Sur les égaliseurs de potentiel (Suite)

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Sur les égaliseurs de potentiel (Suite)

M. Moulin

To cite this version:

M. Moulin. Sur les égaliseurs de potentiel (Suite). Radium (Paris), 1907, 4 (2), pp.68-74. �10.1051/ra-

dium:019070040206801�. �jpa-00242224�

ions sont plus ^{nombreux et} plus lourds : plus nom-

breux, puisque ^le phosphore s’oxyde plus dans l’air humide que dans rair ^sec; plus ^lourds puisque ^la

condensation de l’humidité sur les oxydes du phosphore

alourdit assurément les particules.

Les nouvelles expériences et les nouvelles hypothèses

de M. Schmidt ne sauraient donc rien changer ^{a mes}

anciennes conclusions : il s’agit, ^{dans le cas du} phos- phore, d’une ionisation avec gros ions ^{et non d’autre}

chose1. 15 Janvier 1907.

Sur les égaliseurs ^de potentiel1 ^(Suite)

Par M. MOULIN.

[Laboratoire de physique du Collège de France.]

111.

Flammes

Dans le ^cas des flammes, ^la production ^{des ions}

est limitée à leur volume. Très mobiles ii ri n- férieur de la flamme, ^{ces ions} perdent ^leur grande mobilité aussitôt qu’ils ^{en sont sortis el de-}

viennent même, ^au bout d’un certain temps, ^moins mobiles _que les ions ordinaires. Je rappellerai ^les

mesures de M. G. Moreau2 qui trouve, a l’intérieur des flammes salées, des mobilités de l’ordre de 1000

Fig. 14.

centimètres par seconde dans un champ de ^{1 yolt : cm,}

pour les centres négatifs, ^{et de 80} centimètres pour les positiis, alors que, dans les _gaz chauds, ^{ces mobi-} lités tombent à 0,3 cm : s. à 10 centimètres et à 0,07 ^{cm : s. al} 40 centimètres de la flamme3.

Il c,ti résulte (Itie les ions qui ^{sortiront de la t1annne}

sous l’influence du champ ^{seront entraînes} par le ^cou-

rait d’air ascendant qui ^entoure la flamme et les gaz

chauds, ^{el il est} vraisemblable que, ^{dans le} champ ^hori- zontal, ^la perturbatiln prendra beaucoup ^{moins d’llll-} portance que dans le cas du radium.

Si, ^comme pour le radium, on explore ^le champ

entre les plateaux (Hg. 4) ^it l’aide d’une petite lanipe

a essence disposée à l’extrémité du tube d’écoulement,

ou trouve les résultats suivants :

1. Voir la première partie ^de ce mémoire, ^Le Radium. IV, page ^6.

2. G. MOREAU. Ann. de Chimie et de Physique. sept. 1903.

3. Les ions ordinaires, cunnne par exempte ceux auxquels

nous avions all’aire dans le cas du radium, ^{ont une mobilité de} (le, l,J cm. : sec.

L’exploration ^du champ ^{à l’aide de} l’appareil ^{à écou-}

lement d’eau, ^en présence ^{d’une flamme} de gaz ^brûlant

horizontalement an bout d’un tube T (fig. 11) ^{isolé et}

à 30 centimètres des plateaux, ^{a conduit a des résultats} différant peu du potentiel Brai mesuré en l’absence de

la flamme. Le champ est très. peu perturbé; toutefois

l’indication de l’électromètre est assez variable et il est

probable que la séparation ^{des ions ne se} fait que plus halll, dans les gaz chauds, l’influence des charges séparées ^{n’étant sensible à la} hauteur de la flamme 1. 11. Schmidt insiste à plusieurs reprises ^{sur un désaccord entre} Harms et moi. Comme je ^ne prétends défendre que ^mes propres

opinions, je pourrais passer ^ce détail sous silence, ^si je ^{ne t’avais} déjà signalé ^{moi-même et l’n même} temps epliqué. ^Entière-

ment d’accord avec moi sur la nature du phénomène ^{et sur les}

mobilités des ions. M. llaruls trouBc au contraire un coefficient de recombinaison beaucoup plus grand que ^{le mien.} Cc coeffi- cient a été calculé il partir ^d’une expérience ^{faile sous basse} pression par extrapolation d’une lui théorique donnée par ^Lan-

gevin. ^{Or cette loi est,} inapplicable ^{au cas du} phosphore. ^Au contraire, j’ai mesuré directement le cocfiicient, il la pression

ordinaire _par nne melhodc indépendante, ^et le nomin’e obtenu est parfaitement d’accord avec ce que l’ordre de grandeur ^des

mobilités permellail ^de prévoir. ^{Ni la} Liteorie, ⁿⁱ l’expérience ^ne me permettent donc de douter de l’exactitude du nombre que j’ai ^{donné. Cette} petite divergence ^ne me paraît d’ailleurs pré-

stlutcr (lu’une importance accessoire, ^{et l’accord} général ^entre les idées de Harms et les miennes subsiste. Je serais etonné que

