servi |iour explorer le champ d'une petite boule de verre de o'",oi de diamètre où était fait le vide de Geissler et qui s'dluminait sous l'action des ondes. On peut constater qu'en la déplaçant à la surface des conducteurs cette illumination disparaît dans les régions oi'i les figures font prévoir des points de force électrique nulle.

( '"9^ ) » Si, au lieu de se servir pour transuieLlre les ondes d'un tube et d'un fd intérieur, on relie les extrémités des fils au centre de deux plateaux circulaires, dont les plans sont parallèles et normaux à la direction des fds, on constate ([ue l'onde est transmise avec un retard sensiblement égal au diamètre des plateaux. Ce résultat s'explique si l'on considère que l'énergie qui se propage près du fil primaire doit, pour rejoindre le fil secondaire, contourner les plaques par leurs bords. Ce retard est dû, non à un phénomène physique spécial, mais à la forme géométrique des conducteurs. Si. en efTet, on applique les deux plateaux l'un contre l'autre, ce retard persiste quoique la discontinuité du conducteur disparaisse. »

PHYSIQUE MATHÉMATIQUE. — Sur les proprièics lliermiques des fluides saturés. Note de M. E. Matiiias ( ' ), présentée par M. G. Lippmann.

n 1. Soit un poids, égal à i='. d'une vapeur saturée sèche; la théorie montre que (-) pour une variation dv du volume, la variation adiabatiqiie d.r du titre est donnée par

/ , rfr , L du'

( I ) ~ —- U — U , -rr^

au- m ao

m étant la chaleur spécifique de la vapeur saturée à 6°, L la chaleur de vaporisation. Il et u les volumes spécifiques de la vapeur saturée et du liquide saturé à la même température.

» Pour les températures extérieures aux points d'inversion dem (m'<;o), le signe du second membre de l'équation (i) n'est pas apparent, celui-ci se présentant sous la forme d'une différence. Les expériences calorimétriques que j'ai faites sur l'acide sulfureux permettent de montrer que.

conformément aux conclusions de Clausius, -r- est toujours du sisfne dew',

dx ■" -

d'où il suit que la détente adiahatiqiir d'une vapeur saturée produit toujours un abaissement de température.

» 2. La théorie des propriétés thermiques des fluides saturés ne peut être faite qu'à la faveur d'une hvpothèse sur une chaleur spécifique. Celle de M. Raveau (^), qui conduit à des conséquences que j'ai vérifiées, sup-

(') Travail fait au laboratoire de Physique de la Faculté des Sciences de Toulouse.

(*) Voir Lippmann, Thermodynamique, p. 174.

( ') C. Raveai", .fourn. de P/iys.. 3' série, t. I, p. 461 ; 189:!.

( ropô )

pose, que la chaleur spécifique à volume constant des fluides salures reste fiuiemême à la température critique. Mes expériences sur l'acide sulfureux iicnnettent de démontrer directement TexHotitude de cette hvpothèse.

M I.a chaleur spécifique à volume constant d'un mélange de liquide et de vapeur saturée de titre ce et de poids égal à t^ est donnée par

(2) C, = .rC, H-d-.T)C„:

C, et Cp sont ce que devient C^^ quand on fait x = 1 et j- = o; s'ils restent finis toujours, il en sera de même de C,.. Ces quantités sont données par les équations

/ o \ / ' jdii r- ' / '''" ; I-

m désignant la chaleur spécifique du liquide saturé à 0.

» Le calcul montre que €„ est positif, plus petit que m et va constamment en croissant jusqu'à la température critique. C, est toujours positif comme C„. mais prend aux basses températures des valeurs très élevées qui décroissent quand la température s'élève, passant par un minimum A'ers 70'', sTiivi d'un maximuqi vers 1 10°. A partir de ce maximum, C, décroît constamment jusqu'à la température critique.

)) Les courbes C, ^^/(h) et C^ = o(0) se raccordent à la température critique suivant une tangente parallèle à l'axe des ordonnées, la limite commune de Cf et C„ étant finie et positive.

» IjCs courbes à titre constant C^= v(0) sont telles que, pour une valeur fixe de Q, leurs tangentes soient concourantes. Toutes ces courbes admettent, à la température critique, la même tangente commune sauf une qui coupe toutes les autres sous un angle fini et qui est vraisemblablement celle de titre o,5.

» La chaleur spécifique à titre constant d'un mélange saturé de titre r, qui est définie par

<j.^ = xm' -I- ( t — x^)in,

jouit de propriétés tout à fait analogues à celles de Cr-

» 3. 3i l'on considère la courbe de saturation dans le plan des/^c et une adiabatique intérieure, je coefficient angulaire de cette adiabatique est toujours négatif, la pression diminuant quand le volume augmente. On a, en effet,

dr__ dh

( '«97 ) » La limiLedeC^. n'étant ni nulle, ni tléllnie, il s'ensuit que l'adiabatique intérieure qui passe par le sommet de la courbe de saturation nest ni tangente ni orthogonale à cette courbe qu'elle rencontre obliquement. »

HYDRAULIQUE APPLIQUÉE. — Sur un nouvel appareil destiné à l'élévation des liquides, ^'ote de M. <i. Trouvé, présentée par M. Maurice Lévy.

