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TEBMINOLOGIE. — Rarement un progrès réel se trouve effectué dans une théorie scientifique sans exiger dans sa terminologie un changement correspondant. Maintenant qull est prouvé , sans qu'il poiMe rester place au plus petit doute, que les diverses sources d'ao^ tioD électrique continue ne diffèrent entre elles que par la somme de leurs forces électro-motrices modifiées par la résistance du circuit dont elles font partie, il devient important d'adopter, pour exprimer la source d'un courant , des termes généraux sans aucun rapport au mode particulier de sa production; J'emploierai donc le mot rkéùmo' leur pour désigner tout appareil qui donne naissance à un eonraol électrique, que ce soit un élément voltaïque ou une pile voltaique, un élément thermo-électrique ou une pile thermo-électrique , ou enfin toate autre source quelconque d'un courant électrique. En parlant d'an seul élément, je rappellerai un étément rhéomoteur , et je donnerai le nom de série rhéomotrice à ce que Ton nomme habi^ tuellement une pile on une batterie voltafqae on theroio-étectriqua^
320 TëLÉGIUPH1£ ÉL£€TlUQt£.
Le bemna d'an terme général poar désigner on instromenl propre ï mesurer la force d'on conrant électrique indépendamment de sa construclion particulière a été longtemps senti. J'emploierai dans ce but le mot rhéomètre, tout en continuant à me servir parfois de ceuz de galvanomètre, voltamètre, etc. , pour distinguer les instruments particuliers auxquels ces noms ont été donnés, quoique peut-être les termes rhéonièlre galvanique, chimique f calorifique, etc., leur seraient mieux appropriés. Par rhcotanie , je désigne un instrument qui interrompt périodiquement un courant, et par rhéotrope un instrument qui le renverse alternativement. Un rhéoscope est un instrument destiné à constater simplement l'existence d'on coorant électrique. Le mot rhéoêtat sera expliqué plus loin.
MÉTHODES. — La méthode qoe je vais exposer pour détermtoer hs constantes dans un circuit rhéophorique est essentiellement celle adoptée par Fechner, Lenz, Pouillet, etc., dans leurs vérifications expérimentales de la théorie de Ohm. '
On détermine la résistance d'un circuit en observant la force do courant, d'abord sans aucune résistance additionnelle interposée dans .le circuit, puis après avoir ajouté une résistance connue. On a ainsi successivement :
R' R-hr'
jd'oà:
équation d'où l'on déduit focilement la valeur de R, tontes les autres quantités qui y entrent étant connues; on a en eflet
La force électro-motrice d'un circuit s'obtient eu multipliant la force do courant par la résistance totale; car on a :
E F = j, E = FR.^
Le principe de cette méthode es^ extrêmement simple; mais la difficulté de déterminer immédiatement la force d'un courant auuioyeo do galvanomètre est un obstacle à son emploi général Fechner
LOIS IHC PROPAGATION DES COURANTS. S3t
roesarait la force da conrant par le nombre d'oscillatioQS de l'aiguille placée à angle droit avec la direction des circonfolutions du fil , opération très-fastidiense; d'autres ont employé les déviations de l'aigoiUe, les d^rés correspondants de force ayant été préalablement déterminés par quelque procédé particulier, ou déduits de quelque règle dépendant de la construction particulière de l'instrument. Une aatre objection contre l'emploi d'un galvanomètre pour mesurer la force d'un conrant naît des changements qui ont souvent lieu dans riotensité magnétique de l'aiguille , surtout lorsqu'elle a été soumise k l'action d'un courant trop fort.
Le principe de ma méthode consiste à employer, au lieu de résistances constantes , des résistances variables, ramenant par là à l'égalité les courants dans les circuits comparés, et concluant du total de la résistance introduite ou supprimée pour passer d'une déviation de l'aiguille à une autre les valeurs des forces électro-motiûces et des résisunces du circuit, selon les conditions particulières de l'expérience. Cette méthode n'exige aucune connaissance des forces correspondantes aux différentes déviations de l'aiguille.
Pour appliquer ce principe, il est nécessaire d'avoir un moyen de varier la résistance interposée, de manière qu'elle change gra« doellement dans des limites voulues quelconques. Pour y parvenir» fai inventé deux instruments : l'un destiné aux circuits dont la résistance est considérable, l'autre pour ceux dans lesquels elle se trouve faible.