M.Harms ait été plus que moi convaincu par les arguments ^nou-

veaux de M. Schmidt.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:019070040206801

69

que lorsque des courants d’air ^en modifient la répar-

tilioli. La courbe de la figure ^{1,’) donne la} répar-

1ilion des potentiels en présence de la flamme placée à

40 centimetres au-dessous du jet ^{d’eau (la courbe E} correspond ^{à un nouvel} étalonnage ^du champ, ^le

tube T’ étant maintenu au potentiel qu’il prend

Fig. 15.

quand ^{la flamme est allumée,} puisque ^la perturbation

moyenne ^es) nulle). On voit que le champ ^{tend :B s an-}

nuler dans les gaz chauds.

Dans ^un champ llorüoni al, ^la perturbation ^intro-

duite par la flamme peut ^donc être considérée comme

nulle. Au contraire, ^{dans un} champ ^{vertical, c’est-à-}

dire dont les lignes ^{de force} sont parallèles à la vitesse des gaz chauds, ^{il n en est} plus ^{de mcme et la} per- turbation peut, comme nous l’allons voir, ^{et comme}

l’avait trouvé M. Henning, ^{devenir très} importante.

Les deux panneaux ^étant disposes horizontalement,

l’un au-dessus de 1 autre à 1 mètre de distance, ^l’un place ^{sur le} sol, l’autre isolé et charge, l’écoulement d’eau donnc, ^{au milieu} de la distance des plateaux, 25,5 volts, alors (me la flamme ^en indique ^{40. L’er-}

reur est du même ordre quand ^on inverse le signe ^de

la charge ^{et varie assez} peu ^avec la longueur ^{de la}

flamme :

Pour préciser ^{la cause de} cette erreur, il nous reste à étudier la répartition ^du potentiel ^{entre les} plateaux

en présence de la flamme. A ^cet effet, l’appareil ^u

écoulement installé sur une petite plate-terme pouvait

se déplacer ^le long ^d’une glissière verticale dans les mêmes conditions (me ^sur le banc d’optique. ^Le jet ^se

brisait 011 gouttes très peu au-dessous de l’ajutage

d’écoulement et le point ^{on se} taisait la séparation ^de

ces gouttes ^{était nettement visible.}

L’étalonnage ^du champ ^{(courbe E,} tig. 1 G) ^{a été fait}

comme précédemment ^en maintenant te tube T’ an

potentiel indiqué par l’écoulement d’eau placé au ^même niveau, quand ^{ce tube T’ est relié à} l’appareil ^{à écou-}

lement. La courbe F donne la nouvelle répartition du potentiel ^en présence de la flamme.

On voit immédiatement que l’allure de ^cette courbe pst entièrement différente de celle des courbes obte-

nues pour le radium.

(La courbe R ^corres- pond ^au potentiel indique dans les mê-

iiies conditions on

présence ^d’une prise

de potentiel ^{au ra-}

dium (III) , rayon- nant vers le plateau supérieur). ^{Il fau-}

drait, _pour interpré-

ter cette perturba-

tion uniquement par

une accumulation d’ions, _supposer,

d’après ^{le sens de la Fig. 16.}

courbure, qu’il y ^a

des ions négatifs ^{entre la flamme et le} plateau néga-

tif. L’interprétation par ^une charge positive prise par la flamme et les _gaz chauds en présence ^du champ

est au contraire immédiate.

Si, ^en effet, ^on porte ^la tige ^à l’extrémité de laquelle

brillait _{le gaz} au potentiel ^{de 40 Bolts, en} remplaçant

la flamme et les _gaz chauds situés en son voisinage

immédiat par un morceau de papier ^{de forme ana-} loguie, ^{la nouvelle} répartition ^du potentiel correspond

u la courbe tracée au-dessous dc F et (lui comprend ^la portion ^en pointillé. ^{Cette portion} pointillée ^{se redresse}

de plus ^en plus ^{h mesure} que l’on augmente ^{la hau-}

teur du volume occupé ^{par le} papier ^{et l’on a la}

courbe tracée en trait plein quand ^{elle atteint une} quinzaine ^de centimètres, c’est-à-dire quand ^le papier

occupe ^un volume un peu plus grand que le volume ou le champ ^était sensiblement nul.

