S C I E N C E S
(Suite e t fin)
III
Un collègue de Centre me signale que dans un grand nombre de cas il est difficile d'étudier expérimentale-ment les propriétés du courant continu parce que la seule source de courant est alternative (secteur). Ac-tuellement, les accumulateurs coûtent cher et sont difficiles à trouver.
Un moyen commode et peu coûteux de transformer le courant alternatif en courant ondulé de sens cons-tant est constitué par les soupapes électrolytiques. Le but de ces quelques lignes est de faire connaître le montage simple de quelques soupapes électrolytiques peu coûteuses.
Le montage des soupapes électrolytiques peut
uti-en bivalve, uti-en pont de Wheastone (voir figures 1 et 2). En introduisant une bobine de self dans le circuit d'utilisation, les variations d'intensité du courant sont atténuées (fig. 1 et 2).
Les soupapes les plus simples sont celles dans les-quelles une électrode est formée d'aluminium, l'autre électrode et le liquide étant à peu près quelconques, par exemple plomb et phosphate d'ammonium (75 gr. par litre de solution) ou même phosphate de sodium ou bicarbonate de sodium. Quand l'aluminium est anode, le courant ne passe pas. Il ne' passe que lorsque l'alu-minium est cathode (fig. 3).
Cette soupape s'échauffe assez rapidement, sa tem-pérature atteint facilement 45°. Pour réduire cet échauffement, Ginat a préconisé l'emploi, comme anode,
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nls r-Jc. (rin3b . liser une alternance ou les deux alternances du cou-rant initial. Ce dernier cas étant le plus économique, il sera seul rappelé. Deux montages sont possibles :
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d'un tuyau à gaz de faible diamètre dans lequel on fait circuler de l'eau froide (fig. 4). Avec un vase con-tenant environ 2 litres d'électrolyte, une lame d'alu-38
minium en demi-cylindre de 6 cm. de diamètre immer-gée sur 10 cm. de hauteur, l'intensité débitée est de l'ordre de 10 A et le rendement en puissance de 60 à 75 %.
Le tantale (1) donne un meilleur rendement que l'aluminium et possède l'avantage de ne pas être atta-qué par les acides ordinaires. Il permet l'emploi de l'acide sulfurique dilué comme électrolyte. Se procurer deux flacons de 3/4 de litre environ et de grande ouverture. Se procurer deux morceaux de tantale de 10 cm. de long, 1 cm. de large et quelques millimètres d'épaisseur, un morceau de plomb de 30 cm. de long, 3 cm. de large, 3 mm. d épaisseur, et trois bornes de connexion. Monter le tout sur deux bouchons en caout-chouc (fig. 5). Verser dans les flacons l'électrolyte (2) f o r m é d'acide sulfurique à 22° Bé, auquel on ajoute 2 gr. de sulfate de nickel pur. Emplir aux 3/4 environ. 11 est bon, ensuite, d'ajouter à la partie supérieure du liquide une couche de quelques millimètres d'huile de
paraffine (ou d'huile d'auto) qui évitera les étincellea à la surface. Brancher, comme il est indiqué sur la figure : la borne négative est reliée au milieu de la lame de plomb, la borne positive est reliée à la partie médiane du secondaire du t r a n s f o r m a t e u r abaisseur de tension. Les extrémités du secondaire sont reliées aux électrodes de tantale. Le courant ne peut passer que du plomb au tantale. Le débit de cette soupape est d'environ 1,5 A. Pour obtenir un débit plus impor-tant, employer une électrode de tantale de plus grandes dimensions. (On compte 1 A. environ par 10 cm2 im-mergés) et un vase de 2 à 3 litres d'électrolyte. On atteint ainsi 6 A. La température s'élève normale-ment à 30 ou 40°. II arrive fréquemmen t que le raccord du tantale avec le fil de connexion se trouve rongé par l'acide et que le phénomène de conducti-bilité unilatérale se trouve atténué. Afin d'éviter cet inconvénient, on peut immerger le contact dans un petit récipient contenant de l'huile de paraffine.
Puisque nous en sommes toujours à l'équipement de la salle de sciences du Centre d'apprentissage, je pense que, pour permettre le meilleur emploi possible des crédits, il est de mon devoir d'attirer l'attention des professeurs de centre sur les possibilités expérimen-tales du voltampèremètre double de projection, cons-truit par le «Matérie l d'Enseignement», 11, avenue du Lycée-Lakanal, Bourg-la-Reine ( Seine ), qui est utilisé au Centre annexe de l'E.N.N.A. de Paris.
Cet appareil extrêmement robuste permet de f a i r e f a i r e les lectures simultanément à tous les élèves d'une classe. Il comporte deux équipages mobiles à aiguille avec zéro au milieu de l'échelle. L'un des équipages donne toute sa déviation de p a r t et d'autre du zéro pour 50 microampères, et l'autre pour 20 millivolts.
Il peut donc être utilisé comme galvanomètre très sensible en courant continu, ainsi qu'en courant alter-natif grâce à un petit redresseur à oxyde de cuivre. Comme ampèremètre, il permet d'obtenir 3 sensibilités grâce à un shunt 1 - 5 - 10 A. Comme voltmètre, il permet 5 sensibilités : 0,1 - 1 - 10 - 100 et 250 volts. Il peut aussi être utilisé comme pyromètre à l'aide d'un couple thermoélectrique qui lui est adjoint.
La projection est obtenue en plaçant le voltampère-mètre devant une lanterne de projection quelconque. Les lectures sont f a i t es sur un écran normal ou sur le mur. Au Centre d'apprentissage annexe de l'E.N. N.A. de Paris, la salle se p r ê t a n t mal à une projec-tion sur écran, la projecprojec-tion est faite sur un verre dépoli de 50 cm. X 35 cm. monté sur un support
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versel et placé au bord de la table du professeur (voir figure), à un bout, de façon à ne pas masquer le tableau noir. La plage lumineuse a environ 35 X 25 cm. Tous les élèves de la classe, même ceux du dernier r a n g , font ainsi aisément les lectures, avec une grande précision, ceci sans qu'il soit nécessaire de faire l'obs-curité dans la salle de classe.
Cet appareil permet de parer à tous les besoins expérimentaux du Centre (et de tous les établissements du second degré). Son prix d'achat est inférieur à ceux d'un bon ampèremètre avec shunts et d'un bon volt-mètre réunis.
Cet appareil était présenté au stand du « Matériel d'enseignement», à l'exposition de la Société f r a n -çaise de Physique, à la Sorbonne, en juin 1946, les expérimentateurs en montraient les possibilités.
LIGNON
Professeur E.N.N.A. Paris.
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(1) Le tantale est un métal blanc, brillant, très ductile et malléable. Sa résistivité est 8 fois plus grande que celle du cuivre. Il résiste aux acides et à l'eau régale. L'électrode de tantale montée sur une soupape bleuit après quelques secondes de fonction redresseuse. Si la soupape est surchargée et produit de petites étincelles, le métal noircit, devient cassant et s'use rapidement. Cette oxydation doit être évitée.
(2) Pour obtenir de l'acide sulfurique à 22o Baumé, mélanger 31,73 gr. d'acide à 60° Baumé avec 68,27 gr. d'eau pure ou 39,62 gr. d'acide à 50° Baumé avec 60,38 gr. d'eau pure.
(Extrait des tables donnant le poids spécifique et la richesse des solutions d'acide sulfurique, d'après Lunge et Isler - Agenda Dunod, Chimie, p. 302).
