Régime permanent. Distribution des potentiels

le long du fil- — Montage. — Préparer un condensateur à lame d'air constitué par dcui feuilles de zinc (5o""; 5o"';o''",a) séparées par quatre cales de paraffine (A ^i""). Relier par des fils métalliques l'armature inférieure du condensateur avec la cage d'un électroscope à feuille d'or et l'armature supérieure avec la tige de cet appareil.

Établir encore une communication entre les deux armatures

du condensateur par l'inlermédiaire d'un fil de Bretagne iin (/^loo"") porté par des bâtons de cire à cacheter. Ce fil sera doublé sur une moitié de sa longueur.

Si le temps était très sec, on opérerait sur des longueurs de fi! moins considérables.

Disposer, enfin, un deuxième électroscope à feuille d'or sur une plaque de paraffine. Attacher des fils métalliques (/^ Go*") à la cage et à la tige de ce dernier appareil et fixer les extrémités de ces deux fils à l'extrémité de bâtons de cire à cacheter qui serviront à les manœuvrer.

Expériences. — Charger le condensateur, noter ta déviation du pi-emier électroscope et constater qu'elle diminue lentement.

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COURANTS RE CHAHCE ET !>£ DÉCHAItcK. 2o3

Exercer uq aide ù maintenir celle déviation prescjue exactement constante en renouvelant la charge du condensateur au moyen d'un électrophore et d'un corps d'épreuve (Vil, 10).

Mettre les deux armatures du second électroscope à feuilte d'or en communication avec deux points àujïl de Bretagne où passe le courant électrique. On attendra quelques instants pour que le trouble apporté au régime permanent ait disparu, et l'on mesurera la déviation de l'appareil.

Loi des longueurs, — La différence de potentiel ainsi mesurée reste la niéine si l'on déplace les deux contacts le long du fd, pourvu que leur écartement reste constant.

Loi des sections. — En déplaçant les contacts te long du Jil doublé, on ne retrouve la même différence de potentiel que pour un écartement deux fois plus grand de ces deux contacts.

46. Uesure des intensités. Méthode des durées de décharge. — Relier les deux armatures d'un électroscope à feuille d'or par un fil de Bretagne fin (/^ loo''") que l'on soutiendra avec un bâton de cire à cacheter.

Charger l'électroscope, et prendre comme déviation initiale la déviation que l'on mesure quelques secondes après l'instant delà charge.

Etudier ensuite la diminution progressive de la différence de potentiel en notant, par exemple, les déviations tous les quarts de minute.

Construire la courbe représentant la chute de la dilTérence de potentiel en fonction du temps.

On tracera les tangentes en plusieurs points de cette courbe afin de déterminer la vitesse d'écoulement de la charge aux époques correspondantes,

La vitesse de chute et, par conséquent, Vintensité du courant sont-elles, à chaque instant, proportionnelles à- la dlfi'érence de potentiel qui existe entre les extrémités du fil?

— Avec les mêmes dispositifs, mais en employant un fil plus court, ou bien un fil doublé ou triplé, on vérifiera en outre que, pour une même différence de potentiel, la vitesse d'écoulement de la charge, c'est-à-dire l'intensité du courant, varie en raison inverse de la longueur du fil, et proportionnellement à sa section. On constatera, notamment, que le régime de décharge à travers le fil mHltiple est le méine lorsque les fils sont séparés les uns des

n,g,t7cdb/G00glc

ao4 CHAPITRE VII, ÉLECTRICITÉ ET MACKÉTISHE.

autres, et lorsque ces fils sont réunis en un faisceau compact. — Relier métalliquemcnt les armatures de l'électroscope avec celiesd'iin condensateur cylindrique nu plan dont on aura comparé la capacîlë à celle de l'électroscope (VII, 36).

La vitpsse de décroissance du potentiel est iieaucoup diminuée. \-t-elle varié en raison inverse de la capacité toiale?

— Dans cette dernière expérience, la capacité du condensateur qui se décharge est connue en unités C.G.S. électrostatiques. Or notre expérience fait connaître la fraction de la charge qui s'écoule dans les premières secondes de la décharge.

Quelle est, d'après cela, la réshlance au Jit de Bretagne, évaluée eu imités C.G.S. électrostatiques? Combien la résisth-ité de ce conducteur est-elle de fois plus grande que la résistivité du cuivre?

