HAL Id: jpa-00240312
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Submitted on 1 Jan 1898
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Philosophical magazine ;5e série, t. LXVI ; juillet 1898
M. Dufour
To cite this version:
M. Dufour. Philosophical magazine ;5e série, t. LXVI ; juillet 1898. J. Phys. Theor. Appl., 1898, 7 (1), pp.766-776. �10.1051/jphystap:018980070076601�. �jpa-00240312�
L.-R. LAIRD. - On the period of a wire vibrating in a liquid (Période de vibration d’un fil dans un liquide). - T. VII, p. 102-105.
~
Un fil d’acier, dont les vibrations sont entretenues par un système électro-magnétique, est placé dans différents liquides; la diminution de fréquence observée est d’autant plus grande que le liquide est plus dense. La théorie mathématique donnée par Stokes nue ’paraît
pas vérifiée, et on arrive à de meilleurs résultats en admettant tout
simplement que le fil est chargé par une masse de fluide égale à
celle qui est déplacée.
SHELDON et DOWNING. - The electromagnetic effects of electrolytic currents (Eifets électromagnétiques des courants électrolytiques). - T. VII, p. 122-123.
Les auteurs se demandent si deux courants de même intensité,
dont l’une traverse un électrolyte, et l’autre un fil métallique, pro- duisent autour d’eux le même champ magnétique. Leurs expériences
ne paraissent ni assez nombreuses, ni assez précises pour permettre
de manifester une différence, si toutefois elle existe.
L. HOULLEVIGUE.
PHILOSOPHICAL MAGAZINE ;
5e série, t. LXVI ; juillet 1898.
WILLIAII-S. DAY. - A Comparison of Rowlands thermometers with the Paris Standard, and a Reduction of his value of the Mechamcal Equivalent of Heat
to the Hydrogen Scale (Comparaison des thermomètres de Rowland avec
l’étalon de Paris, et réduction à l’échelle du thermomètre à hydrogène de la
valeur trouvée par lui pour l’équivalent mécanique de la chaleur). - P. 1.
Rowland a généralement employé trois thermomètres de Baudin dont il ramenait les indications à celles du thermomètre à air. M. Day
a comparé très soigneusement ces thermomètres à trois thermo- mètres Tonnelot, dont les indications avaient été ramenées à celle du thermomètre à hydrogène, au Bureau international des Poids et
Mesures. Rowland a tiré J d’une équation de la forme J
= W,
où W10
représente le nombre d’ergs nécessaires pour échauffer 1 gramme
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018980070076601
767
d’eau de 100. Par exemple à ~~?° :
Soient C,7 et C7 les corrections à faire subir aux températures
évaluées par Rowland ; la valeur corrigée
La valeur ainsi corrigée se trouve égale à celle de Rowland vers
~7° ; elle est un peu plus grande que celle-ci aux températures supé- rieures, un peu plus faible aux températures inférieures.
Cette correction, relative à la température, n’explique pas la diffé-
rence entre la valeur de J donnée par Rowland et celles qu’ont
fournies des déterminations plus récentes fondées sur des méthodes
électriques. Cette divergence doit être due à l’évaluation de l’éner-
gie. Une erreur
de
ar exemple, sur l’étalon de force électro- 1 .uoo p pmotrice, expliquerait le désaccord entre les résultats de Rowland et ceux de Grimth.
’
Cette quantité J, définie par l’équation précédente varie avec la température, à cause de la variation de la chaleur spécifique de l’eau ;
il est intéressant de remarquer que Roiclan-1 et Gri ffzth ont trouvé la
même loi cle variation (on déduit de leurs nombres que la chaleur
spécifique de l’eau passe par un minimun au voisinage de 30°), et ceci
tend à faire croire que la différence entre les valeurs de J tient à
une erreur dans les étalons employés plutôt que dans les expériences
elles-mêmes.
M. DUFOUR.
_
Me CLELLAND. - On the conductivity of the Hot Gases from Flames
(Sur la conductibilité des gaz chauds des flarnmes). - P. 29.
Le gaz venant de la flamme d’un brûleur Bunsen monte dans un
tube de laiton A relié au sol et dans l’axe duquel se trouve une tige inétallique isolée et pouvant être portée à un potentiel arbitraire.
