Sur un nouveau rhéostat

12  Download (0)

Full text

(1)

HAL Id: jpa-00236923

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00236923

Submitted on 1 Jan 1874

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

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�

(2)

I24

SUR UN NOUVEAU

RHÉOSTAT;

PAR M. CROVA.

Il est forme de deux fils de

platiné

teiidtis

parallèlement

à l’axe

d un tube de verre AIL de 15 milimètres de diamètre intérieur en- viron. Ce tube

porte

,1 sa

partie supérieure

une

partie cylindrique

évasée AC dont la

capacité est

a peu

près égale à

celle du tube de

verre A H. III

ballon D,

de mciue

capacité

que le tube

AB,

est relié

. par un caoutcliouc au robinet de fer R fixé à la

partie

inférieure

du

tnbe;

il est mobile 1l’

long d’une

colonne

métallique parallèle

au

tube,

au moyen d’une B 1, fixée al un curseur mobile.

Les fils de

platini’

sont iiBes à leur extrémité

supérieure,

a deux

pinces

d acier P

qui

se recourbent pour entrer dans le tube AB et sont

supportées

par le

plateau

de caoutchouc durci C. A leur

partie

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018740030012400

(3)

inférieure, ils traversent deux trous

perces

dans une lame d’acier

uxéc 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 les

cllanger

au besoin, la monture B se fixe sur le robinet R au moyen d’un

épaulement

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 la

longueur

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’acier

plongent

dans le mer-

cure. On établit alors

l’équilibre

des

circuits,

le

galvanomètre

étant

au zéro. On introduit dans l’un la résistance à mesurer, le rhéostat étant dans

l’autre,

et l’on abaisse le ballon D

jusqu’à

ce cluc le

gal-

vanomètre revienne au zéro. Le double de la

longueur

lue sur le

tube

représente

le circuit du rhéostat.

Pour se servir à volonté d’un seul

fil,

et pour

pouvoir

les étudier

séparément,

on

peut

encore faire passer le courant entre l’une des deux bornes ni, n et la

borne p

fixée à la monturc inférieure. On

peut

ainsi s’assurer facilement si lcs deux fils ont même

résistance,

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 résistance

négligeable,

et sort par la borne inférieure p.

On

peut

se servir ainsi de trois combinaisons

qui permettent

de faire v arier la sensibilité de l’instrument.

A vantages

de ce rhéostat: 10 Les fils n’étant

jamais touchés,

leur résistance se maintient

plus

constante que dans les autres

rhéostats.

2° La correction de la

température

se fait avec certitude. Pour

cela,

on

remplit

le réservoir AC de

pétrole

bien

purifié,

ou de tout

autre

liquide

non

conducteur,

le mercure étant au sommet du tube

A.

Quand

le niveau du mercure

s’abaisse,

les fils sont

toujours

baignés

dans le

liquide.

Il est

essentiel, cependant,

de ne pas laisser les fils

trop longtemps

en contact avcc le

liquide,

car il

pourrait

se

(4)

faire à leur surface des

dépôts insolubles;

pour cela, des que la lecture de la résistance a été

faite,

on amène le mercure au SOlliniet

du

tube,

on ferme lc robinet

R,

et l’on ramène le ballon au bas de

sa course pour éviter que la

pression

du mercure nc

fatigue

le

caoutchouc. Un thermomètre r donne la

température

des fils.

Dans le cas où l’on

n’emploierait

que de très-faibles courants, on pourra

quelquefois

sc

dispenser

de

remplir

le réservoir AC. Le thermomètre donnera très-sensiblement la

température

des fils.

Au moyen d’un étalon de

résistance,

on déterminera la valeur de la

graduation

en unités mercurielles ou en olmns. Dans mon

rhéostat, qui

a été construit en

1872

par 31.

Ducretet,

le diamètre

du fil de

platine

est de

0m,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 1

pris isolément;

22,972, les deux fils étant associés en tension.

