HAL Id: jpa-00236923
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Submitted on 1 Jan 1874
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Sur un nouveau rhéostat
M. Crova
To cite this version:
M. Crova. Sur un nouveau rhéostat. J. Phys. Theor. Appl., 1874, 3 (1), pp.124-134.
�10.1051/jphystap:018740030012400�. �jpa-00236923�
I24
SUR UN NOUVEAU
RHÉOSTAT;
PAR M. CROVA.
Il est forme de deux fils de
platiné
teiidtisparallèlement
à l’axed un tube de verre AIL de 15 milimètres de diamètre intérieur en- viron. Ce tube
porte
,1 sapartie supérieure
unepartie cylindrique
évasée AC dont la
capacité est
a peuprès égale à
celle du tube deverre A H. III
ballon D,
de mciuecapacité
que le tubeAB,
est relié. par un caoutcliouc au robinet de fer R fixé à la
partie
inférieuredu
tnbe;
il est mobile 1l’long d’une
colonnemétallique parallèle
au
tube,
au moyen d’une B 1, fixée al un curseur mobile.Les fils de
platini’
sont iiBes à leur extrémitésupérieure,
a deuxpinces
d acier Pqui
se recourbent pour entrer dans le tube AB et sontsupportées
par leplateau
de caoutchouc durci C. A leurpartie
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018740030012400
inférieure, ils traversent deux trous
perces
dans une lame d’acieruxéc à 1 intérieur de la monturc h et sont arrêtés par de
petites
vis
après
avoir été convenablement tendus.Afin de
pouvoir
vérifier l’état dcs fils et lescllanger
au besoin, la monture B se fixe sur le robinet R au moyen d’unépaulement
conique
serré par un collier à gorge.Le courant entre par la borne Ill, descend dans le fil de
gauche,
passe dans le mcrcure et remonte par le fil de droite pour sortir par la horlle n. Une
graduation gravée
sur le tube AB donne immé- diatement lalongueur
de fil parcourue par le courant.Pour mesurer unc résistance on élève le ballon D au sommet de
sa course, de manière que les
pinces
d’acierplongent
dans le mer-cure. On établit alors
l’équilibre
descircuits,
legalvanomètre
étantau zéro. On introduit dans l’un la résistance à mesurer, le rhéostat étant dans
l’autre,
et l’on abaisse le ballon Djusqu’à
ce cluc legal-
vanomètre revienne au zéro. Le double de la
longueur
lue sur letube
représente
le circuit du rhéostat.Pour se servir à volonté d’un seul
fil,
et pourpouvoir
les étudierséparément,
onpeut
encore faire passer le courant entre l’une des deux bornes ni, n et laborne p
fixée à la monturc inférieure. Onpeut
ainsi s’assurer facilement si lcs deux fils ont mêmerésistance,
et au besoin dresser une table de leurs résistances en divers
points
de lcur
longueur.
Enfin on
peut
encore se servir du rhéostat en assemblant les deux fils cn section. Le courant entre par les deux bornes nI, n réunies par un conducteur de résistancenégligeable,
et sort par la borne inférieure p.On
peut
se servir ainsi de trois combinaisonsqui permettent
de faire v arier la sensibilité de l’instrument.A vantages
de ce rhéostat: 10 Les fils n’étantjamais touchés,
leur résistance se maintient
plus
constante que dans les autresrhéostats.
2° La correction de la
température
se fait avec certitude. Pourcela,
onremplit
le réservoir AC depétrole
bienpurifié,
ou de toutautre
liquide
nonconducteur,
le mercure étant au sommet du tubeA.
Quand
le niveau du mercures’abaisse,
les fils sonttoujours
baignés
dans leliquide.