La conductivité du gaz qui circule autour de la tige est mesurée à
l’aide d’un électrométre par la vitesse de chute du potentiel de cette
tige. Admettons que la conductivité du gaz est due à son ionisation dans la flamme et que les ions se meuvent avec une vitesse de v~l"
pour une force électromotrice de i volt par centimètre ; les ions, pos- sédant une charge de signe contraire à celle de B, seront attirés vers
B et lui céderont leur charge. Un calcul simple montre que B dé-
cliargera les ions situés à une. distance de l’axe inférieure à une
valeur p donnée par l’équation
(ru rayon de .1; ro, rayon de B ; V, potentiel de B ; l, longueur de B ; v’, vitesse du courant gazeux dans A). Si q est la charge des ions
par unité de volume, la quantité d’électricité ainsi cédée à B est :
Elle est donc proportionnelle à V jusqu’à la limite p = rn quand
tous les ions sont décharges par B.
Les résultats expérimentaux semblent s’accorder avec cette théo-
rie, surtout si on la complète en tenant compte de la recombinaison des ions selon la formule connue :
d’où
n, nombre des ions au temps G ; N, nombre des ions à l’origine
du temps. L’étude de cette recombinaison a été faite en plaçant la tige B dans le tube A, à des hauteurs plus ou moins grandes au-dessus
de la, flamme. La conductibilité diminue de la moitié de sa valeur en
t de seconde.
13 de seconde.
Pour connaître la vitesse v, l’extrémité dù tube A était reliée à un
aspirateur et à un réservôir ; on pouvait ainsi déterminer v’. Le tube A
portait deux tiges isolées B et C (B étant plus proche de la flamme) ;
dans une première expérience, on reliait B au sol et on mesurait la, vitesse de chute de potentiel de C, avec un potentiel initial assez
élevé pour décharger tous les ions; puis on chargeait B à un poten-
tiel tel que la vitesse de chute du potentiel de C fût diminuée de
769 moitié environ. Dans ces conditions, le rayon J’action p de B était
connu en fonction du rapport des vitesses de chute de potentiel de C
dans les deux cas, et l’équation (1) donnait alors pour z une valeur voisine de par seconde, vers 200°. Cette vitesse est plus grande
d’environ 15 0/0 pour les ions négatifs que pour les ions positifs.
L’existence de deux vitesses distinctes pour les ions positifs et négatifs explique facilement l’expérience suivante : Si A et B sont
au sol, l’air qui s’échappe de A possède une faible charge négative(’) -
Si on établit entre A et B une force électromotrice alternative, il
est chargé positivement, ce qui montre que les ions négatifs sont déchargés en plus grand nombre que les ions positifs.
En fixant des tiges dans le tube à différentes distances de la
flamme, M. Mc Clelland a reconnu que la vitesse des ions diminuait
avec la température et que, vers ~.00°, elle n’est que de Cette variation avec la température explique qu’une toile métallique décharge plus ou moins complètement le gaz, suivant qu’elle est placée plus ou moins près de la flamme.
Dor.ocTn.
R.-A. LEHFELDT. - On the properties of Liquid Mixtures. - Part Il (Propriétés de mélanges de liquides. - Seconde Partie). - P. 42.
Dans un article antérieur (2), 11’I. Lehfeldt a étudié théoriquement
la relation entre la composition d’un mélange de liquides, la compo- . sition de la vapeur qu’il émet et la tension maxima de cette vapeur ; il avait joint à cette étude quelques résultats expérimentaux. Dans
cette seconde partie, il donne de nouvelles expériences où la mesure
de la tension de vapeur a été faite par la méthode dynamique. Ces expériences ont porté sur les mélanges alcool-benzène, alcool-toluène, tétrachlorure de carbone-benzène et tétrachlorure de carbone- toluène. Les résultats ne semblent pas concorder avec ceux de Line-
barger. Ce dernier avait trouvé que, pour les mélanges de liquides,
comme le benzène et le toluène, la pression partielle était propor- tionnelle au pour cent moléculaire dans le mélange, et il en avait déduit, pour la détermination des poids moléculaires, un procédé qui, d’après M. Lehfeldt, serait incorrect.
M. DUFOUIR.
::B1. DUFOUR.
(1) Lord KELVIN, avril 189’7.
(2) Philosophical novembre 1895.