Le tube

ayant

80 centimètres de

longueur,

on

peut

donc mesurer des résistances variant de zéro Ù I S mètres. Je me sers d’une caisse de résistance dont les bobines les

plus

faibles

(10 mètres)

sont

étalonnées avec le rhéostat. En associant au rliéostat les bobines

étalonnées,

on pourra, de

proche

en

prochc,

étalonner toute la

série des bobincs et dresser une tablc de leur valeur à

zéro,

ce

qui

est

généralement

nécessaire.

L’emploi

de la caisse de résistances et de ce rliéostat

permet

donc d’évaluer avec certitude des résistances aussi

grandes

que l’on voudra.

Je mu

proposais

de ne faire connaître cet instrument

qu’en

pu- bliant les résultats de mes

rcchercl1cs;

mais un nouveau

rhéostat, qui

offre des

points

de ressemhlance avec le

mien, ayant

été décrit

tout récemment

(1)

par M.

Müller, j’ai

cru nécessaire de faire connaître mon instrument

qui,

par la certitude de ses

indications,

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.)

(5)

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,

de

Berlin,

si connu par ses intéressantes recherches

d’optique,

donna la

description (Poggendorff’s

Anna-

len,

t.

CXXVIII)

de divers

appareils

destinés à faire voir le

phé-

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 de

U, 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 amener

le son dans le tube

bif’urdué,

l’autre CG sert à l’audition.

Quand

la

différence de

longueur

des deux tubes ABC et ADC cst

égale

a

-?

ou, en général, à (2n+1) L/2 étant

la

longueur

d’onde du son em-

ployé),

en C il y a

interférence,

et l’on n’ entenJ prebqu-e

plus

le

son

produit

en

F,

si l’on

emploie

un son

pendulaire.

Depuis,

M.

Künig

a modifié heureusement twt

appareil;

dans

celui

qu’il

a

imaginé

et

qui

est décrit dans Le

Journal,

tome

11,

page

188,

on

peut

faire varicr d’une manière

progressive

la diilé-

rence des

longueurs

des deux

tubes,

et en outre audition directe

est

remplacée

par l’action de l’ébranlement

communiqué

au tube CG

sur une iiamme

manométrique.

(6)

M. Ad.

Secbeck, expérimentant

ai-ec ce tube de

Quincke,

constata

que diverses circonstances accessoires avaient une certaine in- iluence sur la réussite de

l’expérience;

souvent il se

produisait

un

affaiblissement du son, même

quand

les deux tubes avaient la même

longueur,

en faisant varier seulement la

longueur

totale du

système.

Il a examine isolément les diverses causes

qui pouvaient agir;

il

a 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 terminé

par deux

tubes de verre, dont l’un était fermé par

un

piston mobile,

en sc servant d’un

diapason placé

devant l’ou-

verture de l’autre

tube;

il

déplaçait

le

piston jusqu’à

ce que l’in- t(,l I,i t (lu son perçu par une

petite

tubulure latérale

placée près

de l’ouverture fut uii

IniniuIUIl1;

on

recommençait

en courbant

plus

ou moins lc tube de

caoutchouc,

et la

position

du

piston

ne

devait t presque pas être modifiée pour maintenir ce minimum.

1B1. Seebeck conclut de cette

expérience qu’une

courbure

progressive

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 des

sections,

inclinées à

45 degrés

sur l’axe du

tube;

on

pouvait

les

réunir de manière à former un seul tube

rectiligne,

ou bien un

tube coudé a

angle droit;

l’un des tubcs étant ouvert et l’autre fermé par un

piston mobile,

il a reconnu que, suivant la forme donnée au

tube,

la

longueur

d’onde

correspondant

au même son

n’était pas la même; mais il n’a pas cherché à

analyser

le mode de

communication du mouvement vibratoire de l’air du

premier

tube

à cclui du tube

perpendiculaire,

ni l’irlflucncc

particulière

de la

longueur

de

chaque tube partiel.

31. Seebeck avoue, du reste, que ses recherches sur ce

point

sont

incomplètes,

il sc propose

peut-être

d’y

revenir dans un autre travail,.

