Distribution du potentiel et du champ électrique. — Ainsi

(') Conduclioa of Electricily Ihrough gases.

que je l'ai déjà fait remarquer, la distribution du potentiel entre les plateaux ne reste pas uniforme lors du passage du courant, le champ étant plus intense au voisinage des plateaux que dans la région médiane. Cette distribution a fait l'objet d'études expérimentales de MM. Child et Zeleny ( ' ). Les courbes qui représentent l'intensité du champ en fonction delà distance à partir du plateau positif sont reproduites dans les figures 6. La figure G^ se rapporte

Fis:. 6 a.

au cas où les mobilités des ions sont les mêmes; la figure (i^ se rapporte au cas où la mobilité de l'ion négatif est beaucoup plus

Fi^. C h.

grande que celle de l'ion positif, ainsi que cela arrive dans la conduction par les flammes.

Quand le champ est faible, le passage du courant n'aiïecte pas notablement la concentration des ions dans lé volume gazeux. Cette concentration peut alors être supposée la même qu'en l'absence de champ. Si par exemple le gaz est soumis à l'action d'une cause de production d'ions uniforme, la concentration des ions à l'état de réoime sera

N étant la production par unité de volume et de temps, et a le

(') Zeleny, Phil. Mag., 1898. — Cim.D, WiecI .inn., i8y8.

IONS KT ÉLÈCTKONS. l5

coefficient de recombinaison. La densité du courant est alors donnée par la relation

i = eh {/ — ( /"-'i — /«^ )•,

tandis cjue la densité du courant de saturation a lavaleur

I = N (fe,

si cl est la distance des plateaux.

On peut remarquer que pour les champs faibles le courant varie avec le champ suivant la loi d'Ohm, ainsi que cela a lieu dans les électrolytes. Si en première approximation on considère le champ comme uniforme, on aura, en désignant par V la différence de potentiel entre les plateaux et par d leur distance,

Nil

Pour une valeur de V donnée, le rapport 7 est d'autant plus petit que la distance des plateaux est plus grande, c[ue la production d'ions est plus intense et que leur mobilité est plus faible. Toutes conditions égales d'ailleurs, il est d'autant plus difficile d'obtenir le courant de saturation que l'ionisation est plus intense. Ceci nous permet de considérer la conduction dans les électrolytes, à laquelle la loi d'Ohm reste toujours applicable, comme représentée par la portion initiale de la courbe [fig. 3) relative à la conduction dans les gaz. Dans un électrolyte l'ionisation est bien plus intense que dans les gaz, et la mobilité des ions est bien plus faible. C'est pour cette raison que, même dans les champs forts, on n'y voit apparaître aucune indication d'un courant de saturation.

5. Ionisation superficielle. — La dissymétrie la plus importante, dans la distribution des ions dans le volume gazeux compris entre les plateaux, est obtenue quand on suppose que la production d'ions a lieu dans une tranche gazeuse très mince au contact de l'un des plateaux. La conduction a lieu en ce cas par les ions d'un seul signe ; les ions dont la charge est de signe contraire à

celle du plateau au voisinage duquel se fait la })roduction^ sont en effet immédiatement absorbés par ce plateau et ne participent pas au transport du courant au travers du gaz. Cette forme d'ionisation pourrait être obtenue avec une nappe mince de rayons Runtgen passant contre l'un des plateaux. Le môme phénomène se produit si le plateau émet des ions n'ayant pas de vitesse initiale appréciable et portant une charge de même signe que celle du plateau, ainsi que cela a lieu pour une lame de zinc chargée négativement et éclairée par la lumière ultraviolette. Les équations relatives à ce problème sont plus simples, puisqu'on n'a pas à tenir compte de la recombinaison des ions au sein du gaz.

Supposons d'abord que la production d'ions ait lieu au contact du plateau positif B. La conduction se fera par les ions positifs seuls et les équations (2) et (3) (§ 3) deviennent

i = 7i\ kl lie, -7— = Â- n^e.

de

Si la prodviction d'ions a lieu au contact du plateau négatif, on

aura

, . dli

i =^ ti') kl eli , —r- = — i - /? 0 e .

' ■ ax

Par suite, dans le premier cas, on aura

4 ~ f dli î - i T II- — Il l

si /i,) est la valeur du champ pour x = o.

On voit que h croît avec x, et si l'ionisation est très forte au voisinage du plateau B, il peut se faire que le champ s'annule pour a; = o ; on aura alors