‹ Traité d'électricité et de magnétisme et des applications de ces sciences à la chimie, à la physiologie et aux arts (volume 2)Chapitre 14 sur 27 · I.LbilMCm. I)\ .NA M Igl K · texte numérisé non relu

I.LbilMCm. I)\ .NA M Igl K

déduira facilement les pouvoir! conducteurs en prenant les nombres inverses (*). Dans les déterminations numériques, on fait usage des résistance* relatives que les corps présentent au passage de l'électricité. Ce sont elles dont nous allons indiquer la détermination dans les solides, les liquides et les gaz.

Résistance des corps solides. Il est d’abord indispensable de pouvoir introduire dans un circuit quelconque une longueur variable d’un conducteur, telle que celle d’un fil de cuivre, d'argent ou de platine, servant de type. Parmi les appareils les plus simples qui ont été proposés , nous citerons les deux suivants. Le premier

Hg. » i.

est le rhéostat, imaginé par M. Wheastone , et qui se compose de deux cylindres AB, CD, l’un en liois , le second en métal. Ils portent chacun un pas de vis, de sorte qu’un fil métallique peut s’enrouler sur le cylindre CD dans toute sa longueur. L ue manivelle m permet de faire mouvoir à la fois les deux cylindres, c’est-à-dire d’enrouler le fil métallique sur le cylindre en bois, tout eu le déroulant de dessus le cylindre de métal. Comme ou peut compter le nombre des révolutions des deux cylindres, et même les fractions de tours, on connaît à chaque instant la longueur du fil métallique enroulé sur le cylindre en bois. 11 résulte de la disposition même de l’appareil que le cylindre CD, sur lequel le fil est enroulé primitivement, étant conducteur, si l’instrument fait partie d’un circuit voltaïque, en déroulant le fil on peut en introduire telle longueur que l’on voudra dans ce circuit.

(*) Soit R la résistance, C le pouvoir conducteur, on admet c R = a, a étant une quantité constante.

l'Ut \OUEM-S ÜEMËOAll.X.

Le second appareil a été employé par l’un de nous dans les re-

f'ig. U.

«Iierches dont il sera question plus loin ( E. Becquerel ). Il se compose d’une longue pièce de bois MN sur laquelle deux (ils métalliques AB, CD, parallèles, sont tendus dans toute la longueur. Us sont isolés l’un de l'autre, maintenus par leurs extrémités A et C dans des pinces de cuivre isolées , et tendus par leur extrémité B et 11 à l aide de poids ; les deux poulies situées à l’extrémité N facilitent la tension convenable des fils. l : n curseur P en cuivre, placé sur les tils, se meut sur toute leur longueur, et les touche toujours, quelle que soit la position qu’il occupe le long de la pièce de bois ; une règle divisée indique à chaque instant cette position. Il est facile de comprendre qu’en éloignant le curseur de deux ou trois décimètres, on introduit dans le circuit deux fois plus de til métallique, puisque deux ou trois décimètres de chaque (il se trouvent compris dans le circuit, le curseur P étant conducteur.

Les appareils précédents permettent donc d’augmenter un circuit quelconque d’une longueur déterminée d’un til métallique normal servant à comparer les résistances des différents corps. On peut employer les procédés suivants |>our effectuer cette comparaison.

Si l’on ne possède qu’un multiplicateur ou une boussole à un til, ou commence par disposer un couple à courant constant (soit thermo-électrique, comme il sera dit plus tard, soit ordinaire) et donnant une déviation constante au multiplicateur. Un introduit dans ce circuit le til métallique sur lequel on agit et qui est tendu entre deux pinces; on s’arrange pour que l’on puisse diminuer ou augmenter la longueur de ce til à l’aide d’une disposition analogue à celle qui est indiquée dans la tîg. ti. Un introduit également dans le circuit l’un des deux instruments indiqués plus haut. Cela fait, on note la déviation constante du multiplicateur, observée avec une loupe ou avec une lunette, afin de la déterminer avec exactitude ; puis on diminue la longueur «lu lil d’essai d’un, deux, trois, t. «. 0