La flamme se comporte ^{donc, u} peu de chose prt’s,

comme iiii volume équipotentiel qui prend ^le poten-

tiel d’une région ^{située 23} centimètres plus ^haut.

Cette flamme est chargée positivement, les gaz chauds

emportent ^une charge positive ^dont la densité diminue

assez rapidement. ^{Il est} vraisemblable quc ^cette charge positive ^{est due a ce} que les ions négatifs ^{sont éliminés}

immédiatement sous l’influence simultanée du courant ascendant et du champ, alorsquelesionspositifs ^tendent

à être ramenés vers le bas par le champ. ^{Par suite}

de leur grande mobilité dans la flamme et en son wi-

sinage immédiat, ^{les ions} positifs ^{obéiront surtout à}

l’action du champ. ^sans pouvoir ^toutefois sortir par ^en

dessous, ^car étant aussitôt refroidis, ^{ils seront enlevés}

par le ^courant d’air d’alimentation. Finalement, !e

champ diminuant de plus ^en plus à l’intérieur de la

flamme sons l’influence de cette accumulation de

charges positives, il s’établira ^un régime tel que les ions positifs ^se déplacent ^vers le haut très lentement dans la flamme, puis ^de plus en plus ^{ville, dans les gaz}

chauds à ^mesure qu’ils ^s(’ refroidissent et que, leur mobilité diminuant, ils obéissent de moins en moins

an champ. ^1)t’ plus, par suite de la charge ^accumulée,

les lignes de force devront se recourber vers les _gaz chauds, mais les ions positifs qui tendraient à en sortir horizontalement sous leur influence seront emportés

par le ^courant ascendant, de sorte qu’il n’arrivera ^aucune

charge ^{dans la} partie inférieure du champ.

Le régime ^{une fois} établi, les gaz challds emportent

des cimrges positives ^et nébatiBes ^en quantités égales.

Arrivés au voisinage ^du plateau supérieur positif, ^ces

gaz s’étalant sur ce lllateau, ^{tous les ions} négatifs

viendront s’y décharger, alors que les ions positifs ^se répandront dans l’air de la salle. Apres ^{une combus-}

tion d’une demi-heure dans te champ, l’écoulement d’eau indiquait ^{au milieu des} plateaux, relies tous les deux au sol, ^un potentiel de 5 volts. Si après ^une

combustion d’une durée du même ordre que la durée d’une série de mesures, on refait rapidement ^une

nouvelle exploration ^du champ ^en l’absence de flamme,

on trouve des potentiels trop ^élevés partout ^de 1,5 ⁱⁱ

2 volts, ^ce qui permet d’expliquer l’écart des deux courbes (F ^{et celle tracée à} cote), ^{tout au moins a11-}

dessous de la flamme. Au-dessus, ^l’écart provient ^{de ce}

que les gai chauds sont chargés positivement ^{sur une} grande hauteur, par ^suite de l’augmentation de l’inten- sité du champ quand ^{on s’élève ; les ions} positifs,

bien que peu mobiles, peuvent ^{encore être} retenus et il s’ensuit que nous avons au-dessus de la namme des

charges positives ^en quantité décroissante il ^mesure

qu’on ^{s’élève, ces} charges ayant. ^{Dans cette} région,

une action complètement différente de ceUe du volume

équipotentiel qui remplaçait ^{la flamme et} les gaz ^chauds

dans le cas de la deuxième courbe.

L’erreur subsiste proportionnelle pour des champs plus petits ^ou plus grands que 60 volts par mètre,

comme le montre le tableau suivant. Ce tableau donne le potentiel mesuré il 33 centimètres du plateau ^infé- rieur; pour faciliter la comparaison, j ai porté ^{dans la}

colonne h, ^{1 1(’} produit de Y par le rapport ^du champ

de 60 volts par ^{mètres au} champ correspondant.

Les points ^{0 de la} figure ¹⁶ correspondent ^{u un} champ de 500 volts par mètre.

Les flammes données par d’autres combustibles donnent des résultats analogues. L’acétylène indique

pour ^{une flamme} fuligineuse, ^{dans lo} champ ^de 500 volts par mètre et à 40 centimètres de hauteur.

