INSTRUMENTS USUELS NON ABSOLUS

694. — Électromètre multicellulaire de M. Marcel Deprez. — Nous avons déjà donné la théorie et la description des instruments de ce genre qui sont basés sur les attractions mutuelles des corps chargés d'électricité et auxquels on a donné le nom d'Électromètres ou Voltmètres électro-statiques. Ces appareils conviennent admirablement à la mesure des hauts potentiels (au moins 500 volts), mais ce n'est qu'avec difficulté qu'on les applique à la mesure des potentiels généralement usités dans les villes (110 volts et au-dessous). Les forces mises enjeu dans ces instruments, deviennent alors tellement petites que Ton doit avoir recours aux procédés les plus raffinés de suspension des pièces mobiles, employés surtout dans les laboratoires, pour permettre à ces forces de manifester leur existence. L'électromètre multicellulaire de Lord Kelvin (181) est un exemple des artifices auxquels on a recours pour vaincre la difficulté que nous venons de signaler.

Nous allons décrire un appareil électrostatique dans lequel nous nous sommes efforcés d'augmenter dans une grande proportion les efforts mis en jeu dans le muticellulaire, tout en n'employant que des organes très légers, très simples et faciles à construire. Il est basé, comme tous les électromètres statiques, sur l'utilisation de l'attraction des deux armatures d'un condensateur à capacité variable. La variation de capacité est obtenue par l'introduction plus ou moins considérable d'une lame plane conductrice entre deux autres lames parallèles comme dans la figure 72 du n^ 161. Mais, afin de pouvoir donner au système mobile une très grande légèreté^ la lame

Comme MM. Limb, Perot et Fabry et comme d'autres expérimentateurs, M. Pellat trouTe que la pile Lallmer-Clark (construite par ses soins dans son laboratoire le 11 février 1888) donne des résultats d'une constance remarquable, mais il suffit de rapprocher les uns des autres les résultats de ces divers physiciens pour voir que si chacun d'eux a obtenu d*une pile construite par lui une /. e. m, dont les variations relatives, k température constante, n*excèdent pas 1/500, les/*, e. m. de deux piles d'origines différentes présentent entre elles des différences relatives qui peuvent s'élever à 1/150. Exemple : H. Pellat trouve à 10<» une f* e, m. qui part de 1,4688 pour tomber à 1,4657, tandis que MM. Perot et Fabry ont trouvé 1,4341, nombre qui présente avec celui de M. Pellat une variation relative supérieure à 1/50.

MO

ÉLBGTROMÉTRIB

mobile est simplement un morceau de soie métallisée sur ses deux faces dont les extrémités sont cousues à de petites baguettes métalliques attachées à des ressorts de caoutchouc qui, en exerçant sur ces baguettes des efforts égaux et opposés, maintiennent l'étoffe de soie fortement tendue. On obtient ainsi une armature mobile plane et rigide qui se meut, en glissant dans son plan, entre deux lames métalliques formant les armatures fixes. La figure 433 représente une variante de la disposition que nous venons de décrire. Le morceau

Fig. 433.

dfe soie de forme rectangulaire BCC'B', est métallisé sur ses deux faces, dans la région A représentée par un rectangle couvert de hachures. Il est cousu aux baguettes BB', CC, que deux petits ressorts en forme d'arc de cercle BC, B'C, tendent à écarter Tune de Tautre. La figure 434 montre comment les lames mobiles sont réunies aux fléaux d'une balance de Roberval (on pourrait d'ailleurs supprimer le

Fig. 434.

fléau inférieur et ramener ainsi l'instrument à la forme d'une balance ordinaire) dont les deux bras FD, FDj, supportent deux systèmes mobiles identiques, disposés de façon que les efforts exercés sur le

CDAPITBB NEUVIÈME

premier soient dirigés de haut en bas tandis que ceux exercés sur le second, sont dirigés de bas en haut. Enfin, chacun des systèmes mobiles est composé d'un certain nombre de lames séparées par un nombre égal de lames fixes qui peuvent être en métal ou en verre métallisé et qui constituent les armatures fixes de cet ensemble de condensateurs à capacité variable. Pour augmenter encore TefTort, on pourrait métalliser chaque morceau de soie de la manière indiquée par la figure 435. La couche métallique, au lieu d'être continue, est interrompue de distance en distance ; la lame de verre métallisée formant l'armature fixe, est disposée de la même manière de sorte que l'effort exercé est sensiblement triplé.

Fig. 435.

On obtiendrait ainsi avec une surface métallisée d'une certaine étendue totale^ mais divisée en portions séparées, un effort beaucoup plus grand que si cette même surface était continue. Ce fait tient à ce que l'attraction exercée sur Tarmature d'un condensateur à capacité variable, par le glissement de cette armature dans son propre plan, ne dépend que d'une seule des dimensions de ladite armature : celle qui est perpendiculaire à la direction du mouvement.

695. — Electromètre capillaire de M. Lippmann. — Cet ins^ trument est basé sur les propriétés que présentent les électrolytes lorsqu'on les met en communication avec les deux pôles d'une source d'électricité dont la /*. e, m. est insuffisante pour provoquer la décomposition de l'électrolyte. Nous avons vu (351) que dans ce cas, Télectrolyte n'est traversé par aucun courant et que les deux électrodes se conduisent comme les armatures de deux condensateurs groupés en série et emmagasinent des quantités d'électricité proportionnelles à la d.d.p. des électrodes, pourvu que cette d. d.p. soit une faible fraction de celle qui produirait le passage du courant.

ÉLEGTBOMÉTRIE

Lorsque les deux électrodes sont constituées par du mercure et Télectrolyte par de Teau acidulée (un sixième d'acide sulfurique), la charge électrique répartie sur les électrodes qui jouent le rôle de condensateurs, produit des effets mécaniques qui se traduisent par une variation dans les actions capillaires développées entre les parois du vase qui contient le mercure, et le mercure lui-même.

Cette modification des actions capillaires a été démontrée par M. Lippmann de la manière suivante :

Soit un tube de verre ABCD (fig. 436) terminé à la partie supérieure A par un ajutage que Ton peut mettre en communication avec un réservoir d'air comp rimé, et à la partie inférieure, par une pointe très effilée CD, dont l'extrémité D plonge dans de Teau acidulée contenue dans un vase de verre. Le fond de ce vase contient une petite quantité de mercure dont l'épaisseur est représentée par FG ; il communique librement avec l'atmosphère par sa partie supérieure où le niveau de Teau acidulée est en L.

Si Ton introduit dans le tube ABCD, une quantité de mercure insuffisante pour le remplir complètement, l'extrémité A communiquant simplement avec l'atmosphère, on observe que, bien que la partie