A. STANSFÏELD. 2013 On some Improvements in the Roberts-Austen Recording Pyrometer, with Notes on thern zo-electric Pyrometry (Quelques perfectionne-
ments au pyromètre enregistreur Roberts-Austen et contribution à la pyrométrie thermo-électrique). - P. J9,
’
Le but de ces recherches était de modifier le pyromètre Roberts- Austen de manière à pouvoir l’employer pour des températures très
différentes avec beaucoup d’exactitude. Pour que le galvanômètre
sensible employé n’eût jamais à subir de trop grandes déviations, on compensait en grande partie la force électromotrice thermo-électrique
selon la méthode du potentiomètre; le petit résidu était connu à l’aide du galvanomètre dont les indications étaient enregistrées sur
une plaque photographique.
Le courant du potentiomètre était fourni par une pile Clark de large surface ; le couple était formé de platine pur et de platine allié à
10 0/0 de rhodium ou d’iridium. La soudure froide était plongée dans
la glace ou mieux dans une étuve hypsométrique ; la soudure chaude était portée à la température de fusion ou d’ébullition de divers corps.
En portant en abscisses les températures, en ordonnées les forces électromotrices, on obtient une courbe légèrement convexe vers l’axe
des températures; la courbure est moindre pour le platine iridié que pour le platine rhodié ; les indications du pyromètre à platine iridié
sont donc plus près d’être proportionnelles aux températures.
. On sait que, pour les couples thermo-électriques formés de la plu- part des métaux (fer, cuivre, or, mercure, etc.), les lignes représen-
E f . d l, el . ,
B
tant dT en fonction de la température p sont droites et, pour p représen--
ter E, on peut appliquer une formule parabolique.
Mais, pour les métaux du platine associés entre eux ou à quelques
métaux tels que le nickel ou le cobalt, c’est la ligne représentant ZD p T
dE -,
dTen fonction de T, qui est une ligne n droite. De T 7T aT b, on tire, pour représenter E, la formule :
qui doit être substituée à la formule parabolique. ,
M.DUFOUR.
771
LORD KELVIN. - Contact Etectricity of Metals (électricité de contact
des métaux). - I’. 82.
Dans une conférence faite au Congrès de la Royal Institution
en mai 1897, lord Kelvin a fait un exposé didactique de cette ques-
tion, qu’il serait intéressant de lire in e.1Jtenso. J’en donnerai ici un
court résumé.
Deux expériences sont faites avec l’électroscope condensateur de Volta pour montrer l’existence d’une différence de potentiel au con-
tact du Zn et du Cu. Dans l’une, les deux plateaux sont polis, et le con-
tact s’établit en les posant l’un sur l’autre. Dans l’autre, ils sont vernis,
et le contact s’établit au moyen de deux fils soudés à chacun d’eux.
Puis vient la description d’une série d’expériences faites avec
l’électromètre à quadrants, employé avec une paire de quadrants isolée, l’autre reliée à la cage de l’électromètre. Les deux disques sont polis et secs ; le Zn communique avec la première paire de quadrants,
le Cu avec la seconde :
1 ° Le disque de Zn repose sur le disque de Cu, l’aiguille est au 0 métallique, le disque de Zn est soulevé : l’aiguille se déplace ;
2° On met une petite goutte d’eau sur le disque de Cu ; on abaisse
le disque de Zn jusqu’à toucher la goutte d’eau sans aucun contact
métallique ; l’aiguille se place à une division E (0 électrolytique) à quelques divisions du 0 métallique ; c’est la démonstration la plus
moderne du principe de la pile ; .
. 3° On soulève le disque de Zn ; l’aiguille reste immobile ;
4° On établit, en gardant le contact par la goutte d’eau, un, con-
tact métallique entre les deux disques ; l’aiguille revient au 0- métal- lique ;
5° On rompt le contact métallique en gardant le contact liquide ; l’aiguille revient lentement à la position E. Ceci montre le phénomène
de polarisation électrolytique.
On peut donc formuler la conclusion suivante :
Si deux disques Zn, Cu, polis et secs, placés parallèlement, sont
reliés métalliquement, leurs faces opposées se chargent, le Zn d’élec- tricité positive, le Cu de négative, en quantités inversement propor- tionnelles à leur distance, supposée petite par rapport au diamètre des disques. S’ils sont reliés par de l’eau, il ne se développe pas ou peu d’électricité d’un signe ou d’un autre. Avec une dissolution faible d’un sel, on a des résultats analogues.