Il estessentiel, cependant,
de ne pas laisser les filstrop longtemps
en contact avcc leliquide,
car ilpourrait
sefaire à leur surface des
dépôts insolubles;
pour cela, des que la lecture de la résistance a étéfaite,
on amène le mercure au SOllinietdu
tube,
on ferme lc robinetR,
et l’on ramène le ballon au bas desa course pour éviter que la
pression
du mercure ncfatigue
lecaoutchouc. Un thermomètre r donne la
température
des fils.Dans le cas où l’on
n’emploierait
que de très-faibles courants, on pourraquelquefois
scdispenser
deremplir
le réservoir AC. Le thermomètre donnera très-sensiblement latempérature
des fils.Au moyen d’un étalon de
résistance,
on déterminera la valeur de lagraduation
en unités mercurielles ou en olmns. Dans monrhéostat, qui
a été construit en1872
par 31.Ducretet,
le diamètredu fil de
platine
est de0m,135.
La valeur de i mètre de fil est, en unités mercurielles à zéro :
m
5,743,
les deux fils étant associés en section;11, 486,
avec un fil 1pris isolément;
22,972, les deux fils étant associés en tension.
Le tube
ayant
80 centimètres delongueur,
onpeut
donc mesurer des résistances variant de zéro Ù I S mètres. Je me sers d’une caisse de résistance dont les bobines lesplus
faibles(10 mètres)
sontétalonnées avec le rhéostat. En associant au rliéostat les bobines
étalonnées,
on pourra, deproche
enprochc,
étalonner toute lasérie des bobincs et dresser une tablc de leur valeur à
zéro,
cequi
est
généralement
nécessaire.L’emploi
de la caisse de résistances et de ce rliéostatpermet
donc d’évaluer avec certitude des résistances aussigrandes
que l’on voudra.Je mu
proposais
de ne faire connaître cet instrumentqu’en
pu- bliant les résultats de mesrcchercl1cs;
mais un nouveaurhéostat, qui
offre despoints
de ressemhlance avec lemien, ayant
été décrittout récemment
(1)
par M.Müller, j’ai
cru nécessaire de faire connaître mon instrumentqui,
par la certitude de sesindications,
pourra,
je l’espère,
rendre d’utiles services.(’ ) Ueber eiti neups Tangenten-Galvanometer und ein Rheochord. (MULLER, Pogg.
,4titi., t. CL, p. oo ; nov. 1873.)
AD. SEEBECK. - Ueber Schallbewegung in gebogenen und verzweigtenRöhren (Sur la propagation du son dans les tuyaux recourbés et bifurqués;; Annales de Poggen- dorff, t. CXLIX, p. 129; 1873.
En
1866,
31.Quincke,
deBerlin,
si connu par ses intéressantes recherchesd’optique,
donna ladescription (Poggendorff’s
Anna-len,
t.CXXVIII)
de diversappareils
destinés à faire voir lephé-
noméne de l’interférence des sons ; l’un d’eux avait la forme sui-
vante :
Il se
composait
de deux tubes ABC et ADC(fig. i)
en forme deU, placés
bout à bout et réunis par des caoutchoucs. En A et C sont sou-Fig. i.
dées deux tubulures
latérales,
dont l’une AF est destiné à amenerle son dans le tube
bif’urdué,
l’autre CG sert à l’audition.Quand
ladifférence de
longueur
des deux tubes ABC et ADC cstégale
a-?
ou, en général, à (2n+1) L/2 étant
lalongueur
d’onde du son em-ployé),
en C il y ainterférence,
et l’on n’ entenJ prebqu-eplus
leson
produit
enF,
si l’onemploie
un sonpendulaire.
Depuis,
M.Künig
a modifié heureusement twtappareil;
danscelui
qu’il
aimaginé
etqui
est décrit dans LeJournal,
tome11,
page
188,
onpeut
faire varicr d’une manièreprogressive
la diilé-rence des
longueurs
des deuxtubes,
et en outre audition directeest
remplacée
par l’action de l’ébranlementcommuniqué
au tube CGsur une iiamme
manométrique.
M. Ad.
Secbeck, expérimentant
ai-ec ce tube deQuincke,
constataque diverses circonstances accessoires avaient une certaine in- iluence sur la réussite de
l’expérience;
souvent il seproduisait
unaffaiblissement du son, même
quand
les deux tubes avaient la mêmelongueur,
en faisant varier seulement lalongueur
totale dusystème.