150 volts au lieu de 100, la flamme étant horizon-

tale. Avec un ajutage très fin et une pressio suffi-

sante, on peut avoir une flamme non fuligineuse ^{et on}

mesure dans ces conditions :

La fumée très dense (lui s’échappait de la flamme n’avait donc aucun effet.

Poiir lcs liquides, ^tels que l’essence. l’alcool. ^etc., j’ai employé ^une petite lampe (formée ^d’un petit ^t1a-

con muni d’une mèche convenable) placée ^{sur un} sup-

port ^isolant pose ^{sur le} plateau inférieur. Le poten- tiel pris par ^cette lampe ^était compare ^au potentiel indique par ^{un bout} de mèche an nitrate de plomb ^à

5 pour 100, employé ^dans les conditions _que j’indi- querai ^a propos ^des mèches, remplaçant la ^{flamme. Le} potentiel ^vrai, indiqué par ^cette mèche, ^{étant de} 25,5 BoIts, ^{cjn avait avec :}

La fumée (d’ailleurs beaucoup ^{moins dense} pour l’essence térébenthine que pour l’acétylène) ^{a donc ici}

pour effet de diminuer ta perturbation par suite de la diffusion rapide ^{des ions vers elle dans} la flamme. On

peut ^{diminuer encore} plus ^cette perturbation ^{en faci-}

litant le brassage ^des gaz chauds et di ta fumée, _par

l’adjonction ^{d’une cheminée avec admission} d’air très

faible, ^{comme celle de la} lampe ^{d’Exner. L’erreur,}

dans ces conditions, ^{est assez} peu diminuée pour ^une flamme de gaz, alors qu’elle ^{s’annule si l’on} dispose

autour de la flamme du pétrole (petite lampe) ^{un tube} métallique ^{de 1,5} centimètres de diamètre et de 10 centimètres de longueur (le potentiel Brai était

détermine, ^bien entendu, avec une mèche placée ^dans

le tube, quand ^la partie ^et) ignition ^{arrivait au bord (te}

ce tnbe).

La lampe d’Exner, qui possède ^{une cheminée} plus large ⁽¹ centimètres) ^{donne un} potentiel qui ^se rap-

proche ^d’autant plus ^du potentiel ^Brai qu’t’Hc ^file davantage. ^{une flamme basse, cette} lampe ^indi- quait ^{58 volts, el se mettait en} équilibre ^{en 30 ;1}

1;) secondes; avec une flamme plus ^{haute et donnant}

de la fumée, elle indiquait ^{2(),5 volts, la mise en} équilibre ^{at’ faisant en un} temps du même ordre. La mèche indiquait ^{21 volts an niveau} supérieur ^{de la}

cheminée et 26,5 volh à 2 centimètres au-dessus. Cet

71

écart d’environ 2 centimètres est d’ailleurs peu ^modi-

fié par le vent, ^{comme me} l’ont montre les essais faits avec cène lampe ^{à la Tour Eiffel; eUe} peut ^donc

rentrer dans la constante do l’appareil, qu’il ^faudra

déterminer pour faire des ^mesures absolues. Cet

écart, indépendant, ^{de la} déformation du champ pro- duite _{par la} lampe ^{et son} support, provient, ^comme

pour ^le radium, de ce que les lignes ^{de force sont} obligées ^{de se} recourber pour aller cherclier les ions

qui ^{sortent de la} cheminée. Avant _que le vent l’ait

modifié par ^un soufflage suffisant des gaz chauds, ^la lampe ^s’est déjà ^éteinte.

Le vent ^a d’autant plus ^d’effet pour diminuer la

perturbation que la flamme ^est plus ^{molle; pour} qu elle disparaisse complètement, ^il faudra, ^{en effet,} d’après ^ce que nous avons vu, (pie la flamme ^se sous l’action du vent pour que la direction de la flamme et des _gaz chauds soit à peu près parallèle

aux surfaces équipotcntielles. ^{Pour la} lampe ^{à alcool,}

la perturbation ^cessera pour ^{un vent assez} faible, inférieur à 1 mètre par seconde, alors que pour l’acé-

tylène, ^{il faudra un vent de 1 mètre à 1m,50 suivant la} vitesse des gaz.

Dans le cas oit le vent n’étaît pas absolument ^hori- zontal, j’ai ^{obtenu avec une flamme d’alcool nue des}

indications variant de à 1 GO volts en un point ^oil

le potentiel ^{était de i40 volts,} soit des écarts de 10 à 13 pour 100. suivant que la flamme rabattait ou se

relevait.