Arrivant au tube de

Quincke,

il reconnaît que la courbure ne

peut

avoir aucune

influence;

il établit alors la théorie de cet appa- reil de la manière

suivante, qui

ne

parait

pas être très-satisfaisante.

De A

partent

deux système d’ondes dans deux directions oppo- sées; ces deux sternes se

rejoignent

en C avec une certaine dif-

férence de

phase

due a la différence des chemins parcourus; il en

résulte,

en

général,

une variation

périodique

de la densité en

C,

(7)

qui

donne naissance à l’ébranlement perçu par

l’oreille; mais,

ad-

met M.

Seebeck, chaque système

d’onde

poursuit

son chemin dans les dcux sens au delà de

C,

et y revient avec un certain atlaiblis-

sement

après

avoir parcouru le tube total CDABC ou

CBADC,

et

ainsi de suite

indéfiniment;

de la sorte, la variation de densité

en C serait due à la

superposition

d’un nombre infini de mouv e- nients

vibratoires,

dont les

amplitudes

suivent une

progression géométrique décroissante,

et les

phases

dînèrent de l’une à l’autre de la

longueur

totale divisée par

â.;

l’auteur ne tient aucun

compte

de l’influence que

pourraient

avoir les bifurcations

qui

existent

en A et en C.

Le calcul de sommation est

analogue

à celui que M.

Quct

a

donné pour les

tuyaux

sonores

rectilignes, quand

on veut tenir

compte

des réflexions

multiples

aux extrémités.

Soient a

sin 2T t/T

la densité

variable qui

existe en C par suite de la

première

onde

qui

a parcouru

ABC;

p le coefficient d’afl’aiblis-

sement

après

que l’onde a parcouru le circuit

entier; (1

la diisé-

rence de

longueur

entre AQC et ADC. La

densité,

due u la

première

onde

qui

a parcouru

ADC,

sera b sin 2. T

t-

-

d/L).

Si S est, en outre,

la

longueur

totale du

circuit,

on arrive à la

foi-mule,

pour la den- sité due à la coexistence de tous les mouvements

vibratoires,

A sera minimum et aura pour

valeur

a-b/1+p, si l’on a a la fois

et

ou bien

Ouaiid d

a cette

valeur,

comme a et b sont sensiblement

égaux,

A est presque

nul, quel

que soit

S,

et par suite cette

quantité

n’a

(8)

pas d’influence sensible sur

l’intensité

du son perçu; il n’en sera

plus

de même si d est assez

éloigné

de la valeur

qui produit

l’in-

terferem e des sons,

si,

par

exemple, d =

o.

M. Seebeek a fait

quelques déterminations, qui

ne

présentent

pas

une

grande

netteté; car il est

difficile,

avee l’orcille

seule, 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 résultats

plus

nets,B s’il avait c’u recours aux flammes niaiio-

métriques

de M.

König;

car il aurait pu mesurer directement

l’amplitude

du mouvement yihratoire

communiqué

à la flamme.

Il est du reste

facile, je crois,

d’établir

plus simplement,

sans

aucun calcul et aussi

rigoureusement,

la théorie du double tube de

Quincke:

ce tube peut être en effet assimilé à un tube circulaire

en négligeant

les deux tubulures AF

et CG,

comme l’a

fait,

du reste, 31. Seebeek;

l’une, AF,

par l’ébranlement de l’air

qu’il reiifcrine,

et la réflexion

qui

se

produit

en

A,

doit avoir pour eflct de

produire

en A des condensations et des dilatations

successives;

dans le tube

circulaire

ABCD,

il doit donc y avoir en ce

point

un

noeud, puisque

de

part

et d’autre de A les mouvements vibratoires sont de sens con-

traires. La tubulure CG ne

peut qu’avoir

une faible

influence, puis- cju’c.’llc

est fermée par une membrane z son

extrémité,

soit celle du

tytnpan,

soit (elle d une

capsule manométrique;

admettons

qu’elle

n’existe pas. En

situé

a une distance

égale

1

à S/2,

il a forcément

2 iiii autre

noeud, puisque

les deux ondes

s’y rejoignent.

