H.-A. ROWLAND et C.-T. HUTCHINSON. — On the electromagnetic effects of convection-currents (Sur l'effet électromagnétique des courants de convection ) : Phil. Mag . 5e série, t. XXVII, p. 445; 1889

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Submitted on 1 Jan 1889

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H.-A. ROWLAND et C.-T. HUTCHINSON. - On the electromagnetic effects of convection-currents (Sur l’effet

électromagnétique des courants de convection ) : Phil.

Mag . 5e série, t. XXVII, p. 445; 1889

E. Bouty

To cite this version:

E. Bouty. H.-A. ROWLAND et C.-T. HUTCHINSON. - On the electromagnetic effects of convection- currents (Sur l’effet électromagnétique des courants de convection ) : Phil. Mag . 5e série, t. XXVII, p. 445; 1889. J. Phys. Theor. Appl., 1889, 8 (1), pp.530-534. �10.1051/jphystap:018890080053001�.

�jpa-00239015�

at traclives ^sont communiquées ^d’une particule ^{à une autre de}

même espèce, ^{de manière à établir dans le} liquide ^{une chaîne} conductrice, ^et _que le transport ^{a lieu en} conséquence; ^{et beau-}

de faits semblent montrer que ^ces choses ^se passent ^réellement

ainsi ... _ ;

» Dans les cas de séparation ^des parties constituantes de l’eau,

et dans ceux où des solutions de sels neutres forment la totalité de la chaîne, ^il _{peut y} ^avoir dans l’intérieur du fluide ’une succession

de décompositions ^{et de} recompositions.... ^{Il est facile} d’expli-

cluer, d’après ^les phénomènes généraux ^de décomposition ^{et de}

transport, ^{le mode par} lequel l’oxygène ^et l’hydrogène ^se dégagent séparément ^{de l’eau.} L’oxygène ^d’une portion ^{de l’eau est attiré}

par la surface positive, ^{en même temps} que l’autre partie ^consti-

tuante de ce liquide, Fhydrogène, ^est repoussée par la même ^sur- face. lue procédé opposé ^{a lieu à la surface} négative, ^{et au} milieu,

c’est-à-dire dans le point ^{neutre du} circuit, ^{soit t} qLl’ll y ^{ait une}

série de décompositions ^{et de} recompositions, ^ou soit que ^les seules particules ^{extrêmes soient} actives, ^{la matière} repoussée

doit entrer de nouveau en combinaison. »

6

".f!A.

~

H.-A. ROWLAND et C.-T. HUTCHINSON. 2014 On the electromagnetic ^{effects of}

convection-currents (Sur ^l’effet électromagnétique ^{des courants de} convection ) : Phil. Mag. ^5e série, ^t. XXVII, p. 445; I889.

On connaît les expériences réalisées par ^M. Rowland, pour dé-

montrer que le ^mouvement d’un corps ^électrisé produit ^{les mêmes}

effets électromagnétiques qu’un ^{courant circulant dans un con-}

ducteur immobile ’l’ ~. ^Ces expériences consistaient essentielle-

ment à observer la déviation d’une aiguille ^{aimantée sous 1 action}

d’un disque ^d’ébonite électrisé, que ^l’on animait d’un mouvement

de ^rotation rapide. On observait une déviation réversible avec le

~

sens de l’électrisation et avec le sens de la rotation. Cette déviation

-

très faible s’ef~’ectuait dans le sens de l’action électromagnétique prévue, ^et coïncidait avec la valeur calculée tout au inoinsau degré d’approximation ^assez grossier que comportent ^des expériences

aussi délicates.