Il a examine isolément les diverses causes
qui pouvaient agir;
ila d abord cherché l’influence de la courbure des tubes ABC et ADC.
Pour
cela,
il a fait, ihrer l’air renfermé dans un gros tube de caout- chouc terminépar deux
tubes de verre, dont l’un était fermé parun
piston mobile,
en sc servant d’undiapason placé
devant l’ou-verture de l’autre
tube;
ildéplaçait
lepiston jusqu’à
ce que l’in- t(,l I,i t (lu son perçu par unepetite
tubulure latéraleplacée près
de l’ouverture fut uii
IniniuIUIl1;
onrecommençait
en courbantplus
ou moins lc tube decaoutchouc,
et laposition
dupiston
nedevait t presque pas être modifiée pour maintenir ce minimum.
1B1. Seebeck conclut de cette
expérience qu’une
courbureprogressive
n’a aucune influence sur le mode de vibration d’un tube
cylin- drique.
Il a
pris
ensuite deux tubes de verre, terminés à un bout par dessections,
inclinées à45 degrés
sur l’axe dutube;
onpouvait
lesréunir de manière à former un seul tube
rectiligne,
ou bien untube coudé a
angle droit;
l’un des tubcs étant ouvert et l’autre fermé par unpiston mobile,
il a reconnu que, suivant la forme donnée autube,
lalongueur
d’ondecorrespondant
au même sonn’était pas la même; mais il n’a pas cherché à
analyser
le mode decommunication du mouvement vibratoire de l’air du
premier
tubeà cclui du tube
perpendiculaire,
ni l’irlflucnccparticulière
de lalongueur
dechaque tube partiel.
31. Seebeck avoue, du reste, que ses recherches sur cepoint
sontincomplètes,
il sc proposepeut-être
d’y
revenir dans un autre travail,.Arrivant au tube de
Quincke,
il reconnaît que la courbure nepeut
avoir aucuneinfluence;
il établit alors la théorie de cet appa- reil de la manièresuivante, qui
neparait
pas être très-satisfaisante.De A
partent
deux système d’ondes dans deux directions oppo- sées; ces deux sternes serejoignent
en C avec une certaine dif-férence de
phase
due a la différence des chemins parcourus; il enrésulte,
engénéral,
une variationpériodique
de la densité enC,
qui
donne naissance à l’ébranlement perçu parl’oreille; mais,
ad-met M.
Seebeck, chaque système
d’ondepoursuit
son chemin dans les dcux sens au delà deC,
et y revient avec un certain atlaiblis-sement
après
avoir parcouru le tube total CDABC ouCBADC,
etainsi de suite
indéfiniment;
de la sorte, la variation de densitéen C serait due à la
superposition
d’un nombre infini de mouv e- nientsvibratoires,
dont lesamplitudes
suivent uneprogression géométrique décroissante,
et lesphases
dînèrent de l’une à l’autre de lalongueur
totale divisée parâ.;
l’auteur ne tient aucuncompte
de l’influence quepourraient
avoir les bifurcationsqui
existenten A et en C.
Le calcul de sommation est
analogue
à celui que M.Quct
adonné pour les
tuyaux
sonoresrectilignes, quand
on veut tenircompte
des réflexionsmultiples
aux extrémités.Soient a
sin 2T t/T
la densitévariable qui
existe en C par suite de lapremière
ondequi
a parcouruABC;
p le coefficient d’afl’aiblis-sement
après
que l’onde a parcouru le circuitentier; (1
la diisé-rence de
longueur
entre AQC et ADC. Ladensité,
due u lapremière
onde
qui
a parcouruADC,
sera b sin 2. Tt-
-d/L).
