HAL Id: jpa-00241386
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Submitted on 1 Jan 1908
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Physikalische Zeitschrift ;T. VII ; 1906
M. Lamotte
To cite this version:
M. Lamotte. Physikalische Zeitschrift ;T. VII ; 1906. J. Phys. Theor. Appl., 1908, 7 (1), pp.640-662.
�10.1051/jphystap:019080070064001�. �jpa-00241386�
640
malement poussée (110 volts) :
Le rendement baisse à 0,187 0/0 quand on réduit le voltage à 97,~ volts.
Le bec Auer étudié de même a donné :
et le bec Bengel :
Je me propose d’étudier de la même manière les arcs et les lampes
à vapeur de mercure.
PHYSIKALISCHE ZEITSCHRIFT ;
T. VII ; 1906.
On peut définir les unités électriques d’après des prototypes,
comme on l’a fait pour les unités mécaniques, ou en donner une dé-
finition empirique qui puisse être à chaque instant réalisée avec exactitude.
La définition absolue (rattachée aux unités mécaniques) se heurte
à de grandes difficultés d’exécution. Il est donc préférable de ne la
faire intervenir que dans le choix des unités et de fixer celles-ci de manière que le passage du système électrique au système méca- nique n"exige que des corrections peu importantes. Une fois les
unités pratiques fixées, on déterminera ces corrections par des pro- cédés analogues à ceux qui ont servi pour établir la relation entre le kilogramme et le mètre.
(1) En négligeant l’absorption de la cuve et de la lentille pour les rayons lumi-
neux 1- = 0,54 u. Ces valeurs sont donc trop faibles, elles ne donnent que l’ordre de grandeur du rendement optique.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019080070064001
641 Les unités électriques fondamentales étant liées par la loi d’Ohm,
il suffit d’en définir deux.
Si on veut construire des prototypes, ces deux unités ne peuvent
être que la résistance et la force élec,tromotrice.
, En ce qui concerne la définition pratique de l’unité de résistance,
on s’accorde à la ramener à la résistance du mercure à 00. Comme
. on le sait, l’ohm international est la résistance d’une colonne de
mercure à 0° dont la longueur est 106"n,3 et la masse Zb,61.
Mais ces spécifications laissent subsister quelques incertitudes. La résistance d’épanouissement, qui s’ajoute à la résistance de la co-
lonne proprement dite, peut atteindre 0,001 de cette dernière. Or les textes légaux sont muets sur le facteur à l’aide ,.duquel cette cor-
rection doit être calculée, ainsi que sur la forme des récipients ter-
minaux et celle des électrodes. Ces circonstances peuvent affecter la valeur de la résistance de quelques cent-miUièmes, alors que la
masse du mercure est fixée à 0,00001 près.
Une autre difficulté se présente dans l’emploi et la construction des étalons. L’erreur qui affecte chaque étalon, ou même un étalon après un nouveau remplissage, est notablement supérieure à celle qui affecte les comparaisons de résistance.
Plusieurs méthodes peuvent être proposées pour faire disparaître
cette difficulté, sans qu’on puisse actuellement décider quelle serait
la meilleure.
Il semble qu’on obtiendrait le résultat cherché en construisant des étalons secondaires en manganine et comparant ces étalons
entre eux et avec le prototype. Construites avec les précautions vou- lues, les résistances de manganine sont remarquablement constantes ; de plus, leur coefficient de température et leur pouvoir thermoélec-
trique vis-à-vis du cuivre sont très faibles.
La construction d’étalons de force électromotrice est beaucoup plus difficile : malgré les qualités des éléments au cadmium, ils ne remplissent pas d’une manière suffisante les conditions qu’on exige
de tels étalons.
Il ne reste donc qu’à définir l’intensité par le voltamètre à argent,
comme on le fait. La précision atteint aujourd’hui quelques dix-mil-
lièmes il est permis de supposer qu’on arrivera à l’accroître par
une étude plus complète de l’électrolyse dans ce voltamètre.