Il 1 faudra proscrire ^les lampes ^{ou les} gaz chauds ont

plusieurs ^issues possibles, ^{si ces} gaz chauds peuvent

sortir indifféremment par ^{l’une ou} par l’autre 1; le

potentiel correspondant ^aux différentes issues étant en

général différent, ^{il en} résultera des variations qui,

suivant les conditions, pourront ^être quelquefois ^con-

sidérables.

11 n’y ^{a avec} les flammes aucune fuite causée par les ions, qui ^{sont ramenés} par ^{le vent sur} les conduc- teurs reliant le collecteur il l’électromètre, ^comme Je ^{l’ai constaté a} l’aide du cylindre ^de Faraday.

Les ions sont trop peu mobiles ^et la mise en équi-

libre trop rapide, pour que ^cette fuite puisse prendre

une importance quelconque.

On voit donc que les flammes produisent, ^{en l’ab-}

sence de vent, des perturbations importantes qui ^dis- paraissent ^{avec un vent} siirfisant et horizontal. Seule la lampe ^d’Rxncr (oit analogues) pourra donner des résultats acceptables. ^{Si le vent est} trop ^fort pour

qu’elle puisse ^{rester allumée, on} pourra employer l’acétylène, ^{mais seulement dans le cas d’un vent}

horizontal. Au fond, les flammes demandent des

précautions analogues ^{à celles} qu’exigent ^{les sels}

de radium, ^{tout en étant innniment moins} prali-

ques.

1. Cas de la tampp ^du sortent Park Morill (États-Unis ^1885- 1888).

IV. Mèches

Les mèches ^au nitrate de plomb indiquent, ^en gé- nrral, ^comme l’aBaient trouva M. Pellat et M. Le

Cadet, ^{11 n} potentiel supérieur ^de quelques ^{volts au} potentiel de la cage de Faraday ^dans laquelle ^{on les}

fait brûler.

J’ai retrouvé ^llll résultat analogue : ^{la mèche les} charge positivement, indépendamment ^{de tout} champ extérieur, ^{et cette} charge ^{est assez varialde au cours}

de la combustion d’une même mèche. Elle dépend

surtout de la concentration (le la solution qui ^{a servi}

à imprégner ^le papier, ^{de la nature de cc} papier ^{et de}

la quantité de cendres qui recouvrent la partie ^en ignition. ^Elle dépend ^{aussi des} conditions dans les-

quelles ^{sc fait la} combustion, comme nous le verrons tout à l’heure.

be tableau de la p. 72 résume les résultats obtenus pour différentes concentral ions de ^la solution, ^{en tai-}

suant brûler la mêche ¹ entre les plateaux qui m’ont

Serl1 précédemment, ^{ces deux} plateaux ^{étant au sol.}

Les nombres donnent l’excès du potentiel ^donné par

ces mêches sur l’indication de l’écoulement d’eau, indication inférieure ^à un Bolt, ^en général, ^mais

variant suivant la charge de l’air de la pièce.

Les mèches (lc coton an chronlate dc plo111b ^laissent heaucoup de cendres et se mettent très difficilement

en équilibre.

Les sels autres qU3 le nitrate d8 plomb ^donnent

d’assez mauvais résultats : le nitrate de baryte ^donne

des mèches qui ^fument beaucoup, laissent énormé- ment de cendres et se 111ettGllt mal en équilibre; ^le

nitrate de potasse donne des cendres fondues, cl le nitrate d’ammoniaque ^se décompose trop facilement,

avant le papier.

Les mèches au nitrate de plonlh, ^{ao contraire;}

brûlent très bien, ^{les cendres} qui, ^{avec le} papier

Herzélius sont presque uniquement ^de l’oBBde ^de plomb, ^{sont très} légères ^{et tombent très} facilement.

La partie ^en combustion se taille en pointe allongée.

En général, ^la charge spontanée ^{est très} irrégulière

et ne va pas toujours ^en augmentant ; ^le potentiel ^indi- qué ^{subit des} variations, énormes pour les grandes ^Coil- centrations, qui correspondent toujours ^{à une} projec-

tion de fumée et de gaz ^venant de l’intérieur. Le po-

tentiel, qui ^a auglnenté brusquement ⁿ la suite de cette projection, ^{diminue ensuite} plus lentement, ^la

mèche tend al se remettre en équilibre. Cette diminu- tion est d’autant plus rapide que la mèche ^est plus

1. Ces mèches étaient l’aites comme il suit: La feuille de

papier ^est découpée ^{en bandes} qui ^sont passées ^{dans la solution} puis ^{mises tl} sécher. Ces bandes sont ensuite roulécs en se ser- vant d’une aiguille ^u tricoter : pour 6ver l’extrémité ^{ne lcl} hnnde, ^on pent couper ^ceite extémité en beseau et collcr le dernier coin qui ^{s’enronle à} l’aide d’une étiquette, par exemple.

