I. Interrupteurs à mercure

| K. Potentiomètre.

a. Accumulateur.

p. Pile étalon.

Chaque manipulation comprenait la détermination de trois différences de potentiel.

L'emploi du potentiomètlre Carpentier m'a permis d'effectuer les mesures avec rapidité et précision. Les fils de potentiel d’une part, les fils du couple d'autre part, étaient mis en relalion avec les bornes b et b’ du potentiomètre par l'intermédiaire de trois interrupteurs à mercure I, [' et 1” (Fig. 8). Cette disposition n’exigeait qu'un seul galvanomètre G.

La figure 8 donne le schéma de l’installation complète,

Degré de précision des mesures. — (a) Résistances. — L'intensité du courant qui traversait le fil, ne pouvait s'écarter au-delà de certaines limites imposées par la nature même des expériences. D'une part, ce courant devrait être assez faible pour ne pas modifier l’état thermique de l'échantillon, D'autre part, il y avait avantage à lui donner la plus grande valeur possible pour pouvoir mesurer les différences de potentiel avec le maximum de précision.

En donnant à ce courant une intensité d'environ 0,08 ampère, les deux conditions se sont trouvées convenablement remplies. La différence de potentiel e aux bornes de l’ohm étalon était donc d'environ 0,08 volt. Les résistances mesurées n'étant jamais inférieures à 0,2 ohm (température ordinaire), la différence de potentiel E avait une valeur minimum d'environ 0,02 volt.

La graduation du potentiomètre s'arrête aux dix millièmes de volt; mais avec un galvanomètre de sensibilité moyenne, il est facile, par interpolation, d'évaluer les différences de potentiel à 0,00002 volt près.

Les erreurs sur E et e pouvant être de même sens ou de sens contraires,

l'erreur relative commise sur le quotient R — = est au plus égale à la somme des précédentes.

Soit e la valeur maximum de celte erreur dans le cas des plus faibles résistances. On a :

Elle est de l’ordre du millième.

Il convient d'ailleurs de remarquer que cette erreur relative diminue à mesure que la température s'élève. La résistance de l'échantillon étant faible par rapport à celle du rhéostat placé dans le circuit, l'intensité du courant

varie très peu (de 100 d’ampère au maximum). Le deuxième terme de la

somme (1), est à peu près constant, tandis que le premier diminue assez rapidement, à cause de l'augmentation de R et par suite de E.

(b) Températures. — Les causes d’erreurs qui peuvent intervenir dans la mesure des températures sont de trois sortes :

1° Tracé de la courbe d’élalonnage, 2e Mesure de la f. e. m. du couple, 3° Lecture de la température sur. le graphique.

Les erreurs commises dans le tracé de la courbe d'élalonnage influent sur les valeurs absolues des températures ; mais elles sont constantes et par suile ne modifient pas les résultats d'expériences comparatives.

30 PAUL FOURNEL ù

On a vu plus haut que les dd. p., pourraient être évaluées à 20 microvolts près. Or, si l'on se reporte au tableau de la page 25, on voit qu'on peut fixer à 6° environ la variation moyenne de température correspondant à une variation de f.e. m. de 100 volts. L'erreur provenant de la mesure de la f.e. m. sera donc de 1°5 au maximum.

D'autre part, les plus petites divisions de l'échelle du graphique représentent 100 microvolts. Comme la demi-division s’évalue aisément, la lecture peut être faite à 3° près. Aussi, pour une même température régnant à l'intérieur du four, on peut obtenir deux nombres différant de 4°5. Autrement dit, la comparaison des températures s'effectue avec une approximalion de 4 à 5°.

Marche d’une expérience. — La machine pneumatique étant mise en marche, on attend que la pression soit réduite à quelques millimètres de mercure pour porler au rouge la spirale de fer chargée d’absorber l'oxygène. On fait une mesure à la lempérature du laboratoire, puis on met le four en circuit, la résistance de réglage étant au maximum.

La perfection des expérience de cette nature exigerait que l'accroissement de la température füt proportionnel au temps. Malheureusement, il n’est pas possible de satisfaire rigoureusement à cette condition. La seule variable dont on dispose est la résistance des rhéostats à laquelle s'ajoute celle de Ia bande de platine qui varie notablement avec la température et qui est loin d’être négligeable. Enfin, la température de l'enceinte est une fonction fort complexe de l'intensité du courant.

Mais ce qui importe surtout, c'est que les différentes séries de mesures soient faites dans les mêmes conditions au chauffage et au refroidissement. Par des essais préliminaires, j'avais déterminé une fois pour toutes les valeurs successives à donner à la résistance de réglage pour que l’accroissement de température se fasse régulièrement et que la tempéralure maxima (1100°) soit atteinte en quatre heures. Au début du refroidissement, on peut régler la température pour qu’elle décroisse avec la même vitesse qu’à l’'échauffement. Mais au-dessous de 300, en raison de la masse du four, le refroidissement est extrêmement lent. Avec l'appareil employé ici, il fallait, après rupture du courant, attendre plusieurs heures pour revenir à la température ordinaire. C'est pourquoi je n'ai relenu que les résultats obtenus à l’échauffement. On a désigné par E et e les différences de potentiel aux bornes de la résistance à mesurer et aux bornes de l’ohm étalon ; appelons € la f. e. m. du couple thermo-électrique. À chaque mesure, je déterminais les valeurs de ces quanlités dans l'ordre suivant : E, €, e, e, E. Dans le cas où la température n’était

pas rigoureusement constante, j'obtenais ainsi la valeur moyenne de E correspondant à la valeur moyenne dee,