— Comparer les résistances de différents corps isolants tels <|ue du fil de coton, du lil de soie, du verre propre, du verre gomme-laqué ou parafliné, de la cire molle, etc., en mesurant le lemps que l'électroscope met à se décharger de moitié à. travers ces corps (100, 175).

47. Électroscope k décharge. — Montage. — Plier un lil de cuivre (/^ zH""; d=:o'''",i) comme l'indique la figure. Mettre ce conducteur dans la cage de l'électroscope, et le faire tenir contre le fond avec un peu de cire molle en le plaçant de ma- ■ nière que la feuille d'or vienne juste le toucher quand elle se sera écartée d'environ So" de la r^ verticale.

— On pourra aussi construire l'électroscope avec un flacon lubulé en bas et passer une lige de métal à travers un bouchon fermant la tubulure (69, 100, 120).

Dans toutes les expériences on devra donner sans cesse de petites secousses à l'électroscope à décharges pour que la /cuiUe d'or ne se colle pas contre le conducteur intérieur.

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COORANTS DE CHARGE ET DE DÉCHARGE, t03

Courant de charge de t'clectroscope. — Approcher très lentement un corps éleclrisé de Ja lige de l'éleclroscope et cuinpteile nombre île fois que ]a feuille d'or s'esl chargée par influence pour aller se décharger conlre le conducteur înlérieur.

Ol)serve-l-on le même nombre de décharges inlénetires quand, cosuiic, on éloigne progressivement le corps électrisé?

Vérification des lois du courant. — Construire un éleclroscope peu sensible avec une feuille de clinquant battu ou une bande de papier d'étain {5""; o''"', 25; o'"",ooi)au lieu d'une feuille d'or. Mettre les deux armatures de cet appareil en communication métallique avec celles d'un condensateur à lame d'air (Vil, 36).

Relier, d'autre pari, par un fil métallique {l = i oo"") la cage de l'électroscope peu sensible avec celle de l'él cet rose ope à décharges.

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Attacher enfin aux tiges des deux appareils les deux bouts d'un conducteur médiocre (fil de Bretagne fin, /^loo'''").

Charger le condensateur, noter la déviation de l'electrosoope avec lequel il est en communication métallique et maintenir cette déviation constante en alimentantla dépense d'électricité au moyen d'un électrophore et d'un corps d'épreuve.

Une fois le régime établi, on compte le nombre de décharges qui se produisent, par exemple, pendant trois minutes dans l'éleclroscope à décharges.

En faisant varier le potentiel de charge, on constatera que le nombre des décharges augmente presque proportionnellement à ce potentiel. L'écart tient à ce que les décharges de l'électroscope débitent chacune d'autant moins d'électricité que ces décharges se succèdent plus rapidement.

— Si l'on change la longueur du fil, si on la double par exemple, on devra doubler aussi le potentiel pour que le débit d'électricité reste le même.

— En remplaçant le fil unique employé par deux fils groupés en

nigiUrrlb/GOOglC

ao6 chawthe vu. — électiiicité et magnétisme.

parallèle, mais de longueur double, ou constatera que, pour la même différence de potentiel, les décharges de l'électroscope se succèdent avec la même vitesse.

48. Faible durée delà décharge disruptirâ.— Mettre une macliinc clectroslalique en marche et en tirer des étincelles. Au

moment où réiincelle éclate le.s (tlateaiix qui tournent sont subitement éclairés.

En examinant avec soin les secteurs de papier d'étain, on reconnait qu'ils paraissent absolument immobiles pendant toute la durée de cet éclairemenl. Ksiimer quel est le déplacement qui a pu, cependant, se produire pendant la durée de l'étincelle sans qu'on ait pu l'apercevoir. Estimer aussi la vitesse de rotation de la machine.

Quelle est, d'après cette expérience, la durée maxima que l'on puisse attribuer à l'éclairement produit par l'étîncelle?

Torpille électrique. — Faire passerdeuxfilsdecuivre(/^25""; d = o'^", 2 ) dans des tubes de verre ((/ ^ o"", ^ ; / ;= 1 5"") et plier les fils aux deux bouts de chaque tube. Au moyen de deux bouchons, fixer les deux tubes de verre dans une planchette (iS""; ipcm. ,foi^ Attacher unfîl de fer(ou de p]atine)asse7 Hn (/^4'""î d= o'^^jooà) entre les deux fils de cuivre.