(’) Voir Journal cle Physique) ^Ire série, ^t. Viti, p. 214.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018890080053001

Les difficultés sont graves ^et nombreuses. Pour avoir des effet sensibles, il est indispensable ^d’animer le~BI5tèlne ^{électrisé d’une}

vitesse considérable. Il s’ensuit des trépid3’tio.Ds- ^{et des courants}

d’air auxquels ^{il,est assez} di(ficile ^de soustraire complètement ^le système suspendu; ^{il en résulte aussi la} production ^{dans les masses}

niétalliques,uB4~uven>ent (axes, poulies) ^{de courants induits}

sous l’influence du magnétisme terrestre, dont l’effet électro-

magnétiq~ (réversible ^{avec le sens de la rotation, mais non avec}

le sens de l’électrisation) ^se superpose ^à celui que l’on ^veut ob-

server.

Un 1Sblement absolu est indispensable. ^S’il y ^a des fuites, ^elles

constipent des courants proprement dits dont l’effet électroma-

gnétique se renverse avec le sens de l’électrisation, ^{non avec celui}

de la rotation. On parvient, ^avec des soins minutieux, ^à sup-

.

primer ^à peu près ^les fuites par les supports. ^Est-il possible, ^avec

dçs potentiels ^{élevés et de} grandes ^{vitesses de} rotation, ^{y d’écarter} complètement ^la perte par l’air?

Enfin on doit se mettre en garde ^contre les actions mécaniques

d’ordre électrostatique. ^Celles-ci peuvent produire ^{des déviations} indépendantes ^à la fois du sens de l’électrisation et doe sens de la rotation. Toutes les déviations, réversibles ou non, s’âjoutent ^et

l’on est exposé ^{à confondre leur} résultante avec le phénomène simple qu’il s’agit ^{de démêler.}

L’appareil de 1B11B1. Rowland et Hutchinson est comparable ^à

une boussole symétrique ^{de Helmholtz} dont les cadres n1ulti pli-

cateurs seraient remplacés par des disques ^{tournant dans le} plan

du méridien magnétique. ^Ces disques ^{D sont en} ébonite, ^dorés

sur leur face interne et entaillés radialement _pour éviter la

production ^{de courants} sensibles dans la couche d’or. Leur axe

horizontal reçoit ^{d’un moteur} électrique ^une vitesse de rotation d’environ 125 tours par seconde. Les deux disques ^{sont munis}

d’anneaux de garde; ^{ils sont maintenus à H.n même} potentiel

constant par ^une machine de Holtz en relation avec ^une batterie de six jarres, pourvue d’une jauge. Un électromètre absolu mesure

ce potentiel.

Le système suspendu ^est astatique. ^{Il se} compose de deux

aiguilles, ^{l’une centrale, l’autre} placée ^{à un niveau} notablement

supérieur ^{au bord des anneaux de garde. Il est} protégé : ^{10 contre}

les courants d’air _par un tube fermé; ^{2~ contre les} trépidations

par ^une suspension ^{murale bien} indépendante du bâti de l’ap- pareil ; ^{3° enfin contre} les actions électrostatiques ^{par des} plateaux

de verre P interposés ^{entre les} disques ^{D et le} système ^{des ai-} guilles, ^{dorés sur leur} face extérieure qui regarde ^les plateaux P,

et en communication avec le sol. Ces plateaux ^{P doivent fonc-}

tionner comme des écrans électriques parfaits, c’est-à-dire cju’il

ne doit pas y avoir trace de déviation des aiguilles lorsque ^les disques D, électrisés positivement ^ou négativement, ^{sont au}

repos.

On a plusieurs moyens de modifier à volonté la sensibilité de

l’appareil : ^{1° on} peut rapprocher ^{ou écarter les} disques ^{D et les} plateaux ^P. Chaque disque ^{forme, avec le} plateau correspondant,

un condensateur et la densité électrique ^{c à la surface de D est,}

pour ^un potentiel ^{donné, en} raison inverse de la distance PD = e.