« L'appareil que j'ai l'honneur de présenter à l'Académie est destiné à élever les liquides; il utilise la force de l'action cenlrit'uge, combinée au mouvement giratoire imprimé à la veine liquide.

)) Cet appareil se compose d'une pièce conique, ou, plus généralement, d'une surface de révolution à génératrice rectiligne quelconque, telle que

sa section transversale augmente progressivement à partir du point d'entrée du fluide liquide jusqu'à sa sortie. Cette surface tourne rapidement

( "09^ ) autour de son axe; elle s'ajuste sans frottement dans un corps fixe de même forme, qui porte à la petite base l'orifice d'admission du litiuide; la sortie s'effectue par un orifice placé tangentiellement et à la partie la plus élargie du cône.

M Cet instrument participe à la fois du principe de la pompe centrifuge et de la trombe.

» L'effet utile de l'appareil déjà grand est augmenté, quant à la pression, par l'adjonction, à l'intérieur du cône, d'une hélice dont le pas doit être égal à la vitesse de progression du liquide.

»■ Cette hélice ne constitue pas la partie essentielle du système; on le prouve par les expériences suivantes :

» 1° La suppression de l'hélice à l'intérieur du cône ne modifie pas le débit;

11 2° En faisant tourner le système en sens contraire, on obtient encore un débit assez considérable, malgré la résistance apportée par l'hélice tournant à l'opposé du mouvement de translation du liquide.

» Ces expériences nous ont montré les rapprochements qui existent entre les calculs théoriques et le résultat effectif concernant la pression.

M Nous avons voulu voir s'il en était ainsi pour le débit. Là, nous trouvons encore concordance entre les chiffres qu'indique le calcul et les débits obtenus.

1) Exemple. — Débit par seconde sous pression d'une atmosphère, l'eau sortant librement du corps de pompe.

» Les orifices expérimentés ont été de : 12™"°, 60""", ii3""".

» Les débits ont été respectivement : i''' par seconde, 27'", 100'".

» Or, en appliquant la formule V = ;'2i,'/( et le coefficient 0,828, nous avons

Donc

\' r= 0 , 828 X 4 1 429 X \j h ; d'où

V ^ 0,823 X 3, 1C2 X 4>4j9 = I I'". '^o. soit uâ'''" pour le débit théorique par seconde et, pour les orifices indiqués plus haut :

12 I là X 0,01 13 TT 1,299,

» Nous nous proposons de compléter les chiffres cités plus haut et de

( I099 ) développer, dans une Noie ultérieure, les conditions de rendement du travail mécanique emplové.

» En somme, cet appareil peut, sous un très petit volume, donner un débit considérable; et ce débit peut, par son principe même, croître comme le carré de la vitesse. La rotation de plus en plus rapide de l'axe produira des débits et pressions de plus en plus considérables, dans la mesure, bien entendu, de la résistance de l'appareil.

» On peut prévoir, pour cetappareil, des emplois variés; pouvant mettre en mouvement de très grandes masses liquides, il pourra vraisemblablement servir également comme propulseur analogue à l'hélice des bateaux. »

PHYSIQUE. — Sur l'aimantation plane de la pyrrhodne. Note de M. Pierre \Veiss, présentée par [M. ,T. Violle.

« I. La pvrrhotine ou pyrite magnétique est, comme la magnétite, une substance magnétique et crisiallisée. Les cristaux sont d'apparence hexagonale, mais leur symétrie est en réalité inférieure, tout au plus clinorhombique. Ils sont assez rares; les plus beaux Aieunent du Brésil, d'un gisement épuisé de INIiàas Geraës. Grâce à l'obligeance de M. de Costa Sena, professeur à l'Ecole des Mines d'Ouro Preto, à qui M. Friedel a bien voulu en demander pour moi, j'ai pu opérer sur des échantillons excellents de celte origine. Ils m'ont donné les résultats suivants :

» En approchant un cristal d'iui aimant, on s'aperçoit que l'altraclion est nulle quand on présente le plan de la base hexagonale perpendiculairement aux lignes de force, tandis qu'elle est très vive pour toute autre orientation. Il v a donc une direction pour laquelle l'aimantation est impossible et, par une généralisation immédiate, on est conduit à supposer que ta matière ne peut s'aimanter que dans le plan perpendiculaire à cette direction, que j'appellerai pour abréger -.plan magnétique.

» Je me suis proposé d'établir celle propriété avec précision, au moven d'expériences d'induction, faites par la méthode balistique.

» 1° Une sphère taillée dans un cristal et une bobine induite qui l'entoure peuvent tourner, indépendamment l'une de l'autre, d'angles connus, dans un champ magnétique. Cette expérience donne, par la rotation de la bobine, la grandeur de l'aimanlalion dirigée suivant le plan magnétique, et parla rotation de la sphère de pvrrhotine, la dilTérence entre Taiinantation parallèle et l'aimantation perpendiculaire au plan magnétique. Ces deux quantités sont les mêmes, à la précision des mesures près (y^). L'aimantation perpendiculaire au plan magnétique est donc nulle.