COL'IIAHTS DE CMAIIGE ET DE DÉCHAHGE. 30^

Placer alors l'appareil sur tin verre à expériences plein d'eau, le lil fin au milieu de la masse d'eau. Mettre le verre daas une cuve en grès et relier mëtalliqucnienl l'un des fils à l'armature extérieure d'une forte batterie de condensateurs (VII, 203),

neuf grandes jarres par exemple. Charger enfin celte batterie avec (ine mactiine électrique.

Quand la lialterie est chargée aussi fortement que possible, on envoie la décharge dans le lil fin au moyen d'un excitateur. L'échsulTcment du lil et sa vrdalilisation se produisant en un temps très court, l'eau est violemment comprimée autour de lui, une onde

se prc

; dans la masse avec une vitesse voisine de la vitesse

du son dans l'eau; et quand cette onde arrive sur les parois, les efforts pi'iiduits sur le verre sont si violents que le vase est brisé.

Cette expérience devra être faite avec beaucoup de précautions pour éviter de recevoir la décharge, qui pourrait être dangereuse (66, 116).

49. Intensité électromagnétique du courant de décharge. — Se procurer un galvanomètre i»ermetlant de déceler au moins le millionième d'ampère.

Les galvanomètres à cadre mobile et les galvanomètres asiatiques les plus simples ont, en général, une sensibilité suffisante, pourvu qu'on les ait construits avec des cnroulentenls de fil fin.

Relier par des fils de cuivre les bornes du galvanomètre avec les deux pôles d'une machine électrique, noter la position d'équilibre du galvanomètre, puis mettre la machine en marche.

On constate que le galvanomètre dévie tant que la machine fonctionne, que cette déviation change de sens quand on intervertit les communications du galvanomètre et de la machine, qu'elle est supprimée si l'on réunit les deux bornes du galvanomètre par un

ao8 CHAPITRE VII, — ÉLECTRICITÉ ET MACMÉTISMK.

fil de cuivre, el que la déviation est d'autanl plus grande qui vitesse de la machine est plus grande.

Pour déleniiiner en unités élcclromagnétiques les inten:-

(les courants que l'on vient d'observer, on étalonne le {;aIvanomètrc. 11 stiflil pour cela de le placer dans le circuit d'une pile Daniell ou d'un accumulateur {VII, 102) avec une résistance de loooo ohms, devant latjuelle la résistance du galvanomètre est, le plus souvent, négligeable. L'intensité du courant qui passe alors, dans le galvanomètre est connue, puisque l'on connaît la force électromotrice et la résistance (l^^J- Si donc on mesure la déviation que l'on obtient maintenant, une simple proportion fera connaître l'intensité du courant que fournissait tout à l'Iieure la machine électrique.

Emploi du téléphone. — Attacher les deux fils d'un récepteur téléphonique aux deux pôles d'une machine électrostatique.

Quand on met la machine en marche, on entend dans le téléphone un bruissement indiquant la production d'une série de

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. COUHANTS DE CHARGE ET DE D^CHÀBGE. 20^

courants de courte durée. En laissant la machine se ralentir, on reconnaitra que ces courants correspondent aux passages des secteurs. Ce sont donc les décharges des secteurs qui alimentent le courant fourni par la machine électrique.

50. Ëlectrolyse. — Se procurer du papier réactif à l'iodure de potassium amidonné ('). Placer un morceau de ce papier réactif humide sur une plaque de verre. Attacher deslils.de cuivre (d = o'"", i) aux deux pôles d'une machine électrique et appliquer les bouts libres de ces fils sur le papier réactif.

Mettre la machine en marche pendant quelques instants, puis examiner le papier réactif. On y trouve un point bleu à l'endroit où il était touché par l'un des deux fils.

Reconnaître alors que le pôle correspondant de la machine est bien le pôle positif. Il ne sera pas nécessaire pour cela de remettre la machine en marche, il suffira de constater que ce pôle porte encore une charge positive : on fera l'expérience avec un corps d'épreuve et un électroscope (Vil, 34).