Rhéostat. — Le premier instrument est représenté fig. 1 2, pi. II ; G est un cylindre de bois, H un cylindre de laiton, tous deux du même diamètre et ayant leurs axes parallèles. Sur le cylindre de bois est entaillée une rainure en hélice, et à l'une de ses extrémités est fixé un aonean de cuivre auquel est attaché l'un des bouts d'un long fil mé* tallique d'un très-petit diamètre. Ce fil , lorsqu'il est enroulé autour da cylindre de bois , remplit tonte la rainure, et est fixé par son autre bout à l'extrémité opposée du cylindre de cuivre. Deux ressQrts* J et K, pressant l'un contre l'anneau de cuivre du cylindre de Ixhs, l'aQtre contre l'extrémité du cylindre de cuivre H, au moyen de deux vis de jonction , peuvent être mis en communication avec les fib mé-* talliques du circuit. La manivelle mobile M sert à faire tourner les cylindres sur leurs axes. Lorsqu'elle est placée sur le cylindre H et tenmée de gauche à droite» le fil métallique se déroule de dessus
111 TÉLÊdRAPnn ÉLECTRIQUE.
le cylindre de bois et sVnroale sur le cylindre de enivre ; mais lorsqu'on l'adapte au cylindre G, et qu'on la tourne de droite k gauche, le contraire a lieu. Les circontolu lions sur le cylindre de bois étant isolées et tenues séparées l'une de l'antre par la rainure, le courant sait la longueur entière du 61 enroulé sur ce cylindre ; mais la cireonyolutions sur le cylindre de cuirre n'étant pas isolées, le oounnt passe immédiatement du point du fil en contact avec le cylindre aa ressort K. La partie efficace de la longueur du fil métallique se rédoit donc il la portion variable enroulée sur le cylindre de beis.
Dans rinstrument que j'emploie ordinairement, les cylindres ont six pouces anglais de longueur el un pouce et demi de/diamètre; le ftlet de la vis est de 1/bO de pouce , et le fil , qui est de laiton, a 1/100 de pouce de diamètre. Je fais usage d'un fil très-mince et d'an métal mauvais conducteur, afin de pouvoir introduire une plus grande résistance dans le circuit.
Une échelle permet de mesurer le nombre de circonvolutions dé- IrouMes et d'obtenir les fractions de drconvolotion : on index, Axé \ l'axe de l'un des cylindres , parcourt les divisions d'un cercle gradué.
Comme le principal usage de cet instrument est d'ajuster ou régler le circuit de manière à obtenir un degré de force constant, Je loi ai donné le nom de rhéoêtat.
La figure 12 montre la disposition du circuit lorsque tout est préparé pour une expérience. B est un galvanomètre irès-sensiMe à aiguille astatique, muni d'un microscope pour lire les divisions do Cercle. Le rhéomoteur on l'élément voltalqne que j'ai employé dans h plupart de mes recherches rhéométriques est la pile k amalgame de zinc, page 74, avec des vases dont les faces latérales ont deot pouces de largeur sur un pouce et demi de hauteur. Ce rhéomotetn-i outre qu'il est très-constant dans son action , est exti^émemcnt éoo* nomiqoe et facile à manipuler. Ou peut substituer an cuivre un métal négatif quelconque 9 pourvu que le liquide interposé soit une solution d'un sel de ce métal.
