LATIMER CLARK. — On a voltaïc standard of electromotive force (Sur une unité de force électromotrice); Proceedings of the Royal Society, vol. XX, p. 444; 1872

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Submitted on 1 Jan 1873

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LATIMER CLARK. - On a voltaïc standard of electromotive force (Sur une unité de force

électromotrice); Proceedings of the Royal Society, vol.

XX, p. 444; 1872

M. Cornu

To cite this version:

M. Cornu. LATIMER CLARK. - On a voltaïc standard of electromotive force (Sur une unité de force

électromotrice); Proceedings of the Royal Society, vol. XX, p. 444; 1872. J. Phys. Theor. Appl.,

1873, 2 (1), pp.355-360. �10.1051/jphystap:018730020035501�. �jpa-00236879�

vement du

diapason. Jusqu’à

²⁴

millimètres,

^le

style

vibre d’en-

semble,

^{comme le}

diapason,

^{avec des}

amplitudes

^{croissant avec la}

longueur;

^de 27 à 3o

millimètres,

^il

présente

^un noeud dont la distance au

diapason

^est

variable,

^et l’extrémité libre a une

ampli-

tude décroissante.

On peut ^obtenir

ainsi,

^{au bout du}

style,

^une

amplitude

^{double et}

même

triple

^{de celle des}

points

^du

diapason (1).

LATIMER CLARK. 2014 On a voltaïc standard of electromotive force (Sur ^{une unité de}

force électromotrice); Proceedings of the Royal Society, ^vol. XX, p. 444; I872.

(Traduit par ^M. CORNU.)

En

1861,

^une Commission fut

désignée

par l’Association britan-

nique

pour l’avancement des sciences pour

s’occuper

^{des unités de}

résistance

électrique

^et ultérieurement de diverses unités relatives

aux mesures

électriques.

^Les

Rapports

^furent

présentés

^en

1862, 1863, 1864,

^{1865 et}

1867.

Ils recommandérent

l’adoption

^d’un

système

d’unités électro-

magnétiques

^{basées sur le znètrc et le gramme;} les relations de ces

unités étant telles que l’unité ^de force

électromotrice, agissant

^sur

un circuit ayant ^{l’unité de}

résistance,

donne l’unité de courant, ^et que l’unité de courant passant

pendant

^{l’unité de} temps

produit

l’unité de

quantité

d’électricité.

La Commission

présenta

^des types

représentant

^{l’unité de résis-}

tance

(connue

^{sous le nom} d’unité de l’Association

britannique

^ou

ohm),

^{l’unité de}

capacité électrostatique

^ou condensateurs de gran- deur telle que,

lorsqu’ils

^sont

chargés

^{avec l’unité de force électro-}

motrice,

^ils contiennent un

multiple de l’unité

d’électricité

(connue

sous le nom

de faraday).

Aucun type ^de force électromotrice n’a été construit

jusqu’ici;

^en

fait,

^{on a rencontré}

beaucoup

^de difficultés en le cherchant. Les moyens

mécanique,

tels que la rotation d’un conducteur dans un

(1) Ces indications pratiques ^{sur le mouvement} complexe ^d’un pareil style ^suffisent

pour l’objet qu’on ^{a en vue} ici. C’est un cas particulier ^{du mouvement} complexe ^d’une tige élastique ^{dont un} point ^est animé d’un mouvement vibratoire. J’ai terminé une

première ^{série d’études sur ce} mouvement, qui ^{v ont être} prochainement publiées.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018730020035501

champ magnétique

d’intensité connue sont trop

compliqués

pour les _usages

ordinaires,

^les

couples thermo-électriques

^{sont trop va-}

riables,

^{et les}

couples voltaïques, qui

constitueraient la forme de type ^le

plus convenable,

^{ont été}

jusqu’ici

trouvés si peu ^constants

qu’ils

^sont

inapplicables.