Si les disques sont oxydés à leur surface, les résultats sont diffé- rents, parce qu’entre l’oxyde et le métal il y a une difiérence de
potentiel qu’on peut montrer en prenant deux disques, un de
Cu poli, un de Cu oxydé sur lequel on a réservé une petite place où
se trouve un grain de Cu pour établir le contact entre les deux
disques. Lord Kelvin indique ensuite la méthode employée par lui,
par 1’1. Pellat, par M. Erskine pour ’mesurer la différence de potentiel au contact de deux 111etaLlx ; on appelle l’attention sur c es résultats trouvés par ces deux derniers physiciens : que la diffé-
rence de potentiel au contact de deux métaux ne dépendrait pas du milieu gazeux dans lequel ils plongent et varierait avec l’état des surfaces.
Il indique ensuite l’expérience de Seebeck montrant la force élec-
tromotrice d’un couple thermo-électrique, conséquence d’une varia-
tion de la différence de potentiel au contact avec la température,
l’intérêt qu’il y aurait à mesurer directement cette différence de
potentiel à différentes températures uniformes de l’ensemble des deux métaux. Il décrit l’effet Peltier, l’effet Thomson, prévu par l’ap- plication du principe de Carnot et met en garde contre cette erreur, faite parfois, que le dégagement de chaleur de l’effet Peltier mesure la différence au contact.
La différence de potentiel V au contact de deux plateaux Zn, Cu,
en fait deux plateaux d’un condensateur s’attirant avec une force P = 8,rD 2 de sorte que le travail q électrique q effectué, quand q on soulève l’un des plateaux à une grande distance, est :
Lord Kelvin a fait le calcul pour A =1 centimétre carré et des valeurs de C variant de 10 2 à 10-’0 centimètres. D’après les nombres trou-
vés, il lui semble que l’attraction électrique ne peut pas suivre
toujours la loi indiquée; car, pour 10-~ °, on trouve une valeur six fois plus grande que la résistance à la rupture de Cu, quinze fois plus grande que celle de Zn. La quantité de chaleur équivalente à
cette énergie électrique étant alors beaucoup plus grande que la chaleur de formation dn laiton, il semble qu’à ces faibles distances
(f) mai 1898 ; - et J. cle ce vol., p. 615.
773 l’attraction électrique se confonde avec les forces moléculaires.
Lord Kelvin donne en passant des mesures de la chaleur de formation du laiton, faites par Robert Austen, d’une part, M. Galt, d’autre part.
Lord Kelvin s’étonne de voir que, malgré les expériences qu’il
vient de rappeler de Bottomley, Pellat, Murray, il y ait encore
des physiciens comme 1B’1. Olivier Lodge qui attribuent l’origine de
la différence de potentiel au contact à une action chimique sur les plaques de gaz environnant, et s’élève vivement contre cette assertion du professeur Lodge « qu’il y a une véritable différence de potentiel
au contact du Zn et de Cu, que l’on peut, d’après une hypothèse simple et naturelle (à faire équivalente à une constante d’intégration égale M à 0), mesurer Lhermo-éle,-,triquemetit et qui est égale M
à io-00
volt.à 0°; mais qu’il existe une différence de potentiel 1030 fois plus grande au contact du métal avec le milieu environnant et qui, dans
le cas ordinaire, peut se calculer d’après les énergies d’oxydation de
Zn et de (leu, mais qu’elle n’a rien à faire avec la chaleur de forma- tion du laiton » .
Il s’élève aussi contre cette autre assertion du professeur Lodge que
« deux métaux plongés dans un gaz potentiellement oxydant et reliés
par un fil peuvent maintenir une force électrique ou une différence
de potentiel voltaïque dans l’espace placé entre eux » .
’
Lord Kelvin rappelle qu’il ne passe un flux d’électricité entre les deux plaques que si on substitue à l’air de la glace, du verre chaud,
de l’air ou un gaz modifiés par la flamme, les rayons ultra-violets,
les rayons Rôntgen, les rayons uraniques, et conclut en disant que l’affirmation de Lodge serait plus près de la vérité en substituant,
à peuvent, ne peuvent pas.
Il termine sa conférence par une expérience montrant la produc-
tion d’un courant électrique, quand on met un morceau d’uranium
entre deux plaques de Zn et de Cu reliées par un fil.
. E. PERREAU.
J. ZELENY. - On the ratio of the Yelocities of the two Ions produced in Gases by Rontgen Radiations ; and on some related phenomena (Sur le rapport des
vitesses des deux ions produits dans les gaz par les rayons Rontâen, et sur quelques phénoménes qui s’y rattachent). - P. 120.