Emploi n uomncATiONs diverses do EHtostAT. -* Le rhéostat que j'emploie pour des circuiu dans lesquek la résistance est compa* rativement hible est représenté par la flg. lA. A est un cylindre de bois bien sec , sur la surface duquel une rainure est creusée en hélice ; iin gros fil de cuivre est enroulé autour du cylindre , occupant la rai* nure et formant comme le filet d'une vis. Immédiatement au-4ewit
LOIS DE PROPAOATiON DBS COURANTS. 2M
da eyiMre , et pmllèleinent à son axe , est placée une t>arre liiangukire B, portant un carseur G ; à ce canieur est adapté an ressort 0 qai presse constamment contre ies spires du 61 de cui? re. L*un des beats de l'hélice métalllqiie est attaché à un anneau de laiton E, contre lequel presse un ressort F qui est en communication , au moyen 4*one vis de jonction, avec Tune des extrémités du circuit; Tautre extrémité du circuit est retrane, par une vis semblable, en contact métallique avec la barre triangulaire de métal. En tournant la mani« Telle H , le cylindre se meut sur son axe dans Tune ou Tautre direc* Ikm , et le curseur G , guidé par le fil de cuivre , glisse le long de la barre , avançant ou reculant suivant que le cylindre tourne à droite ou I gatiche : le curseur venant à se mettre en contact avec an point diflérent du fil de cuivre , une résistance différente est introduite dans le circuit; elle est due à la seule portion de fil comprise entre le curaear et le bout mis en communication avec le ressort F. Le cylindre de rioetroment que j*ai construit a dix pouces et demi anglais de feogoeor, trois pouces un quart de diamètre; le fil fait cent huit circODTolittions autour du cyUndre. Les dimensions de Tinstrument» la girosscur, la longueur et la matière du fil métallique doivent varier iTec la résistance variable qu'on désire introduire dans le circuit et le degré d'exactitude avec lequel on veut mesurer ces variations»
La fig. id représente la disposition d'un drcuit thermo-électrique dans lequel cet instrument a été interposé. C'est l'élément thermoélectrique; B est le galvanomètre, qui, dans ce cat^ci, ne doit point être fermé de nombreuses droonvoiutions^d'un fil métallique mince, eomme dans Tarrangement précédent , car on introduirait par là une trop grande résistance dans le circuit, mais doit consister en une lenle plaqoe épaisse , ou un gros fil métallique faisant on seul tour*
Le rhéostat, particulièrement, sous fai dernière forme que nous tenons de décrire , peut être utilement employé comme régutateor ^'an enorant électrique» poor maintenir exactement le même degré de force pendant un temps queloonque voulu » pour augmenter ou diminuer la force dans tonte proportion donnée. Interpooé dans le drcoit d'une machine thermo-électrique , il permet» qnelqnes variations qn*éprottve le rhéomoteur dans son énergie^ de conserver con* ' slamment aa courant la même intensité en toomant le cylindre do régulateur à gauche ou à droite , suivant qu'elle augmente ou diminue. On peut de même, en ajustant le rhéostat , obtenir toute autre inien-
site comprise entre des limites données. Puisque la consommation des matières employées ponr une pile vollaîque dans laquelle il n'existe point d*aaion locale est inversement proportionnelle à la résistance du circuit , cette méthode d*altérer Tintensité a un avantage que ne possède aucune autre : la force effective est toujours strictement proportionnelle à la quantité de matières dépensées pour produire fat puissance. Ce résultat serait très-avantageux si de nouveaux perfectionnements parvenaient jamais à transformer une machine électromagnétique en moteur mécanique.
Dans les opérations de Télectrotypie, l'avantage du rhéostat est évident. En variant sa position de temps en temps de manière à tenir raigoiHe d'un galvanomètre sur le même point, on peut maintenir no courant au degré d'énergie voulu, pendant un temps quelconque; et, comme la nature du dépôt, lorsque la solution dont on l'obtient reste la même y ne varie qu'avec la force du courant et la grandeur de la surface sur laquelle le métal est réduit , lorsqu'on a une fois obtenu un bon effet, on peut, sans difficulté et avec certitude , se replacer dans les mêmes circonstances et éliminer complètement les chances do hasard.
Unité de mesure de la résistance. — Il est de la plus hante importance d'avoir, ponr mesurer les résistances , un terme de comparaison exact et que l'on puisse aisément reproduire. On pourrait se servir, ponr cet effet, d'un fil de cuivre d'une longueur et d'un diamètre donnés; mais, comme de très-petites différences de diamètre sont accompagnées de différences considérables dans les résistances des fils métalliques, il convient mieux de prendre pour unité de résistance un fil métaIli<|oe d'une longueur et d'un poids donnés, ce qoi permet de déterminer très-exactement de faibles différences. Je prendrai donc, dans toutes mes expériences, pour unité de résistance, on fil de cuivre de un pied anglais de long (1) , et pesant cent grains {poids afiglaiê). Le diamètre de ce fil est les 0,071 d'un pouce anglais y et il est compris entre les numéros quinze et seize du commerce de Londres.
Bobines de résistance. — Il est souvent nécessaire de mesurer des résistances beaucoup trop grandes pour qu'on puisse y parvenir au moyen du rhéostat, quoique la longueur réduite de son fil métal- •
(1) Le pied anglais vaut 0",304 ; 100 grains valent 5gr.,«.