Si

donc S/2 =L/2,

ou

S -

on aura con-llme deux tubes fermés à leurs

extrénlités, placés

bout à

bout,

et le son

produit

en F sera

renforcé par le tube

agissant

comme

résonnateur;

en

plaçant

la tu-

bulure CG a un

noeud,

c’est-à-dire

en II,

si

S = 1,

le son perçu

sera

très-intense, puisque

en H la variation de densité est maxima.

Si la tubulure C’est

placées

en un autre

point,

le son perçu sera moins intense, e! presque

nul,

si on la

place

a un ventre, à une

distance de A

égale à L/4. Or,

dans ce cas, un des tubes AI3C

= L/4.

et l’autre

3L/4.

La différence des

chemins parcourus est donc L/2,

ce

qui explique

d’unc autre manière le

phénomène

de la non-percep- tion du suu : mais, en

réalité,

dans ce cas, il doit y avoir un centre,

(9)

c’est-à-dire un mouvement vibratoire

très-énergique

dciant le

tube

CG,

mais

perpendiculaire

à sa

direction,

et sans variations de densités

(1) .

Si, au contraire, S/2= (2k+1) L/4,

ou

bien S=(2k+1) L/2,

le

tube ne renforce pas le son

produit

en

F,

les ondes réfléchie en

H,

contre la

paroi

fictive

qui

y

existe,

étant en discordance avec les ondes renée ni es en

A ;

le mouvement y serait même

complétement nul,

s’il

n’y

avait aucune

perte

de force vive aux noeuds

qui

sub-

sistent

toujours

forcément en A et en H. On n’entendra donc

qu’un

son

faible, quelle

que soit la

place

donnée à la tubulure

C,

même si

d n’est pas

égal

à L/2, résultat

qui justifie complétement

toutes les

observations 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 aux

expé-

riences

qui

ont mis en évidence le

degré

de

précision qu’il

com-

porte.

M. Dufour a

employé

les boules de

Gasparin, qui permettent

d’opérer rapidement

cn

plein air,

et de

faire,

en peu de

temps,

des observations successives à diiférentes stations. Des boules en

laiton,

de 10 centimètres de

diamètre, pesant

go grammes,

donnent,

ainsi

que le montraien t

déjà

les

expériences

de

Gasparin,

des résultats

qui

ne sont pas inlluencés d’une manière sensible par le vent elles nuages .

En un

point,

diamétralement

opposé

a l’ouverture par

laquelle pénètre

le

thermomètre,

est soudé un tube

qui s’ajuste

à l’extrémité convenablement taillée d’un

piquet.

Les thermomètres sont divisés en

cinquièmes

de

degré.

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.

(10)

sont recouvertes d’une couche aussi uniforme que

possible

au noir

de fumée mat.

Une

sphère

A.

protégée

contre le

rayonnement

direct et la cha- leur

réiléchic,

donne la

température

de l’air. Une deuxième B

reçoit

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 même

ligne perpendiculaire

à la direct’on du flux

solaire,

à une distance de 1 mètre à

1m,20

les

unes des autres. Les

piquets

ont

1 m, 80

de hauteur.

En avant de la

sphère

B se trouv e

placé

un

piquet

le

long duquel glisse

une

planche carrée,

de

40

centimètres de

côté, qu’on peut

in- cliner

plus

ou moins à l’horizon. On

dispose

cet écran de manière à

intcrceptcr

la chaleur directe. Pour arrêter

complétement

le rayon-

nement de la

planclic,

il suffit

d’y ajuster

une feuille de carton

qui

en est

séparée

par unc distance de i centimètre.

Les thermomètres ont été

comparés

avant et

après

leur introduc- tion dans les boules. Pour cette dernière

comparaison,

on a

opéré

successivement dans une chambre

fermée,

dans un

laboratoire,

et

enfin à l’air

libre,

alors que l’air était calme et le ciel couvert.

Dans les deux

premiers

cas, les

thermomètres, après

correction

convenable,

ont tous donné la ménie

température.

