MESURER LE POTENTIEL EN UN POINT DE L'AIR

mensions finies, on peut relier le conducteur à l’une des électrodes d’un électromètre, l’autre électrode étant reliée à la terre ou à un corps dont le potentiel reste constant. La lecture de l'électromètre donnera le potentiel du corps après que sa charge se sera partagée entre lui et la partie de l'électromètre avec laquelle il est mis en contact. Si K désigne la capacité du conducteur et K’ celle de cette partie de l’électromètre, et si V et V’ sont les potentiels de ces deux corps avant leur mise en contact, leur potentiel commun, après le contact, sera

= KV--K'V'

OK +K \ Le potentiel initial du conducteur était donc

— K',- V=V+ (VV v’).

Si le conducteur n'est pas grand par rapport à l'électromètre, K' sera comparable à K, et, à moins que l’on ne puisse déterminer les valeurs de K et K’, le second terme de cette expression aura une valeur incertaine. Toutefois, si, avant d'établir le contact, on peut porter l'électrode de l’électromètre à un potentiel très voisin de celui du corps, l'incertitude sur les valeurs de K et K’ n'aura que peu d’importance.

Si nous connaissons approximativement la valeur du potentiel du corps, nous pourrons porter l'électrode à ce potentiel approché au moyen d’un replenisher ou de quelque autre façon, et une seconde expérience donnera une plus grande approximation. De cette manière on peut mesurer le potentiel d’un corps dont la capacité est petite relativement à celle de l'électromètre.

Mesurer le potentiel en un point de l'air.

221. Première méthode. — On place au point donné le centre d’une sphère, dont le rayon est petit relativement à la distance des conducteurs électrisés. On la relie à la terre par un fil métallique fin, puis on l’isole ; on la porte à l’électromètre, et l’on détermine sa charge Lotale.

Alors, si V est le potentiel au point donné et a le rayon de la sphère, la charge de la sphère sera

Q — — Va,

el, si V' est le potentiel de la sphère mesuré à l'électromètre dans une

chambre dont les murs sont reliés à la terre Q= Va, d'où V— V'=o,

c'est-à-dire que le potentiel de l'air, au point où était placé le centre de la sphère, est égal et de signe contraire au potentiel que prend la sphère, quand, après avoir été mise à la terre et isolée ensuite, elle est apportée dans la chambre.

Cette méthode a été employée par M. Dellmann, de Creuznach, pour mesurer le potentiel à une certaine hauteur au-dessus de la surface du sol.

Deurième méthode. —-- Nous avons supposé que la sphère, placée au point donné et reliée d'abord à la terre, était ensuite isolée et portée dans une chambre dont les parois, faites de matières conductrices, étaient au potentiel zéro.

Supposons maintenant que l'on amène depuis l'électrode de l’électromètre jusqu’au point où l'on doit mesurer le potentiel un fil fin isolé. Commençons par décharger entièrement la sphère, ce qui peut se réaliser en la mettant à l'intérieur d’un vase fait de même métal qu'elle qui l'entoure presque complètement, et lui faisant toucher ce vase. La sphère ainsi déchargée est apportée au bout du fil et mise en contact avec lui. Puisqu’elle n'est pas électrisée, elle est au potentiel de l'air en ce point : si le fil de l’électrode est au même potentiel, le contact n'aura point d'effet sur lui; mais, s’il est à un potentiel différent, ce potentiel, après le contact avec la sphère, sera plus voisin qu'auparavant du potentiel de l'air. Par une série d'opérations de ce “enre, où la sphère est alternativement déchargée et mise en contact avec l'électrode, le potentiel de l’électrode de l’électromètre s'approchera constamment de celui de l'air au point donné.

222. Pour mesurer le potentiel d’un conducteur sans le toucher, on peut mesurer le potentiel de l'air en un point voisin du conducteur, el calculer celui du conducteur d’après le résultat. S'il ÿ a une cavité que le conducteur renferme presque entièrement, le potentiel de Pair dans cette cavité est très voisin de celui du conducteur.

C'est de cette facon que Sir W. Thomson a reconnu que, si deux conducteurs creux, l’un de cuivre et l’autre de zinc, sont mis en contact métallique, le potentiel de l'air dans l’espace que renferme le zinc est positif par rapport à celui de l'air dans l’espace que renferme le cuivre.