On ol tient ainsi des rouleaux qui ^ont pour longuer ^{la lar-}

getir le la bande (une vingtaine ^de centimètres) ^{et Sa 12}

millimètrr’s de diamètre suivant l’épaisseur ^du papier.

chaude et qu’il ^{a moins de cendres,} c’est-à-dire que la mèche se met plus ^{vite en} équilibre ^{dans un} champ. ^Les augmentations ^{sont d’autant} plus grandes

que ^les projections ^sont plus ^violentes.

Les mèches à 10 pour 100, qui ^{ne se} chargeaient

sensiblement pas à l’air libre, prennent ^une charge spontanée qui ^augmente progressivement ^{si on les}

fait brûler dans un cylindre ^de Faraday qui ^les pro-

Irge ^{contre les courants} d’air, ^{et cette} charge ^est

d’autant plus grande que le cylindre ^étant plus ^étroit

et plus ^{haut les} protège mieux. Les courants d’air, ^en effet, refroidissent la partie ^{de la} mèche que n’a pas

encore atteint la combustion et l’empêchent ^{de sl’}

décomposer trop ^{tôt. En} l’absence de courants d’air

froid, LI nh’cbe s’échauffe et la décomposition plus rapide (pli ^{en résulte} provoque ^des projections de gaz

comme il s’en produit ^avec les mèches plus ^concen-

trées. Ce phénomène ^{devient surtout violent} quand,

la mèche étant suspendue verticalement la pointe ^en bas, la ftul1ée et les gaz chauds l’enveloppent ^comme

d’une gaine; ^{dans ce cas, la} température ^{devient telle,}

Bers la lin, _{que la} décomposition ^{totale de ce} qui ^reste

se produit brusquement ^{et, à ce moment, la mèche}

peut prendre ^un potentiel ^de beaucoup supérieur ^;1

une centaine de volts 1.

1. Qui correspond probablement ^{à la chute à zéro de l’elec-}

de M. Le cadel en supposant ^son cyindre chrgé negdativement ^,ce qui ^est vraisemblable d’après ^{les rèsultats}

que j’ai ^obtenus. V. p. 6.

Avec les mèches supportées ^{par une} pointe ^métal- lique qui ^{rentre ii force, il se} produit également ^une décomposition rapide,par ^suite de l’echauffement in- térieur qui ^se produit quand lapartie ^en ignitionarriBe

à cette pointe ^{on de la} détérioration du papier. ^Dans

le cas oit la pointe ^{rentre librement sans} frottement,

on n’observe aucune charge supplémentaire.

Il était intéressant de rechercher la cause de cette

charge spontanée. Si l’on fait passer les ^gaz qui pro- viennent de la combustion d’une mèche dans ^un petit cylindre ^de Faraday ^{relié ii} l’électromètre, ^on trouve.

en général, ^une charge négative. ^On peut ^{se rendre} compte d’un pou plus près ^du phénomène ^{en em-} ployant ^le dispositif ^delà fig. ^17. Les gaz provenant de la combustion passent ^dans le lube de laiton F relié a l’électromètre et bourré de coton qui ^{es[ des-}

tiné à arrêter les charges; ^ces gaz ^sont entraînés par

un courant d’air produit ^à raide d’uiie lronlpe ^{à t’an}

et qui ^a été nitré sur le tampon ^{(le coton} C destiné à arrêter les ions (pu pourraient provenir de la flamme

qui servira il chauffer. Si 1 on place ^dans le tube de

verre V ^un hont de mèche ati nitrate de plomb ^{et si}

on chauffe le tuhc, ^on constate,au moment ou se pro- duit la décomposition ^de cette mèche ^{une forte} charge négative, puis, quand ^cette décomposition ^{est terminée,}

la combustion se déclare brusquement ^{et la} charge ^du

gaz devient positive. Si l’on introduit simplement du

nitrate de plomb dans le tube V, on observe encore ,au

moment de sa décomposition.,ne forte charge négative

73

Nous voyons donc ,d’aprs cela .que l’émission de

charges négatives provient de la décomposition ^du

nitrate de plomb qui ^{a tien dans} la partie de la mèche située immédiatement en arrire de la partie en com-

bution .Ces charges ,en passent travers la substance

poreuse de la mèche,different en grande partie vers

duc-teurs n’a aucune espèce d’influence .Avec les mcchps u o pur 100, ^{la mise en} équilibre ^{était d’ail -} leurs instantanée ,pour un de 1 in 50.