642
K. Fadenablesung an1 Blattelektrometer (Pointé sur fil
dans l’électrométre à feuilles). - P. 375.
Sur le bord de la feuille de l’électromètre, dans la région qui se
trouve dans le champ du microscope, on découpe un segment de
i millimètre de flèche et de 5 à 6 millimètres de corde, et on rem- place le métal enlevé par un fil de quartz tendu suivant la corde.
H. FISCHER. - Ueber die elektrostatischen Spannungszeiger. Eine experin1en-
telle Untersuchung über den Einfluss der Lade und Entladezeit auf die Anga-
ben des Elektrometers (Electromètres électrostatiques : étude expérimentale
de l’influence de la durée de la décharge sur leurs indications). - P. 376.
La plupart des électromètres ou des électroscopes n’ont pas la même constante pour les différences de potentiel continues ou alter-
natives : les écarts atteignent 10 et même ~0 0/0.
Cette différence tient à la présence des diélectriques dans la cage des instruments. On peut l’éviter en construisant ces cages tout en
métal, garnissant de toile métallique assez fine les fenêtres qu’il est indispensable d’y pratiquer pour les lectures.
W~ . NERNST. - Ueber die Helligkeit glùhender schwarzer Kôrper und über ein einfaches Pyrometer (Sur l’éclat des corps noirs incandescents et sur un pyro- mètre simple). - P. 380.
Un filament rendu incandescent par le courant est placé devant
l’ouverture d’un cylindre formant le corps noir. On règle l’intensité du courant de manière que le filament ait le même éclat que le corps noir. La variation de l’éclat des filaments avec l’intensité du courant
a été, d’autre part, étudiée au photomètre. Lorsqu’ils ont fonctionné
environ vingt-quatre heures en courant normal, ils restent ensuite
constants, en courant réduit, pendant des centaines d’heures et se
comportent à peu près comme des corps noirs.
’
Par la comparaison avec le corps noir, on peut déterminer l’émis- sion lumineuse en unités Hefner. Cette dernière pourrait être définie
en fixant la température à laquelle un corps noir émet une unité par millimètre carré. Cette température serait d’environ 1 819° C., et la composition de la lumière se rapproche beaucoup de celle des
sources actuelles, vis-à-vis desquelles la lumière de la lampe Hefner paraît toujours rougeâtre,
643
W. Ueber die Bestimmung der Sonnentemperatur (Détermination de la température du Soleil). - P. 384.
Cette température se déduit de la constante solaire et des lois du rayonnement.
’
L’auteur ne pense pas qu’il faille ajouter à la constante solaire la perte d’énergie dans l’atmosphère solaire pour obtenir le rayonne- ment total de la photosphère. Car l’énergie ainsi absorbée ne peut que faire retour à la surface du Soleil pour être émise de nouveau.
Cette absorption ne peut provoquer qu’un déplacement des lignes spectrales.
D’autre part, la constante solaire est la quantité de chaleur ap-
portée sur 1 centimètre carré à la limite de l’atmosphère, sans qu’il y ait à tenir compte, d’après le mode de construction des hélio- mètres, de l’énergie rayonnée par cette surface. ’
La température du Soleil doit être comprise entre 6 000" et 7 000°.
0. LEHMANN. 2013 Dampfuncl Lôsungs tension an krummen Flachen
(Tension de vapeur et tension de dissolution sur les surfaces courbes). - P. 392.
Lord Kelvin a déduit du principe de Clausius que la tension de vapeur et la tension de dissolution devaient être plus grandes sur
les surfaces courbes que sur les surfaces planes, d’autant plus grandes que leur courbure est plus grande. Cette conséquence ne s’accorde pas avec les propriétés des cristaux semi-fluides. Il fan- drait admettre plutôt que la chaleur de vaporisation et la chaleur de dissolution dépendent de la courbure des surfaces libres et de la
densité.