Si S est, en outre,la
longueur
totale ducircuit,
on arrive à lafoi-mule,
pour la den- sité due à la coexistence de tous les mouvementsvibratoires,
A sera minimum et aura pour
valeur
a-b/1+p, si l’on a a la foiset
ou bien
Ouaiid d
a cettevaleur,
comme a et b sont sensiblementégaux,
A est presque
nul, quel
que soitS,
et par suite cettequantité
n’apas d’influence sensible sur
l’intensité
du son perçu; il n’en seraplus
de même si d est assezéloigné
de la valeurqui produit
l’in-terferem e des sons,
si,
parexemple, d =
o.M. Seebeek a fait
quelques déterminations, qui
neprésentent
pasune
grande
netteté; car il estdifficile,
avee l’orcilleseule, cl’appré-
cier des variations peu considérables de l’intensité des sons perçus, dans des
expériences
successives. Il serait arrivé sans aucun doute u des résultatsplus
nets,B s’il avait c’u recours aux flammes niaiio-métriques
de M.König;
car il aurait pu mesurer directementl’amplitude
du mouvement yihratoirecommuniqué
à la flamme.Il est du reste
facile, je crois,
d’établirplus simplement,
sansaucun calcul et aussi
rigoureusement,
la théorie du double tube deQuincke:
ce tube peut être en effet assimilé à un tube circulaireen négligeant
les deux tubulures AFet CG,
comme l’afait,
du reste, 31. Seebeek;l’une, AF,
par l’ébranlement de l’airqu’il reiifcrine,
et la réflexion
qui
seproduit
enA,
doit avoir pour eflct deproduire
en A des condensations et des dilatations
successives;
dans le tubecirculaire
ABCD,
il doit donc y avoir en cepoint
unnoeud, puisque
de
part
et d’autre de A les mouvements vibratoires sont de sens con-traires. La tubulure CG ne
peut qu’avoir
une faibleinfluence, puis- cju’c.’llc
est fermée par une membrane z sonextrémité,
soit celle dutytnpan,
soit (elle d unecapsule manométrique;
admettonsqu’elle
n’existe pas. En
situé
a une distanceégale
1à S/2,
il a forcément2 iiii autre
noeud, puisque
les deux ondess’y rejoignent.
Si
donc S/2 =L/2,
ouS -
on aura con-llme deux tubes fermés à leursextrénlités, placés
bout àbout,
et le sonproduit
en F serarenforcé par le tube
agissant
commerésonnateur;
enplaçant
la tu-bulure CG a un
noeud,
c’est-à-direen II,
siS = 1,
le son perçusera
très-intense, puisque
en H la variation de densité est maxima.Si la tubulure C’est
placées
en un autrepoint,
le son perçu sera moins intense, e! presquenul,
si on laplace
a un ventre, à unedistance de A
égale à L/4. Or,
dans ce cas, un des tubes AI3C= L/4.
et l’autre
3L/4.
La différence deschemins parcourus est donc L/2,
cequi explique
d’unc autre manière lephénomène
de la non-percep- tion du suu : mais, enréalité,
dans ce cas, il doit y avoir un centre,c’est-à-dire un mouvement vibratoire
très-énergique
dciant letube
CG,
maisperpendiculaire
à sadirection,
et sans variations de densités(1) .
Si, au contraire, S/2= (2k+1) L/4,
oubien S=(2k+1) L/2,
letube ne renforce pas le son
produit
enF,
les ondes réfléchie enH,
contre la
paroi
fictivequi
yexiste,
étant en discordance avec les ondes renée ni es enA ;
le mouvement y serait mêmecomplétement nul,
s’iln’y
avait aucuneperte
de force vive aux noeudsqui
sub-sistent
toujours
forcément en A et en H. On n’entendra doncqu’un
son
faible, quelle
que soit laplace
donnée à la tubulureC,
même sid n’est pas
égal
à L/2, résultatqui justifie complétement
toutes lesobservations faites par 1B’1.
Seebeck,
et se trouve en conformité avec sa formule .A.
TERQUEM.
L. DUFOUR. - Recherches sur la réflexion de la chaleur solaire à la surface du lac Léman; Bulletin de la Société Vaudoise des Sciences naturelles, no 6U, t. XII, 1873.