Dans le champ, horizontal ou vertical , la perturba

lion pst très sensiblement nulle pOllr lus mèches qui

ne « fusent » pas, en l’absence dti tout courant d’air.

Fi g ^17.

elle, ^{mais elles} sortiront presque ^en totalité si les _gaz

sortent avec une vitesse suffisante pour que ^cette diffusion n’ait pas le temps ^{de se} produire. ^{Pour les}

mèches de faible concentration qui ^ne fusent pas, ^il

ne sortira de charges négatives ^{que celles} qui ^ont

diffusé vers la fumée et ont été, pour ainsi dire, ^immo-

bilisées dans cette, fumée. L’émission de charges posi-

)IBes qui ^se produit pendant la combustion vive ne

prendra jamais ^{mie bien} grande importance; les gaz chauds qui proviennent ^{de cette} combustion ne con-

tiennent pas de fumée et ils perdent ^leur charge par

diffusion vers les cendres quand elles recouvrent la mèche. Si les cendres sont enlevées, ^le phénomène ^de

mise en équilibre ^{domine et} compense ^{cette émission}

positive. ^On peut ^voir cependant, dans le tableau pré- cédent, _que ^{cette émission} peut dominer dans certains cas, par exemple pour ^une mèche de coton ^non tressée a 5 pour 100 qui laisse des cendres très po-

reuses pour laquelle les ga/ provenant ^{1 de la} décompo-

sition intérieure trouvent une issue facile et sortent sans vitesse.

Lèvent rend la combustion superliciclle plus vieve,

et eiilène les cendres. Par suite du refroidissement

qu’il produit, ^la décomposition de la mèche iiest pas

plus rapide, ^{de sorte (me la} charge spontanée ^tendra

à s’annuler. La vitesse de mise en régime augmente énormément. Pour une mèche à 10 pour ^{J 00, l’erreur} provenant de ^la charge spontanée qui était de l’ordre du Boll, devient nulle pour ^{un vent} d’environ 1 ln. 50.

L’essai an cylindre ^de Faraday ^en grillage, ^{fait dans}

tes mêmes conditions (me pour le radium ^et la flamme , a montré que la fuite qui pourrait provenir d’un apport d’ions par le veut au voisinage des com-

En présence ^{d’iiin vent} suffisant pour enlever les cendres, ^{elle est 1} absolument nulle.

Le tableau suivant donne la répartition ^du potentiel

entre les plateaux, déterminée comme précédem-

ment, ^{une mèche en} papier ^Berzélius norvégien a

10 _pour 100 brûlant au milieu.

Les ions que le champ fait sortir de la par lie ^incan-

descente sont très peu mobiles et sont entraînes coni-

plètement par le ^courant asccndant de _gaz chauds.

L’exploration ^du champ ^à l’aide d’une mèche ( 1() _pour 100) conduit d’ailleurs n des résultats qui

ne diffèrent du potentiel irai que par ^{une constante}

additi;e, ^dc l’ordre du volt pour les mèches qui ^ne

fusent _pas, et qui ^al sensiblement pour valeur la Baleur du potentiel que prend spontanément ^{ta mèrhe en}

brûlant entre les plateau ^{au sol}

On volt donc queu l’emploi des mèches conduira In1-

jours ^u d’excellents résultats si t’en emploie ^des

mèches de faible concentration qui ne fussent ^{pas .On}

utilisera au dehors des mèches 3 pour 100 par temps

calme et. ^{en cas} de vent, pour éviter ^une commbustion trop rapide, des mèches à 2 pour 100, ^de préférence

en papier Berzélius norvégien.

Ces mèches m’ont toujours ^{donné, dans le vent, à}

la Tour, ^{le même} potentiel (me l’écoulement d’eau et, tlans bien des cas, je les ai utilisées comme étalon.

Leur mise enéquilibre ^{est d’autant} plus rapide (lue la vitesse du vent est plus grande.