ELECTRICITE DYNAMIQUE

quatre décimètres ou plus. La déviation de l’aiguille aimantée augmente, le circuit devenant moins résistant ; mais alors, à l'aide du rhéostat, on introduit peu à peu dans le même circuit une certaine longueur du til métallique normal , jusqu’à ce que la déviation de l’aiguille aimantée diminuant soit revenue la même que précédemment. On est certain , dans ce cas, que les quelques décimètres de fd d'essai sont équivalents, en résistance , à 1a longueur du fil normal introduit dans le circuit. On opère de la même manière avec un fil d'essai d'une autre substance ou d'un autre diamètre et on obtient son équivalent en résistance à l'aide d'une nouvelle longueur du lil normal. Alors il est évident que les rapports des résistances des deux fils d’essai seront donnés jiar les rapports des nombres qui expriment les longueurs du lil normal introduit chaque lois dans le circuit; en outre, le rapport inverse de ces mêmes nombres donne le rapport des pouvoirs conducteurs des deux fils.

On peut obtenir les résistances comparatives des lils métalliques a l'aide d’une méthode qui est préférable it la précédente, en ce qu’elle est indépendante des petites variations qui peuvent avoir lieu dans l’intensité du courant avec lequel on opère (E. becquerel .

On fait usage d'un multiplicateur à deux lils LL' formé d’un |>etit nombre de tours; les deux fils sont enroulés autour l'un de

Fig. lit.

l’autre et tordus de manière à ne faire qu’un seul ruban, dont on enveloppe le cadre HH', afin que les positions relatives des pallies de chaque fil et des différents points de l’aiguille aimantée soient identiquement les mômes. Un divise le courant électrique émanant d’un couple FF' en deux branches de façon que les deux courants partiels passent simultanément dans les deux lils, mais en sens inverse. On comprend que s’il y a identité de conductibilité des deux circuits, l’aiguille aimantée se maintiendra à O. I tu fixe la posi-

PHÉNOMÈNES GKNEHAtX.

tioii du zéro à l’aide d’une lunette 0 visant sur l’index «V et d’une vis G qui fait tourner le cadre du multiplicateur. Cela fait, on introduit dans le premier circuit le fil d’essai AA', dont on peut varier la longueur à volonté ; à cet effet une pince mobile en cuivre Ce se meut le long d'une règle de même métal ab et divisée, en sorte que si le til AA est tendu entre les pinces A et A', et que la pince A communique seule avec l’un des bouts du premier circuit et la règle de cuivre avec l’autre liout , la portion AC du fil métallique AA' sera seule introduite dans le circuit. Ainsi en faisant mouvoir cette pince on allongera ou on raccourcirit le fil d’essai. Dans le deuxième circuit on place en 1)D' un rhéostat; on peut employer, comme l’indique la ligure, celui qui a été décrit page 80. D’après cette disposition , rien n’est plus facile, avant chaque expérience, que de faire varier la longueur du lil normal EE' du rhéostat pour amener les deux circuits à avoir la même résistance , et afin de maintenir l’aiguille au 0°, quelle que soit l’intensité du courant électrique. Une fois ce point atteint, on fait varier la longueur de AC d’une certaine quantité : l’aiguille aimantée est chassée dans un sens ou dans l’autre ; on fuit ensuite varier la longueur du fil du rhéostat jusqu’à ce que le zéro soit atteint de nouveau. Alors on est certain que les longueurs du til d’essai et du fil normal sont équivalentes comme dans les expériences précédentes.

Cette méthode permet de maintenir le fil d’essai enroulé en hélice autour d’un tube , à une température constante plus ou moins élevée, en le plongeant dans un bain d’huile chauffé, afin d’examiner l’influence de la chaleur sur la conductibilité des métaux.