W. NIATTIIIES. - Ueber die Dampfdrucke des Scitwefels
(Tension de vapeur du sourre). - P. 395.
La tension de vapeur du soufre est très faible jusque vers 2400 (8 millimètres de mercure) ; elle croît ensuite assez. rapidernent et atteint, à 3$0°, 250 millimètres de mercure.
644
Tf1. Zur Théorie der selbsttônenden Lichtbogens (Théorie de l’arc chantant). - P. 433.
En affectant de l’indice 2 les grandeurs relatives au circuit dérivé
sur l’arc et désignant par E2 la différence de potentiel constante
maintenue entre les extrémités de la dérivation :
1
L’équation intégrale i2 représente une oscillation amortie, à cause
du terme izr2, ou, au point de vue physique, de la perte d’énergie
sons forme de chaleur de Joule. Pour que l’oscillation cesse d’être
amortie, il faut que l’arc chantant, considéré comme faisant partie
du circuit 2, puisse fournir une quantité d’énergie ci’2 com- pensant cette perte.
’
.
Duddell a démontré, pour le cas des oscillations de très faible am-
plitude, que l’arc devait satisfaire aux conditions :
e~ étant la chute de potentiel, 1, l’intensité du courant dans l’arc.
Ceci suppose que l’intensité totale i, fournie par la source est cons-
tante, condition réalisée par Duddell en employant une grande force
électromotrice et une forte résistance. Les courbes relevées à l’os-
cillographe prouvent qu’en effet les variations de io sont très faibles.
On arriverait au même résultat en insérant dans le circuit principal
une forte self-induction.
Plus généralement, les oscillations sont représentées par :
ou
La force électromotrice
645
produira des oscillations stationnaires, si elle est de la forme : -.
d’où :
Si on intègre pour la durée d’une période T, en remarquant que :
il reste seulement :
’
Le premier membre doit toujours être positif, puisque le second
l’est forcément. Donc, dans l’arc chaniant :
et
ce qui revient à dire, comme ci-dessus, que l’arc doit fournir au cir- cuit des oscillations, pendant une période, l’énergie perdue dans
celui-ci.
"
D’autre part, l’énergie dépensée dans l’arc pendant une période
est :
646
égale et de signe contraire à celle qui est produite dans le circuit des
oscillations.
Les conditions pour que celles-ci se produisent seront donc :
Elles s’appliquent d’ailleurs à tout conducteur et non pas seule- ment à l’arc.
Pour qu’un conducteur produise dans un circuit dérivé des oscil- lations stables, il faut que sa caractéristique e -- f (i) soit tombante,
c’est-à-dire que la chute de potentiel diminue quand le courant aug- mente.
C’est le cas d’un arc à courant continu, et cette circonstance
explique en partie les propriétés de l’arc chantant. Mais il reste à
expliquer pourquoi :
1° Les arcs à charbons homogènes produisent seuls des oscilla-
tions, quoique les charbons à mèche donnent aussi une caractéris-
tique tombante ;
20 La fréquences des oscillations est à peu près:
mais croît, toutes choses égales d’ailleurs, quand la longueur de
l’arc diminue ou que l’intensité du courant augmente ;
3° Si on augmente C~ et atteint une valeur limite, envi-
ron ~0 000, au-dessus de laquelle il ne se produit plus d’oscillations.
On peut rendre compte de ces diverses circonstances par une
théorie fondée sur la forme de la caractéristique de l’arc alternatif.
Cette caractéristique est différente suivant que la force électromo- trice croît ou qu’elle décroît. Si la force électromotrice varie entre deux limites, la caractéristique forme une boucle fermée, analogue à
certains égards aux boucles d’hystérésis. Or les oscillations se super- posent dans l’arc au courant continu, et il en résulte un courant on- dulatoire, dont la caractéristique présente une allure semblable. Les courbes de l’oscillographe montrent qu’il s’introduit dans la carac-
téristique des portions ascendantes. Mais la condition à laquelle est
647
subordonnée la production des oscillations reste satisfaite tant que l’effet de ces portions ascendantes reste inférieur à celui des por- tions descendantes.