Le but de ce travail est de montrer que, dans les gaz soumis aux rayons Rôntgen., les ions positifs et négatifs se meuvent dans le
même champ électrique avec des vitesses différentes, de déterminer le rapport de ces vitesses dans divers gaz et d’étudier quelques phé-
nomènes qui dépendent de la différence de ces deux valeurs.
L’espace compris entre deux lames de toile métallique A, B, parallèles et distantes de d, est soumis à l’action des rayons Rôntgen.
La lame A. peut être reliée à la terre par l’intermédiaire d’un
électromètres, et une batterie de piles maintient entre A et B une dif-
férence de potentiel tJ. Si on admet que la variation du potentiel
entre les lames est uniforme et égale à
u
les vitesses des ions posi-tifs et négatifs g sont u y U et v U- On fait circuler à travers les toiles
d d
un courant de gaz de vitesse H. Les vitesses résultantes seront Il - te u et Il
v U- Par un choix convenable de U, on peut an-
d ’ d "
nuler la vitesse des ions positifs, alors
-J ;
on pourra de mêmeréaliser la condition
H = v §,
y en inversant les communications avecd
la pile. On tirera de ces relations le
rapport u-
vL’expérience a montré que la variation du potentiel entre A et B
n’était pas uniforme, mais que, pratiquement, au lieu de chercher
pour quelles forces électromotrices les vitesses des ions sont séparé-
ment égales à celles du courant de gaz, il suffit de chercher quelles
forces électromotrices sont, dans les deux cas, nécessaires, pour que la toile métallique gagne la même charge en valeur absolue contre le même courant gazeux et dans le mêmetemps; alors uU’= K et
d, z? U’
A ’ .. 1. d. , .f’.
d’où u -
V’.
On a trouvé ainsi que la vitesse des ions négatifs était,u V’ q ° ’
en général, supérieure à celle des ions positifs (le rapport est de ’1, 24
pour l’air) ; pour C02, ces vitesses sont égales.
Pour mettre en évidence cette différence de vitesse, M. Zeleny a
fait des expériences où intervient une force électromotrice alternative.
La différence de vitesse explique comment les métaux et l’air expo- sés aux rayons Rôntgen peuvent prendre des charges de signe con- traire, et comment l’air électrisé et mis au contact des conducteurs
perd plus facilement sa charge, si elle -est négative que si elle est
positive.
M. Zeleny a étudié la distribution du potentiel entre les plaques A
775 et B, en déplaçant, dans l’intervalle qui les séparait, un fil fin de même métal qu’elles et relié à un électromètre. La variation de potentiel
n’est uniforme que vers le milieu; au voisinage des plaques, elle est beaucoup plus rapide. Au moyen de l’équation de Poisson on peut
conclure de cette distribution des potentiels qu’il y a, au voisinage de
chacune des plaques, une région où se trouvent des charges élec- triques, et cette région est plus étendue au voisinage de la plaque.
négative. Ceci a été confirmé en prenant de l’air à différentes dis- tances des plaques et en étudiant son électrisation ; à propos de cette
dernière méthode, M. Zeleny fait remarquer que les charges élec- triques recueillies à l’aide d’un courant d’air dépendent de la vitesse de cet air, de la vitesse et de la disposition des ions, et enfin de l’ar-
rangement des appareils. Ses considérations théoriques sont confir-
mées par une série d’expériences, dans lesquelles, pour une même vitesse du courant d’air, la charge électrique recueillie pour des
potentiels croissants commence par augmenter, puis atteint un
maximum et finit par diminuer rapidement.
M. Zeleny attribue la différence de vitesse des ions positifs et négatifs à une différence dans leur grandeur, mais admet que leurs
charges sont équivalentes.
M. DuFOUr.
J.-J. THOMSON. 2013 On the mechanical forces acting on a Piece of Iron carrying
an Electric current (Sur les forces mécaniques agissant sur un morceau de fer
traversé par un courant électrique). - P. 154.
A l’occasion de la note de lord Rayleigh (~), M. Thomson fait remarquer l’équivalence des deux expressions
et
où A, B, C, sont les composantes de l’aimantation ; x, ~, y, celles de la . force magnétique; a, b, c, celles de l’induction magnétique ; et u, v, w,
celles du courant. Et les deux points de vue d’oii découlent ces for-
(1) rhilosophical juin 1898.