Au laboratoire, les mèches à 5 pour 100 ^{se mettent} lentement en équilibre; ^on peut cependant ^{les utiliser}

en envoyant ^{dessus un courant d’air à} l’aide d’un petit

ventlateur. On peut ^{aussi se servir de mèches décon-}

centration un peu plus grande (10 pour 100), ^{a la}

condition de faire la correction qui ^se déterminera soit

en annulant le champ, ^{soit dans un cylindre de} Faraday ^en grillage métallique, ^{suivant les cas.}

Le seul inconvénient de ces mèches est le déplace-

ment de la partie ^en ignition et, par conséquent, ^du point ^{oil se} fait la mise ^en équilibre. ^On évitera facile-

nlent cet inconvénient, dans le cas des installations

portatives, ^c’n disposant ^{la mèche} horizontalement an

bout d’unr tige horizontale isolée assez longue. ^1)’ail- leurs, ^{si l’on vent faire des mesures absolues, il fau-} di-a s’arranger ^de façoll a ne pas déformer le champ

par la présence de conducteurs ^au sol. On utilisera,

par exemple, ^des supports entièrement isolants ou

bien on disposera la mèche horizontalement ^au inilieii d’un lil tendu entre deux piquets ^{éloignés par} rapport

à leur hauteur, ^{avec isolant en haut.}

Avec un vent suiffisant, ^{la vitesse de mise en} équilibre des mèches sera assez grande pour que la

déperdition possible par le fil soit absolument négli- geable.

Pour les installations fixes, ^{il faudra} que la partie

en ignition ^reste toujours ^{au même} point, ^ce qui ^exi-

gera ^un dispositif ^assez compliqué ^et délicat pour dévider la mèche. Il faudra rejeter ^tout dispositif flui

ne remplisse pas ^cette condition. Arl Pic du lVIidi, par

exemple, ^on emploie ^{iiiic mèche de coton tressée}

enroulée sur un rylindrl’ métallique ^d’une vingtaine ^de

centimètres de diamètre, ^{isolé et} suspendu ^{à 1m,50 du}

mur ct 3 mètres an-dessus du sol, environ. Par suite

dudéplacementdu point ^en ignition ^autour du cylindre.

l’écart total entre les indications obtenues de part ^et

d’autre de ce cylindre ^{sera au} minimum de t’ordre

de 20 130 c’est-a-dire ^de l’ordre de 13 pour 100 1. ^Les courbes présetent une variation périodique qui corres-

pond ^{a la} période de rotation du point ^en ignition ^et

pour laquielle il ^{ne me} semblepas nécessaire de cher- cher une autre interprétation.

Conclusion.

En somme, ^ces prises ^de potentiel, emplloyées ^dans

les conditions _que j’ai indiqueés conduiront ;1 des résultatsaussi précis que l’écoulement deau les sels de radium, la lampe ^{d’Exner et les mèches,} pourront

être emplyés indifféremment pour des ^{mesures faites} ii l’aide d’une installation portative .Pour l’enregistre-

ment, seuls les sels de radium permettront d’avoir une

installations simples, n’exigeant ^{1 de} survellance que

celle de l’élcctromètre.

J’ai uniquement ^{cherché à} déterminer les conditions de fonctionnement de ces collecteurs el j’ai ^montré quelles ^{sont les} perturbations a craindre, indépen-

damment de la déformation des surfaces équipoten-

tiellcs qui provient de l’introduction de conducteurs dans le champ. Cette déformation ne variera pas ^sous 1 innuence du vent et le champ s’obtiendra rn multi-

pliant l’indication obtenue par un coefncient con-

stant. Ce coefficient qui, pour les installations nBes

sera le coefficient de réduction au plan (qui ^tient compte ^{de la} présence ^des bâtiments), ^devra toujours

être déterminé pour permettre ^la comparaison ^des

mesures faites avec des installations différentes. 11 se

déterminera ;l l’aide de deux ^mesures simultnées, faites,l’une à l’aide de l’installation, l’autre en plaine.

Pour cette dernière, ^{le mieux sera, comme nous}

l’avons vu, d’utiliser les mèches, ^soit t en mesurant la différence de potentiel ^{entre deux} points ^{de distance}

connue en se servant de deux mèches soutenues par

une tige ^isolante, soit, chaque fois que cela ^sera

possible, ^en opérant ^comme je ^l’ai indiqué ^{avec un}

fil tendu, pour lequel ^la déformation du champ ^sera négligeable.

Décembre 1906

1. Elle sera plus grande palus suite de l’incurvtion des ligine

de force vers ke point en ignition , nécessaire ,comme dans le cas

des disques actifs, pour que l’équilibre existe .