^{L’élément}

Daniell, qui

^{a été le}

plus

^sou-

vent

employé

pour ^cet usage, varie ordinairement de 5 pour ^{i oo et}

plus,

sans cause apparente.

Partant de la conviction que, ^{si des} conditions semblables _peu-

vent être

assurées,

^{elles doivent donner la même force électromo-}

trice,

l’auteur fut conduit à faire une série

d’expériences, pendant plus

^de quatre

années, qui

l’ont conduit à la découverte d’un

couple voltaïque qui

^est sensiblement constant et uniforme dans sa

force électromotrice.

Ce

couple

^est

composé

^{de mercure} pur ^comme élément

négatif,

le mercure étant couvert par ^une

pâte

^{obtenue en} faisant bouillir du sulfate de mercure dans une solution

complétement

^{saturée de}

sulfate de

zinc,

^{l’élément}

positif

consistant en zinc pur reposant ^sur la

pâte.

^La meilleure méthode de former ^ce

couple

^{est de dissoudre}

du sulfate de zinc à saturation dans de l’eau distillée bouillante.

Après refroidissement,

la solution est

séparée

^{des cristaux et}

mêlée en

pâte épaisse

^avec du sulfate de mercure pur; ^on fait bouil- lir le tout pour chasser

l’air, puis

^{on verse la}

pâte

^sur la surface du mercure,

préalablement

^{chauffé dans un vase de}

pile convenable;

un morceau de zinc pur ^est alors

suspendu

^{dans la}

pâte,

^{et le vase} peut ^{être scellé avec un mastic à la}

paraffiiie.

^{Le contact avec le mer-}

cure s’obtient avec un fil de

platine

descendant à travers un tube collé dans l’intérieur du vase et

plongeant

^{dans le mercure, ou}

mieux à l’aide d’un

petit

^{tube soudé au vase et} débouchant

près

^du

fond.

Le sulfate de mercure

(Hg2SO4)

^{se trouve dans I e commerce ;}

mais on peut ^le

préparer

^en dissolvant du mercure pur ^{en excès} dans de l’acide

sulfurique

^chauflé au-dessous de son

point

^d’ébulli-

tion. Le

sel, qui

^{est une}

poudre

blanche presque

insoluble,

^{doit être}

bien lavé dans de l’eau

distillée;

^{on doit}

prendre

^{bien soin de l’ob-}

tenir pur de sulfate de

peroxyde

^{de mercure, dont la}

présence

^se

révèle _par la solution

jaune

que

produit

l’addition d’eau.

La force électromotrice des

couples

^{ainsi formés est}

remarquable

comme uniformité et constance, ^{si l’on a soin de ne} pas fermer le

357 circuit et de ne pas le laisser s’affaiblir par le travail intérieur. Une

longue

^{série de}

comparaisons

^{a été faite entre des éléments}

variés, parmi lesquels plusieurs

construits

depuis

^un

grand

^{nombre de}

mois : on a trouvé que la

plus grande

^variation relative n’a pas dif- féré de la valeur moyennes de

plus

d’un millième de la valeur totale de la force

électromotrice;

^une

divergence

^aussi

grande

^{était d’ail-}

leurs assez rare et

pouvait

bien être due à de

petites

différences de

température.

On a fait

quelques expériences

pour déterminer la variation de la force électromotrice

produite

par la

température :

la moyenne des résultats montre que ^cette force électromotrice décroît avec la

température

^d’environ

0,06

pour ^{i oo} pour

chaque degré

^centi-

grade ;

par

exemple,

ⁱ élément donna des valeurs relatives de

o,9993

^{à o}

degré

^{C. et}

0,9412

^{à 100}

degrés.

^{Entre ces}

limites,

^la

variation

paraît proportionnelle

^{à la}

température.

Ces résultats demanderaient toutefois à être vérifiés.

