Emploi de U imaiom étm

triqoe. — Si Ton interposc, sur le trajet d'une décharge électrique, un fil métallique assez résistant pour qu'il absorbe en presque totalité la chaleur dégagée, on peut déterminer par expérience les dimensions que doit avoir le fil pour qu'il atteigne sa température de fusion sans la dépasser, et Ton pourra évaluer ainsi, d'une manière assez exacte, l'énergie électrique de la décharge. Soient Q la quantité totale de chaleur, T la températui*e de fusion, l ei s les dimensions du fil, d sa densité, K sa chaleur latente de fusion et C sa chaleur spécifique moyenne. Si le fil est primitivement à zéro, on aura

Q=Ud(CT + K).

Si l'on emploie ce moyen pour étudier les décharges des batteries, par exemple, on vérifiera sans difficulté que la longueur limite que l'on peut fondre est proportionnelle au carré de la charge et en raison inverse de la surface de la batterie.

C'est là la méthode la plusexpéditive, et non la moins exacte, de vérifier les lois des décharges, mais elle exige quelques précautions. 11 faut choisir d'abord des métaux très-ductiles pour qu'on puisse les étirer en fils fins, et de préférence très-résistants, comme le fer et le platine, afin que la quantité de chaleur dégagée dans les autres^portions du circuit soit négligeable.

De plus, la fusion du métal doit se faire très-nettement, afin qu'il n'y ait pas de doute sur la longueur limite; ainsi le laiton ne convient pas pour ce genre d'expériences, parce que l'alliage se ramollit bien avant de fondre d'une manière complète. Le métal qui donne les meilleurs résultats est le fer ou l'acier qui se détache en gouttelettes aussitôt que la température de fusion est atteinte.

Ainsi, si l'on charge une batterie par l'intermédiaire d'une bouteille de Lanc, et si l'on règle la distance explosive de cette bouteille de façon que la batterie chargée par 50 étincelles soit capable de fondre 25 centimiHrcs d'un fil de fer de -^ de millimètre d'épaisseur, par exemple, on vérifiera que des charges successives de 40, 30, 20 et 10 étincelles sont capables de fondre exactement des longueurs du même fil égales à 16, 9, 4 et 1 centimètres. Toutefois, l'expérience réussit moins bien pour les

DÉCHARGES CONDUGTIYES. 25

petites longueurs, comme la dernière, parce que la résistance du fil est alors trop faible et que les pinces entre lesquelles on le maintient absorbent par conductibilité une partie notable de la chaleur qu'il' reçoit.

Cuthbertson et Singer (^) ont proposé déjà la fusion du fil (1 acier pour évaluer des quantités d'électricité et comparer le débit des machines électriques, mais ils croyaient que la longueur du fil fondu était proportionnelle simplement à la quantité d'électricité qui s'écoule pendant la décharge.

Guilleniin (') a employé ainsi des fils de fer ou de platine, qu'il appelle fils d'épreuve^ pour déterminer quelle est la plus énergique de deux décharges électriques dérivées dans des conducteurs qui font partie d'un même circuit. Guillemin a remarqué, au sujet des fils de fer, une circonstance qui mérite d'être signalée. Quand un pareil fil a été fortement échauffé par une décharge presque suffisante pour le fondre, il devient alors moins fusible et résiste ensuite, quand on atteint la charge qui l'aurait fondu primitivement. La couche d'oxyde dont le fil s'est revêtu dans le premier échauffement est sans doute la cause de ce changement de propriétés. La seule précaution à prendre est donc d'opérer dans toutes les expériences avec des fils neufs, afin qu'ils soient toujours comparables entre eux.

422. Echaiiffenieat d'un eonduetenr fformé de ploaieiini branches. — La résistance d'un fil est la longueur \ du fil étalon de section égale à l'unité qui absorbe la même quantité de chaleur, et, d'après les lois précédentes, le même fil peut être remplacé aussi par un fil de platine de longueur égale à "^

Tunité dont la section serait r*.

X Fig. 162.

Si, entre deux points A et B de

Tare conducteur (fig. 162), se trouvent deux fils, l'un de résistance X et l'autre de résistance X', on pourra les remplacer par deux fils de longueur égale à l'unité, dont l'un aura

■}\ yUMolêon Journal, t. XXVI, p. 318.

;< Amnaie» de Chimie et de Phijiique, 4* série, t. XXVU, p. 518.

TRAITE DÊLECTRICITfi STATIQUE.

pour section - et l'autre rj , c'est-à-dire par un fil unique dont la

section ser^ r- + r; « et la résistance A de ce fil sera donnée par

r^quation

On aurait, de mépic, pour un nombre quelconque de fils interposés entre les de^x points A et B,

Nous trouvons dans l'ouvrage de M. Riess un certain nombre d'expériences qui vérifient cette formule.

425. M. Riess a placé d'abord entre les points A et B des fils de platine de même section et de longueurs différentes, ce qui lui a permis de déterminer les deux constantes a et b qui entrent dans l'expression (419)

1 4- br

ou X désigne la longueur du fil intercalé que l'on peut prendre pour étalon.

Une première série d'expériences a donné :

L056tJBim DU PIL

Vfnwcktt

fiCHAUFFENBNT DU TRBRMOVfcTRE

on.

CALC.

0,250 * 0,180 0,UÛ 0,i01

A. * «««««^1/ j»^-li^ ■*>« A Jt ■•■«•^«^ il AA^iJJW «■■<■■ ^i«<*

Les valeurs de réchauffement observées sont chacune la moyenne de six expériences, et Ips ya|eii]rs cQlçqlées ont étf) ob-

tenues en prenant

DÉCHARGES CONDUCTIVES.

a = 0,308 fr = 0,00705,

Sb

On peut ensuite remplacer le fil de platine par un fil quelconque et la valeur de d que Ton obtiendra permettra de calculer ]a conductibilité de ce fil, ou l'inverse de la résistance a. La formule (2) donne en effet

^ = *(jzrrf)-

Comme le coefficient b restera constant dans toutes les expé-

riences, il suffira de calculer la fraction

. M. Riess a em-

ployé neuf fils différents qui ont donné les résultats suivants, quand on les disposait séparément entre les deux points A et V :

ÉCHAUFPEMEKT DO

fi

iciniilUM DKi riLs

THERMOHiTRB

1 (platine)

7 (fer)

8 (Maillechort)

9 (Cuivre)

On a ensuite posé entre les mêmes points A et B deux ou trois (les fils précédents et déterminé les nouvelles valeurs de d. Comme la conductibilité de l'ensemble des deux ou trois fils est, d*aprës la formula (1], égale à la somme des conductibilités dp

ces difréreQt$ fils, la noijvelle valeur du rapport , doit être

égale à la somme des valeurs qui correspondent à chacun des fils séparëinent. Le tableau suivant montre qu'il y a un accord Irùs-salisfaisant entre le calcul et l'observation.

TRAITÉ Dl5r.KCTRICITÉ STATIQUE.