Si on relève, à l’oscillographe, les courbes qui représentent la
chute de potentiel e2 dans l’arc, la chute de potentiel e, dans le cir- cuit des oscillations, et qu’on construise la courbe ayant pour abs-
cisses e2 et pour ordonnées e,, l’aire de cette courbe sera propor- tionnelle à :
car : e
L’aire est positive, c’est-à-dire représente de l’énergie fournie au
circuit dérivé, quand le contour est parcouru dans le sens du mou-
vement des aiguilles d’une montre ; elle est négative et représente
de l’énergie fournie par le circuit dérivé, si le contour est parcouru
en sens contraire.
Les premières sont toujours plus grandes que les autres, ce qui correspond à la condition énoncée.
En enregistrant dans l’oscillographe les oscillations du circuit
dérivé, on voit que la force électromotrice et l’intensité partent de , valeurs très petites et croissent jusqu’à une valeur limite.
De plus :
11 L’amplitude des oscillations est d’autant plus grande que l’in- tensité du courant continu dans l’arc est plus faible ;
2° Cette amplitude peut devenir supérieure à 1,, mais les oscilla-
tions s’éloignent alors beaucoup de la forme sinusoïdale ;
3° Dans ce dernier cas, la fréquence dépend de plus en plus de 10
et la période T croît quand 1, diminue ;
4° Toutes choses égales d’ailleurs, l’arc est d’autant plus propre à exciter les oscillations qu’il est plus long; .
5~ La fréquence diminue quand la longueur de l’arc augmente.
En résumé, la période croit avec l’amplitude du courant, et l’arc
.
648
est d’autant plus aptè à produire les oscillations, et l’amplitude de
celles-ci est d’autant plus grande, que la pente de la caractéristique
est plus grande au point qui représente les conditions où fonctionne l’arc.
Tous ces faits s’expliquent par la théorie donnée ci-dessus.
P.-B. PENTSCHEFF. - Ueber den Spannungsabfall in der positiven Schicht im
Wasserstoff (Chute de potentiel dans la lumière positive de l’hydrogène). -
P. 463.
La méthode des sondes n’est pas applicable, parce que leur pré-
sence déforme les strates. La cathode est fixe et l’anode mobile : une
sonde fixe se trouve dans la lueur négative. On éloigne l’anode de
la cathode, de manièré qu’il se forme n, strates : on mesure la diffé-
rence de potentiel V, entre l’anode et la sonde. Puis on rapproche
l’anode en maintenant l’intensité du courant invariable, jusqu’à ce
que le nombre des strates se réduise à n2 ; la différence de potentiel
se réduit à V 2. La chute de potentiel dans une strate est :
De très faibles traces de gaz étranger suffisent à modifier cette
chute de potentiel ; chaque strate se divise en deux de couleur dif-
férente. 4
Dans l’hydrogène pur, la chute de potentiel croît quelque peu
quand l’intensité augmente, la pression restant constante, et diminue quand la pression diminue, l’intensité restant invariable; les valeurs extrêmes sont ~0 et 55 volts.
A. WERTHE1M-SALOMONSON. 2013 Die ilIessung von schwachen Wechselstrômen
(Nlesure des courants alternatifs faibles). - P. 363.
La méthode est une modification de celle de Klemencic. A u lieu d’un seul élément thermo électrique, on en emploie plusieurs, dis- posés en deux séries parallèles. Le courant alternatif est amené par les milieux des deux séries, le galvanomètre est relié aux extrémités
des deux séries.
Si les résistances comprises entre les quatre points de liaison sa-
tisfont à la condition : ’
649 le courant alternatif ne passe pas dans le galvanomètre et les forces
thermo électriques identiques dans les quatre branches ne peuvent produire de couran’t dans le circuit.