Cet élément n’est _pas destiné à la

production

^{des courants, car}

sa force électromotrice baisse immédiatement

lorsqu’on

^{le fait tra-}

vailler dans un court circuit. Il est destiné à servir de type ^{de force}

électromotrice,

pour la

comparaison

^{avec d’autres}

éléments,

^soit

par

l’emploi d’électromètres,

de condensateurs ou d’autres moyens

n’exigeant

pas

l’usage

^{d’un courant}

prolongé.

^{L’auteur trouve que}

la méthode la

plus

^délicate pour faire ces mesures consiste dans

l’emploi

^{de son}

potentiomètre.

Comme il était désirable de déterminer la valeur de la force de l’élérnent en mesures absolues et en fonction des unités de l’Asso- ciation

britannique,

^{on a exécuté une série} de déterminations très-

soignées

^avec

l’électrodynamomètre

construit pour la Commission de l’Association et décrit dans son

Rapport

pour

1867,

^{et aussi avec}

une boussole des sinus

légèrement

^modifiée.

Valeur moyenne de

la force

électrolnotrice dlin

couple

tipe

exprimée

^{en volts .}

358

ou, comme on ne peut ^{attacher aucune}

importance

^{aux décimales}

d’ordre

supérieur

^{à la}

troisième, 1,457

^volt

(1),

^{ou unité de force}

électromotrice de l’Association

britannique, égalent 145700

^unités

électromagnétiques

^absolues.

La valeur ^{de la} composante horizontales de l’intensité

magnétique

terrestre, nécessaire pour la détermination ^à l’aide de la boussole des

sinus,

^{a été}

chaque jour très-obligeamment

fournie par l’astro-

nome

royal.

Une nouvelle

disposition

^{a été}

employée

^{dans ces} deux séries

d’observations;

^{elle a} pour ^{effets d’éviter} que les

couples

^en

expé-

rience ne

produisent

^{aucun travail ni courant.}

Le

diagramme ci-joint (fig. y indique l’arrangement : a

^{et b}

sont les extrémités de l’instrument de _niesure; le

couple

type

(CZ)

Fig. ^1.

est en communication avec ces extrémités par l’intermédiaire d’un

galvanomètre

g; ^une

pile

auxiliaire ez est aussi en

communication,

par les mêmes

pôles,

^{avec ces}

extrémités,

^{de manière à} envoyer ^un

courant à travers l’instrument dans la même direction.

On

règle

^{la force de la}

pile

auxiliaire soit en variant le nombre des

éléments,

^{soit en}

employant

le rhéostat r de manière à contre-

balancer exactement la force du

couple

type ^{et à} réduire ainsi au

(1) ^{Le volt est la force} électromotrice, ^ou différence du potentiel, qui, ^{aux deux} extrémités d’un fil, ayant l’unité de résistance, produirait l’unité de courant.

359 zéro

l’aiguille

^du

galvanomètre

g; ^en d’autres termes, ^{les cxtré-} mités

(a, b)

^sont maintenues à une différence de

potentiel égale

^à

la force électromotrice du

couple

type

(CZ),

^{et le courant}

qui

^tra-

verse l’instrument est fourni entièrement

par la pile

auxiliaire.

Cette méthode a aussi

l’avantage

^d’être

complétement indépen-

dante de la résistance du

couple

type.

Les usages de ^cet élément type ^n’ont pas besoin d’être

longue-

ment décrits aux électriciens

expérimentateurs.

^On

l’emploiera

^à

déterminer la force électromotrice d’autres éléments à l’aide d’un électromètre ou par la

décharge

d’un condensateur. Un condensa-

teur ayant ^une

capacité de ’ farad, chargé

par le

couple

type,

1,457

contiendra une unité de

quantité

d’électricité

( r

^{weber de l’Asso-}

ciation

britannique) ^{ou m}

^de l’unité absolue de

quantité.