Ce travail intéresse tout à la fois la
Physique
pure et la Météoro-logie ;
mais nous nous attacherons surtout à la méthode et auxexpé-
riences
qui
ont mis en évidence ledegré
deprécision qu’il
com-porte.
M. Dufour a
employé
les boules deGasparin, qui permettent
d’opérer rapidement
cnplein air,
et defaire,
en peu detemps,
des observations successives à diiférentes stations. Des boules enlaiton,
de 10 centimètres de
diamètre, pesant
go grammes,donnent,
ainsique le montraien t
déjà
lesexpériences
deGasparin,
des résultatsqui
ne sont pas inlluencés d’une manière sensible par le vent elles nuages .En un
point,
diamétralementopposé
a l’ouverture parlaquelle pénètre
lethermomètre,
est soudé un tubequi s’ajuste
à l’extrémité convenablement taillée d’unpiquet.
Les thermomètres sont divisés en
cinquièmes
dedegré.
Les boules(’ ) En réalité, l’interférence du son par l’appareil de 1B1. Quincke ne serait qu’appa-
rente, du moins dans ce cas, et l’expérience que l’on fait ainsi serait tout à fait ana-
logue à celle qui consiste à déterminer la position des nceuds et des ventres dans les tuyaux rectilignes, surtout quand on a recours aux flammes manométriques de M. K0153nig.
sont recouvertes d’une couche aussi uniforme que
possible
au noirde fumée mat.
Une
sphère
A.protégée
contre lerayonnement
direct et la cha- leurréiléchic,
donne latempérature
de l’air. Une deuxième Breçoit
seulement la chaleur réfléchie par 1 eau du lac. Une troisième C
reçoit
en outre la chaleur directe du Soleil.Les trois
sphères
sont fixées sur une mêmeligne perpendiculaire
à la direct’on du flux
solaire,
à une distance de 1 mètre à1m,20
lesunes des autres. Les
piquets
ont1 m, 80
de hauteur.En avant de la
sphère
B se trouv eplacé
unpiquet
lelong duquel glisse
uneplanche carrée,
de40
centimètres decôté, qu’on peut
in- clinerplus
ou moins à l’horizon. Ondispose
cet écran de manière àintcrceptcr
la chaleur directe. Pour arrêtercomplétement
le rayon-nement de la
planclic,
il suffitd’y ajuster
une feuille de cartonqui
en est
séparée
par unc distance de i centimètre.Les thermomètres ont été
comparés
avant etaprès
leur introduc- tion dans les boules. Pour cette dernièrecomparaison,
on aopéré
successivement dans une chambre
fermée,
dans unlaboratoire,
etenfin à l’air
libre,
alors que l’air était calme et le ciel couvert.Dans les deux
premiers
cas, lesthermomètres, après
correctionconvenable,
ont tous donné la ménietempérature.
Dans le derniercas, les ditlérences de
température
n’ont atteintqu’exceptionnelle-
ment, sous l’influence de
l’agitation
del’air,
la valeur de0°,4.
L’accord s’est maintenu au soleil pour les deux boules B et C.
Les excès de
température t’ et
tfl des deux boules B et C sur la boule A sontproduits,
lepremier,
par la réflexion dulac,
le secondpar cette même
réflexion, augmentée
de la chaleurrayonnée
direc-tement pal’ ie Soleil.
En raison de raccord observé entre les deux boules B et C et de la valeur peu considérable des cxcès tl ct
tl/,
on aurait pu, en appe- lant v’ et v" leurs vitesses derefroidissement,
admettre la relationv’/v"= = t’/t". Dès lors,
endésignant
par S la clalcur fournie par leSoleil,
par R laquantité
de chaleur réfléchie par lelac,
on aurait euce
qui
auraitpermis
de déterminer lerapport R/S.
Mais 31. Dufour a voulu pousser la
précision plus loin,
et il aétudie le refroidissement des dcux boules dans des conditions aussi
identiques
quepossible, c’est-à-dirc,
le mêmejour,
dans la mêmeinstallation,
et alors que latempérature
ambiante s’était conservée sans v ariation sensible. Les courbesreprésentant
ces observations, n’ont pas oflcrt de différencesappréciables.