Pour que seuls les contacts thermoélectriques d’ordre impair,
par exemple, puissent s’échauffer, les autres sont formés de pièces
massives.
Avec 10 éléments, un courant d’un milliampère donne une force thermoélectrique de 7,5 microvolts.
E. GIIIMSEHL. - Vorlesungsversuche zur Bestimmung des Verhaltnisses ders
Lichtgeschvvindigkeit in Luft und in anderen brechenden Substanzen (Expé-
rience de cours pour déterminer le rapport des vitesses de la lumière dans l’air et dans d’autres milieux réfringents). - P. 472.
Une cuve parallélipipédique en tôle est fermée sur ses petites faces
par des glaces. Contre l’une d’elles est appliqué un réseau, contre
l’autre un écran translucide. On projette le spectre sur ce dernier.
Quand la cuve est remplie d’eau, par exemple, jusqu’à une certaine
hauteur, on obtient deux spectres superposés, l’un provenant des
rayons qui ont traversé l’air, l’autre des rayons qui ont traversé
l’eau. La distance des raies est proportionnelle à la longueur d’onde ; quatre spectres des derniers rayons occupent la même largeur que trois des premiers ; d’où :
F. PÀSCHEN. - Ein kleines empfindliches Elektrometer
(Petit électromètre sensible). - P. 492.
Cet électromètre est de dimensions très réduites : l’aiguille est
une bande de cuivre très mince, large de 6 millimètres, longue de 12, sur une épaisseur de Le fil de suspension est un fil de platine de 1~ centimètres de long sur 5 à 6 y, de diamètre (fil de
Wollaston).
D’après le principe que la sensibilité d’un appareil de torsion
croît en raison inverse de ses dimensions linéaires quand la période
d’oscillation reste la même, cet instrument est sensible. L’aiguille
étant chargée à 40 volts, il donne une déviation de 1 millimètre
pour 1 . 1Q- volt.
650
W. VOEGE. - Ein neues Vakuummeter (Nouvelle jauge à vide). - P. 498.
La jauge est constituée par un élément thermoélectrique enfermé
dans une ampoule de verre reliée au récipient.
Lorsque cet élément est traversé par un courant d’intensité déter- minée, il s’échauffe d’autant plus que le vide est plus avancé dans
le récipient. La force électromotrice qui résulte de cet échauffement varie régulièrement quand la pression varie entre 1 millimètre et de mercure : il suffit de tracer une fois pour toutes la courbe.
Ta. Kontinuierliche Tonreihe aus Hesonatoren mit Resonanz- bôden (Série continue de résonateurs avec plaque de résonance). - P. 510.
Ces résonateurs sont une modification de ceux de Helmholtz : ils
portent trois tubulures. L’une est fermée par une lame de bois qui
transmet le son à l’air du résonateur ; la deuxième reçoit un tube
de caoutchouc reliant le résonateur à l’oreille. Dans la troisième,
on peut introduire des diaphragmes d’ouverture différente (une
série de 12 à 18 pour chaque résonateur), qui font varier le son fon-
damental de demi-ton en demi-ton.
G. BENISCHKE. 2013 Die Abhângigkeit elektrostatischer Spannungszeiger von
Wechselzahl und Wellenform (lnfluence de la fréquence et de la forme de l’onde
sur les indications des voltmètres électrostatiques). - P. 525.
D’après l’auteur, les écarts entre les indications des voltmètres
électrostatiques quand on les emploie à la mesure des forces électro- motrices alternatives proviennent de deux causes principales :
D’abord des charges résiduelles des pièces diélectriques qui entrent
dans la construction de l’instrument : ces charges dépendent de la
fréquence ; ’
En second lieu du moment directeur que produisent les pertes
d’électricité par la tranche de l’aiguille ; ces pertes dépendent de la
différence de potentiel maximum et, par-suite, de la forme de l’onde.