Il sera aussi d’une

grande

utilité pour maintenir ^{un courant} d’une force connue à travers un circuit

quelconque,

^condition

qu’on

^{a souvent à}

remplir

^{dans des} recherches

expérimentales.

Fig. ^2.

Ainsi,

^{si l’on désire}

produire

^{dans un circuit}

quelconque (a, b (fig. ²⁾

^{un courant}

^égal

^{à l’unité de courant} de l’Association bri-

tannique (th

^{de l’unité}

absolue),

il suffit d’intercaler dans le cir- cuit un fil

(R)

ayant ^une résistance de

1,457 olzms,

^{de mettre en}

communication avec les deux extrémités de ce fil les

pôles

^du

couple

type ^{c, z à travers un}

galvanomètre

g, ^et de varier la force du courant en cr,

b,

^de

façon

^{à maintenir le}

galvanomètre

^au

zéro;

^{le courant}

qui

passera ^{à travers} le circuit

(ab)

^sera

égal

^{à une unité de cou-}

rant de l’Association

britannique,

^{ou i weber} par

seconde, quelle

que ^{soit sa}

longueur

^ou résistance.

En variant la résistance de R ou le nombre des

couples (c, z), on

peut, ^à

volonté,

^{maintenir un courant}

donné; inversement,

^{la va-}

leur d’un ^courant

quelconque

peut être mesurée en variant la résis-

Lance R de

façon

^{à ramener le}

galvanomètre

à zéro. La valeur du

courant sera alors

weber _par seconde.

Il est évident aussi que, connaissant la valeur de la force électro- motrice du

couple

type, ^on peut déterminer

trés - rapidement

^la

composantes horizontale du

magnétisme

^{terrestre en un}

point

^donné

avec une

simple

^{boussole de sinus ou de tangentes.}

En

résume,

l’unité de

potentiel électrique

^{ne le cède en}

impor-

tance

qu’à

^{celle de} résistance

électrique,

^et

l’usage

^d’un

pareil couple

^{type, combiné avec}

l’emploi

^d’une

pile auxiliaire,

^comme

on l’a décrit

ci-dessus,

^{admet une variété}

d’applications qui

^sera

certainement

très-appréciée

^dans les recherches d’électricité.

TH. EDELMANN. - Apparat ^zur Objectivdarstellung ^der Metallspectren (Appareil

pour la projection ^des spectres ^des métaux); Annales de Poggendorff, ^{t. CXLIX,}

p. II9; I873.

(Traduit par M. BOUTY.)

On _{sait que} l’on réussit à montrer les spectres des métaux à un

auditoire nombreux au moyen ^de la

lampe électrique.

^On peut ^arri-

ver au même résultat _par un

procédé

^moins

pénible

^{et moins coû-}

teux. J’ai trouve que la ^flamme d’un chalumeau à gaz, alimenté par le _gaz

d’éclairage

^et

l’oxygène, développe,

^{sous la}

pression ordinaire,

une lumière

métallique

^intense

quand

^{elle contient um}

mélange

^de

picrate d’ammoniadue

^{et d’un sel}

métallique approprié.

Ma

lampe spectrale

^se compose de deux tubes

concentriques;

^le

gaz

d’éclairage

arrive par

l’espace annulaire, l’oxygène

par le tube intérieur.

Au-dessus,

^{on fixe un cône creux de charbon de cornue}

(fig. y,

^à l’extrémité

duquel

^on enflamme le _gaz. On

prépare

^autant

de cônes de charbon que l’on ^veut

produire

^de spectres

métalliques

différents. A cet

effet,

^on broie ensemble dans un mortier le

picrate d’amn1.oniaque

^{et le sel}

métallique

^{choisi, et l’on en fait avec de}

l’alcool une

pâtre

^{dont on}

revêt,

^au moyen d’une

spatule,

l’intérieur du cône de

charbon, qu’on

^{laisse ensuite sécher à la}

température

ordinaire. La

lampe spectrale

^est

disposée

pour ^être introduite dans