D’ailleurs, ^l’action électromagnétique ^à produire varie pour ^une valeur donnée de 7 en sens inverse de la distance 2 ~ entre les deux plateaux ^{D. 2°} Deux aimanls NS, N’S’, disposés ^au-dessus

l’«n de l’autre, ^{avec leurs} pôles opposés ^en regard, ^{sont mobiles}

,

le long ^du support ^du système astatique. ^{En les} déplaçant, ^on

modifie à volonté les intensités H et H~ du champ magnétique ^aux

centres des deux aiguilles, ^et par conséquent ^la grandeur ^{de la}

force antagoniste que l’on oppose ^à l’action électromagnétique. ^On

mesure la constante de l’appareil ^{à l’aide de deux} cadres auxi- liaires munis d’un petit ^{nombre de tours de fil} conducteur et dis-

posés symétriquement, par rapport ^au système astatique. ^On

y dirige ^{un courant mesuré} par ^une boussole indépendante. ^La

valeur de H s’obtient par ^la comparaison ^{d’une boussole et d’un} élec trodynamom ètre.

Soient

c le rayon ^des disques mobiles ;

c la densité électrostatique ^à la surface des disques ^{D ;}

N le nombre de tours par seconde ;

2.x la distance des disques ^{D ;}

v le rapport ^{des unités} électrostatiques ^et électromagnétiques.

On trouvera aisément, pour l’intensité électromagnétique ^du

champ ^{au cen tre de} l’aiguille inférieure ( aiguille centrale),

A est une constante que ^l’on calcule d’après les dimensions c et ,x de l’appareil.

Un calcul un peu plus complexe donne, pour l’aiguille supé-

rieure,

B est encore une constante, dépendant ^des dimensions de l’ap- pareil, ^et d’ailleurs beaucoup plus petite que A.

Soient M et M~ les moments magnétiques presque égaux ^des

deux aiguilles, ^{dont nous} supposerons ^la longueur négligeable.

L’équation d’équilibre ^est

La déviation A est toujours ^assez petite pour qu’on puisse ^con-

fondre la tangente ^avec l’arc. Posant

et considérant _{que la} différence 1B1

ài’ est négligeable par ra~- port ^à 31, ^{on en tire}

On calcule A et B au moyen des dimensions de l’appareil; ^{N se}

détermine par ^un compteur ^{de tours, c à} l’aide de }’électro111èLrc absolu et des dimensions des condensateurs P.D, 0 par la ^méthode

de Po~gendorfl’, enfin 3 ^au moyen des cadres auxiliaires, ^{de la} boussole et de l’électrodynan10111ètre ^{dont on a} parlé ^ci-dessus.

Après ^{bien des} tâtonnements et des retouches, MM. I~o~~c land

et Hutchinson sont parvenus ^à observer une déviation A qui ^rem- plit ^toutes les conditions de réversibilité exigées, ^sans que ^toute- fois les déviations contraires A, ^et ~2’ ^{observées en} renversant le

sens de la rotation, aient pu être amenées à présenter ^une égalité

rigoureuse. Le Tableau suivant résume les observation

534

Les rotations positives donnent, ^{toutes choses} égales d’ailleurs,

une déflexion à plus grande ^et par conséquent ^une plus petite

valeur de v _que les négatives. ^{On a en} moyenne v --- 2,918. IOiO

pour les premières, v ^- 3, 468. ^{lOt 0} pour les secondes. ^{Il est donc} certain _que toutes les causes d’erreurs ci-dessus mentionnées n’ont pu ^être éliminées d’une manière complète. ^{E. BOUTY.}

O. LODGE. 2014 On an electrostatic field produced by varying magnetic ^induction (Champ électrostatique produit ^{par une induction} magnétique variable);

Philosoph. Mag., ^5e série, ^t. XXVII, p. 469; I889.

Un puissant ^{anneau de fils de fer doux est entouré d’une} spirale

à gros fil d’un petit ^{nombre de tours. Cette} spirale ^{est divisée en}

deux moitiés réunies d’un côté par ^{une sorte} de clef de Morse,

tandis que les fils extrêmes ^{sont en} communication avec les pôles

d’une batterie d’accumulateurs dont le milieu est au sol. Quand