Dans le dernier

cas, les ditlérences de

température

n’ont atteint

qu’exceptionnelle-

ment, sous l’influence de

l’agitation

de

l’air,

la valeur de

0°,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 sont

produits,

le

premier,

par la réflexion du

lac,

le second

par cette même

réflexion, augmentée

de la chaleur

rayonnée

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 de

refroidissement,

admettre la relation

v’/v"= = t’/t". Dès lors,

en

désignant

par S la clalcur fournie par le

Soleil,

par R la

quantité

de chaleur réfléchie par le

lac,

on aurait eu

ce

qui

aurait

permis

de déterminer le

rapport R/S.

(11)

Mais 31. Dufour a voulu pousser la

précision plus loin,

et il a

étudie le refroidissement des dcux boules dans des conditions aussi

identiques

que

possible, c’est-à-dirc,

le même

jour,

dans la même

installation,

et alors que la

température

ambiante s’était conservée sans v ariation sensible. Les courbes

représentant

ces observations, n’ont pas oflcrt de différences

appréciables.

Entre zéro et 15

degrés,

les excès de

température

to et t, à des

époques

o et x, ont pu être reliés l’un

a l’autre,

d’une manière sa-

tisfaisante,

par la relation

Les constantes A et k varient avec les circonstances

ambiantes, l’agitation,

la densité de l’air et avec la

température 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 pour

chaque

excès de

température

observé. Les différentes valeurs ainsi obtenues s’accordent d’une manière

remarquable

avec la for-

mule de

Dulong

et Petit :

dans

laquelle

on

remplace

0 par la

température

que donne

A, ln

par

13161 a

par 110077, et n par

0,006.

Les

pressions auxquelles

on a

opéré

étaient voisines de

om,

720.

La formule

(2),

calculée pour les trois valeurs de 0

égales

à

5, 151

23

degrés,

donne sensiblement le même

rapport

entre les vitesses

correspondant

à des

températures t’ et t", comprises

entre zéro et

15

degrés. Or,

dans les différentes

expériences

de M.

Dufour,

les

valeurs de 0

étaient,

en

général, comprises

entre i o et 20

degrés,

et celles de t ne

dépassaient

pas 15

degrés.

La formule

(2)

a donc

permis

d’obtenir le

rapport v’/v"

=

R/R+S.

A mesure que le Soleil

s’approche

de

l’horizon,

le

rapport R/S,

9 pour

une station

déterminée,

augmente; et

cependant

la couche d air tra-

versée

parles

rayons réfléchis deBient

plus épaisse. Ainsi,

le 5 oc-

tobre

iS63,

on a

trouvé,

pour le

rapport 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,

(12)

I34

les hauteurs du Soleil au-dessus de l’horizon étant

Les

quantités

réelles de chaleur réiléchie étaient dans le même

rapport

que les nombres

L. 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 les

regardant

à

travers une roue formée de secteurs alternativement

pleins

et

vides,

et animée d’une vitesse connue. Il en a déduit ce fait que certains

éclairs,

dont la durée

parait

attendre une

seconde,

sont en réalité

formés d’un

grande

nombre d’étincelles

successives,

dont la durée

peut varier,

même pour celles

qui

constituent un même

éclair, 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’on

peut

faire sur la constitution des corps et le mode d’action de la

chaleur,

l’auteur

arrive Ù sc

figurer

les corps comme formés d’atomes entourés d’une

atmosphère

d’éther. La

chaleur,

la lumière et l’électricité seraient alors des

phénomènes

de mouvement

qui

se

passeraient

dans ces

atmosphères 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 entonnoirs

superposés

avec flot-

teur dans l’entonnoir

inférieur;

ce flotteur commande un courant

dont

l’interruption

détermine, au moyen d’un

électro-aimant,

l’ouverture de l’entonnoir

supérieur

formant réservoir.

L’apparcil

doit

parfaitement

fonctionner, comme le dit

l’auteur,

mais me

semble

trop compliqué

pour entrer dans la

pratique.

Figure

Updating...

References

Related subjects :