L’examen des résultats obtenus à l’aide des conducteurs métalliques a conduit aux conséquences suivantes :

I” Dans un circuit métallique composé de (ils différents placés bout à bout , l’intensité électrique est la même partout au même instant , en sorte qu’une aiguille aimantée promenée le long de ce circuit éprouve la même action.

2" La résistance d’un fil métallique est proportionnelle à sa longueur (Davy, Becquerel, etc.).

3° La résistance d’un fil métallique est en raison inverse de su section, ou bien du carré du diamètre s’il est cylindrique (Davv , Becquerel , etc.}.

Cette proposition est fort importante en ce qu elle montre que l’électricité à l’état de courant ne s'accumule pas à la surface des conducteurs comme lorsqu’elle est à l’état statique , mais qu’elle

8 1 ELECTRICITE DYiXAMlQUE.

se propage de molécule à molécule dans la masse entière du corps.

Il résulte de là que, dans les conducteurs plats, les courants électriques ne circulent pas plus facilement que dans les fils cylindriques à égalité de section ; mais seulement, dans quelques cas, on en fait usage à cause de la facilité avec laquelle on les manie.

Dans les expériences précises, il faut déterminer directement les diamètres des lils que l’on veut comparer, car ils ne sont jamais parfaitement cylindriques. On |>cut employer à cet effet un petit api>areil imaginé par Lebaillif et dont voici la description : t >n place sur le porte-objet d’un microscope un micromètre A tracé sur verre et divisé en centièmes de millimètres. Ce micromètre glisse sur un autre morceau de verre sur lequel un trait est tracé; il est sollicité jmrim ressort I’ destinéà faire appuyer l'une contre l’autre lioul à bout deux petites tiges a et b en cuivre; la tige b est formée par une vis qui permet d'avancer à volonté le micromètre A et d’amener le trait à coïncider avec l’une des divisions du micromètre. Si donc on interpose entre les deux extrémités a et b de ces ladites tiges un lil métallique, il se trouvera pincé suivant son diamètre, et la marche du trait vue au microscope eu mesurera l'étendue. Cette opération répétée il angle droit en différents points du (il fait connaître avec exactitude son diamètre.

t" Quand la température ne varie pas, la résistance d'un métal parait indépendante de l’intensité du courant.

La nature des métaux a une grande influence sur leur résistance à la conductibilité; à diamètre et à longueur égale, on a obtenu les résultats suivants à la température ordinaire de ( L. becquerel :

PHÉNOMÈNES GÉNÉRAUX

SURSTANCLS

hkaistaisc.es (» ar t apport n l'argent.

POUVOIRS CONDUCTEURS par rapport à l’argent

RAPPORT 1 do In

eondiicübl- !

bld du

Métal

écroui.

Métal

recuil.

Métal

écroui.

Métal

recuil.

métal recuit rl du

mdUl écroui.

Argent

too

Cuivre

Or

Cadmium

Zinc

Etain

palladium

Fer

Plomb

Platine

Mercure ( a I f

centigr.)

Les nombres relatifs au pouvoir conducteur ont été déduits des résistances d’après cette hypothèse qu’ils sont en raison inverse l'un de l’autre.

Iians les déterminations numériques des résistances, même lorsqu'on opère avec des (ils tirés par un même trou de filière, ces fils n’ont pas le même diamètre, n’ayant pas la même élasticité; il est donc nécessaire de déterminer directement leur diamètre comme on vient de le voir, et de ramener les nombres observés à ce qu’ils

(*) Suivant M. Deville, l'aluminium , qui a une densité très-faible, 2,5, conduit S fois mieux l'électricité que le fer ; d’après cela ce métal doit être placé à télé des métaux qui conduisent le mieux , l'or, le cuivre et l’argent.

Voici quelques-uns des résultats obtenus antérieurement aux expériences qui viennent d’être rapportées, et qui indiquent les («iivoirs conducteurs relatifs de différents métaux :

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