ÉLECTROMÈTRE A QUADRANTS

nication le conducteur avec le sol soit très résistant pour que la durée du courant ne soit pas trop brève.

On fait généralement usage, comme condensateur, de l’étalon ordinaire, le microfarad ou même le tiers d’un microfarad.

276. Mesure des forces électromotrices par les électromètres. — Nous venons d’indiquer comment, à l’aide de galvanomètres étalonnés, il est possible de mesurer la force électromotrice d’une pile; c’est-à-dire comment on peut comparer une force électromotrice, une différence de potentiel donnée avec une autre force électromotrice définie à l’avance. Cette méthode est particulièrement commode pour le cas où il s’agit de piles, c’est-à-dire d’appareils produisant et entretenant une certaine différence de potentiel : elle ne serait pas applicable au cas où la différence de potentiel est due à une différence de charges électriques entre deux corps, charges électriques qui arriveraient très rapidement à s’équilibrer si on les réunissait par un corps conducteur.

Dans ce cas, qui correspond aux mesures relatives à l’électricité statique, le galvanomètre ne peut pas servir et il faut avoir recours à d’autres appareils, à des électromètres notamment. Ces électromètres permettront d’ailleurs de faire également les mesures pour les piles dont la force électromotrice est manifeste lors même qu’il n’existe pas de courant.

Il y a même un avantage réel à employer les électromètres dans certains cas : les piles se polarisent par leur fonctionnement même (137) c’est-à-dire que, par suite des actions chimiques inverses, la force électromotrice appréciable diminue lors de la production du courant. Au point de vue pratique, industriel, c’est bien cette force électromotrice diminuée, seule réellement utilisable, qu’il est intéressant de connaître. Mais s’il s’agit, au contraire, d’une comparaison scientifique, exacte, avec un étalon déterminé, c’est la force électromotrice initiale qu’il faut observer : il faut donc alors éviter d’avoir besoin, pour la mesurer, de lui faire produire un courant, et l’on doit opérer alors avec un électromètre.

277. Électromètre a quadrants; modèle de M. Mascart. — L’électromètre de M. Mascart est basé absolument sur le même principe que celui de Sir William Thomson dont il est un modèle simplifié qui se prête à toutes les mesures électriques pour lesquelles celui-ci pourrait être employé.

Les parties importantes de l’électromètre sont renfermées dans une boite cylindrique en métal B (fi g. 191) montée sur un trépied à vis

calantes, sur lequel elle peut tourner ou sur lequel on peut la fixer dans une position invariable, à l’aide d’une vis de pression. Ce cylindre présente, vers sa partie supérieure, des fenêtres vitrées qui permettent d’examiner les pièces situées intérieurement; plus bas, une large porte mobile P, à charnières, sert à introduire un vase en verre R contenant de l’acide sulfurique destiné à maintenir l’air absolument sec. Il existe deux ouvertures l’une circulaire, dans laquelle est enchâssée une lentille L, et l’autre rectangulaire G fermée par une lame plane à faces parallèles. Au centre de la base supérieure se trouve une ouverture surmontée d’un tube u de verre ou de métal dans lequel se trouve le fil suspenseur.

Dans la cage, et à peu près à la hauteur des fenêtres, on voit une boîte (fig. 190) formée par quatre quadrants ou secteurs creux et suspendue au couvercle par des colonnettes en verre. Les secteurs sont réunis deux à deux, en diagonale, par des fils recouverts de substance isolante, et chaque couple de secteurs ainsi constitué est mis en

Fig. 190.

communication par des fils avec des bornes fixées sur le couvercle.

A l’intérieur de cette boîte se trouve une plaque légère ou aiguille en aluminium, découpée en forme de 8. Elle est suspendue par un double fil de cocon qui, inférieurement, passe dans un crochet porté par cette plaque et dont les deux extrémités supérieures s’attachent à deux crochets montés sur des écrans traversés par une vis v à deux pas en sens contraire : en tournant cette vis, les crochets s’éloignent plus ou moins; l’écartement des brins du fil de suspension varie à volonté, .entre certaines limites, ce qui permet de régler les déviations de l’aiguille de manière qu’elles restent petites. D’autre part, la plaque en 8 supporte inférieurement une tige de platine munie d’un miroir m et dont l’extrémité inférieure porte deux ou trois petites tiges implantées normalement qui plongent dans l’acide sulfurique du vase desséchant, ce qui, d’une part, amortit les oscillations; d’autre part, un

ÉLECTOMÈTRE A QUADRANTS.

autre fil de platine, plongeant également dans l’acide, communique à une borne fixée sur le couvercle et par l’intermédiaire de laquelle on peut charger l’aiguille à volonté.

Nous n’avons pas à insister sur le fonctionnement de l’appareil,

Fig. 191. — Électromctre. (Ducretet.)

dont nous avons donné la théorie (63); nous nous bornerons à quelques détails sur la pratique expérimentale.

Au début, on met toutes les pièces de l’appareil en communication avec le sol, ce qui les amène au même potentiel : on arrive facilement à ce résultat parce que les bornes placées sur le couvercle, outre le mode de serrage ordinaire des fils, présentent un petit

chapeau métallique qui, lorsqu’il est abaissé, établit la communication entre les tiges métalliques aboutissant aux bornes et le couvercle et par suite également avec le sol. Lorsque, au contraire, le chapeau est relevé, le contact n’a pas lieu. On place l’aiguille de manière que son axe coïncide avec un plan de séparation des secteurs, au moins approximativement; puis l’on charge les deux couples de secteurs à des potentiels égaux et de signes contraires. On y arrive à l’aide d’une pile (40 éléments Daniell de petites dimensions, par exemple) dont le milieu a été mis en communication avec le sol et dont on réunit les pôles aux bornes B et B' après que l’on a relevé les chapeaux. L’aiguille, étant restée au potentiel zéro, ne doit subir aucune déviation, si elle occupe effectivement la position axiale, par raison de symétrie. Si elle est déviée, on la ramène en faisant tourner le tube qui porte la suspension et qui peut recevoir, à volonté, un mouvement lent ou un mouvement rapide.

Par l’intermédiaire de la borne À, dont on a relevé le chapeau, on fait communiquer l’aiguille avec le corps dont on veut étudier le potentiel: il y a une déviation que l’on observe à l’aide d’une règle divisée dont on regarde l’image, à travers une lunette, faite sur le miroir porté par l’aiguille (l’ouverture circulaire de la boîte cylindrique est alors fermée par la glace à faces parallèles).

En général, on veut comparer les potentiels de deux corps différents X et Y : on les met successivement en contact avec l’aiguille et l’on observe deux déviations x et y dont le rapport est le rapport cherché des potentiels.

Le mode d’action absolument symétrique de cet appareil permet des retournements à l’aide desquels on élimine les causes d’erreur inhérentes à l’appareil.

Pour que l’expérience se fasse dans de bonnes conditions, il faut que les diverses pièces soient bien isolées. On a une idée de la perfection de l’isolement en observant le temps nécessaire pour que l’aiguille, déviée de sa position d’équilibre, y revienne pour des conditions électriques données.

L’acide sulfurique qui absorbe la vapeur d’eau doit être renouvelé de temps à autre. Il peut même, si l’on n’y prend garde, augmenter assez de volume par cette absorption pour déborder et détériorer les parties métalliques sur lesquelles il se déverse.

278. Électromètre capillaire de Lipmann. — Cet appareil, qui sert à mettre en évidence et à mesurer de très faibles différences de potentiel, est basé sur la propriété observée par M. Lipmann que la