651
L. KANN. - lBIagnetischer N achweis von 1B1aterialfehlern Gussblasen u. dgl im Eisen (Recherche magnétique des défauts, soufflui°es..., etc., dans le fer).
- P. 526.
Le procédé proposé consiste à faire passer dans la pièce de fer
les lignes de force d’un électro-aimant et de là dans une bobine reliée à un galvanomètre. Les perturbations provoquées dans la distribu-
tion des lignes de force par la présence des défauts ou soufflures se
traduisent par des courants induits, quand on déplace la pièce.
P. EHREXFEST. - Bemerkung zu einer Ableitung des Wienschen N’erseliie- bungsgesetres (Remarque sur une nouvelle démonstration de la loi des dépla- cement de Wien). - P. 527.
M. Jeans a déduit la formule de Wien relative à l’émission du corps noir de considérations sur les dimensions des grandeurs qui figurent
dans cette formule. Mais la forme d’équation qu’il a obtenue n’est pas la seule possible.
J.-H. JEANS. - Bemerkung zu einer neuen Ableitung des Wienschen Verschie- bungsgesetzes Remarque sur une nouvelle démonstration de la loi de dépla-
chement de W’ien). - P. 667.
Réponse de l’auteur aux critiques formulées par M. Ehrenfest.
P. EHRENFEST. - Bemerkung zu einer neuen Ableitung des Wienschen Ver-
schiebungsgesetzes (Remarque sur une nouvelle démonstration de la loi de
déplacement de Wien). - P. 850.
Réponse à M. Jeans.
P. EHRENFEST. - Zur Planckschen Strahmngstheorie (Sur la théorie
du rayonnement de Planck). - P. 528.
L’auteur discute les propriétés attribuées par Planck aux systèmes
de résonateurs enfermés dans une enceinte réfléchissante, propriétés
sur lesquelles Planck a fondé sa première théorie.
652
Il discute également les hypothèses sur lesquelles est fondée la
deuxième théorie de Planck. Dans celle-ci on raisonne sur les périodes
et les phases des oscillations des divers points d’un espace comme
sur les vitesses des molécules gazeuses dans la théorie cinétique de
Boltzmann.
Sans être à l’abri de toute critique, ces diverses hypothèses de
Planck n’entraînent cependant aucune impossibilité physique.
D. CH12YROW et N. SLATOWRAVSKI. - Ueber diffusée Zerstreuung polari-
siertes Lichtes von matten Obertl-iielien (Diffusion de la lumière polarisée par les surfaces dépolies). - P. 533.
La lumière polarisée est dépolarisée partiellement quand elle est
diffusée par une surface dépolie, absorbante, d’autant plus qu’elle
est moins absorbée.
0. IÀRTIENSSEN. - Die Verwendbarkeit des Rotationskompasses als Ersatz des magnetischen Kompasses (La boussole gyroscopique peut-elle remplacer
la boussole magnétique?). 2013 P. 535.
L’axe d’un gyroscope, assujetti à tourner dans un plan horizontal, tend à se placer dans la direction nord-sud ; il constitue donc une
boussole.
Cette boussole n’est pas sensible à la déclinaison, et on a essayé
de la substituer à la boussole magnétique. Mais cette subtitution ne
serait possible que si l’appareil était installé à poste fixe. Sur un
navire, les changements de direction ou de vitesse du support pro-
voquent de telles perturbations que l’emploi en est illusoire. Pour rendre insensibles ces perturbations, il faudrait que la période d’os-
cillations fût d’au moins trente minutes sur les gros navires, plus longue encore sur les petits.
Dans ces conditions, il serait impossible de distinguer les oscilla- tions de l’aiguille des mouvements produits par les changements de
direction.
K. WARBE. - Objektive Bestimmung der Schwingungszahlen Konigscher Flam-
men ohne Photographie (Détermination objective de la fréquence des vibrations , des flammes de Ki*,nig sans photographie). - P. 5.3.
Une bande de papier se déplace devant la flamme, de façon à