Entre zéro et 15
degrés,
les excès detempérature
to et t, à desépoques
o et x, ont pu être reliés l’una l’autre,
d’une manière sa-tisfaisante,
par la relationLes constantes A et k varient avec les circonstances
ambiantes, l’agitation,
la densité de l’air et avec latempérature initiale; mais,
dans les mêmes
circonstances,
elles sont sensiblement les mêmes pour les deux boules.La formule
(t) permet
de calculer la vitesse de refroidissement pourchaque
excès detempérature
observé. Les différentes valeurs ainsi obtenues s’accordent d’une manièreremarquable
avec la for-mule de
Dulong
et Petit :dans
laquelle
onremplace
0 par latempérature
que donneA, ln
par13161 a
par 110077, et n par0,006.
Lespressions auxquelles
on aopéré
étaient voisines deom,
720.La formule
(2),
calculée pour les trois valeurs de 0égales
à5, 151
23degrés,
donne sensiblement le mêmerapport
entre les vitessescorrespondant
à destempératures t’ et t", comprises
entre zéro et15
degrés. Or,
dans les différentesexpériences
de M.Dufour,
lesvaleurs de 0
étaient,
engénéral, comprises
entre i o et 20degrés,
et celles de t ne
dépassaient
pas 15degrés.
La formule(2)
a doncpermis
d’obtenir lerapport v’/v"
=R/R+S.
A mesure que le Soleil
s’approche
del’horizon,
lerapport R/S,
9 pourune station
déterminée,
augmente; etcependant
la couche d air tra-versée
parles
rayons réfléchis deBientplus épaisse. Ainsi,
le 5 oc-tobre
iS63,
on atrouvé,
pour lerapport R/S,
les différentes valeurs:0,02, 0,04, 0,03, 0,05, 0,12, 0,15, 0,26 0,34, 0,39, 0,49,
I34
les hauteurs du Soleil au-dessus de l’horizon étant
Les
quantités
réelles de chaleur réiléchie étaient dans le mêmerapport
que les nombresL. BRION.
THE AMERICAN JOURNAL OF SCIENCE AND ARTS.
(3e SÉRIE, TOME V; I873.) (SUITE.)
OGDEN N. ROOD. - Observations sur la durée et le caractère multiple des éclairs, p. 163.
1B1.
Ogden
Rood a étudié la lumière des éclairs en lesregardant
àtravers une roue formée de secteurs alternativement
pleins
etvides,
et animée d’une vitesse connue. Il en a déduit ce fait que certains
éclairs,
dont la duréeparait
attendre uneseconde,
sont en réalitéformés d’un
grande
nombre d’étincellessuccessives,
dont la duréepeut varier,
même pour cellesqui
constituent un mêmeéclair, entre 1/20 et 1/1600
de seconde.W.-A. NORTON. - Sur les théories dynamiques de la chaleur, p. iSG.
En discutallt lcs diilérentes
hypothèses
que l’onpeut
faire sur la constitution des corps et le mode d’action de lachaleur,
l’auteurarrive Ù sc
figurer
les corps comme formés d’atomes entourés d’uneatmosphère
d’éther. Lachaleur,
la lumière et l’électricité seraient alors desphénomènes
de mouvementqui
sepasseraient
dans cesatmosphères d’éthcr,
sans cluc ce mouvelncnt s’étendit aux atomes eux-mêmes.MARVEY Wr. W’ILEY. - Sur un appareil automatique à filtrations, p. 350.
Cet
appareil
est formé de deux entonnoirssuperposés
avec flot-teur dans l’entonnoir
inférieur;
ce flotteur commande un courantdont
l’interruption
détermine, au moyen d’unélectro-aimant,
l’ouverture de l’entonnoir
supérieur
formant réservoir.L’apparcil
doit
parfaitement
fonctionner, comme le ditl’auteur,
mais mesemble