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Submitted on 1 Jan 1903
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thermo-électrique
E. Carvallo
To cite this version:
E. Carvallo. Roue de Barlow actionnée par un élément thermo-électrique. J. Phys. Theor. Appl.,
1903, 2 (1), pp.122-125. �10.1051/jphystap:019030020012200�. �jpa-00240699�
ROUE DE BARLOW ACTIONNÉE PAR UN ÉLÉMENT THERMO-ÉLECTRIQUE;
Par M. E. CARVALLO.
L’intérêt didactique qui s’attachait à la réalisation de cette expé- rience, montrant une transformation de chaleur en travail par l’inter- médiaire d’un courant électrique, n’échappera à personne.
Malheureusement la roue de Barlow, telle qu’on la trouve dans la plupart des cabinets de physique, est un appareil bien trop peu sen- sible pour être mis en mouvement par un seul couple thermo-élec-
trique. Ainsi la Sorbonne possède une roue de Barlow à dents et un disque plein de Faraday. Le plus avantageux de ces appareils a
donné les résultats suivants
Il faut employer un courant d’au moins 7 ampères, et la différence
de potentiel aux bornes de la roue est alors de 0,4 volt. La retouche des pivots et l’addition d’armatures à l’aimant n’ont produit qu’une
amélioration médiocre.
’
FiG.l.
Dzjninution de l’ampérage. Circuit magnétique.
-Mais on en
obtient une importante en substituant un électro-aimant à l’aimant.
Voici la disposition que j’ai adoptée :
~
L’électro-aimant est un tore de fer doux coupé en Z 1). Il a pour,
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019030020012200
Il porte deux couches d’un fil de Il,-,4 de diamètre contenant
436 spires, soit :
,Avec ces données, le calcul du circuit magnétique montre qu’une
excitation de 4 ampères donne un clamp de 4800 gauss. Le champ
déduit de la mesure du flux d’induction a été trouvé égal à 5000.
L’accord des deux nombres est satisfaisant ; car, dans la réalité,
l’attraction des pôles de l’électro-aimant diminue un peu l’entrefer,
ce qui augmente le flux magnétique. Le calcul montre en outre que la réactance du fer est négligeable devant celle de l’entrefer, de sorte
que le champ magnétique dans l’entrefer est sensiblement propor- tionnel au courant d’excitation jusqu’à 10 ampères.
Dinùinulion du Circuit de la roue.
-Le voltage doit être
abaissé au-dessous des GV,03 du couple thermo-électrique. Pour obte-
nir ce résultat, on diminue autant que possible la résistance du cir- cuit de la roue. Celui-ci contient la pile et la roue.
La roue R 1) se compose d’un disque ayant 9 centimètres de diamètre et ocm,4 d’épaisseur monté sur un axe x’x. Sur la tranche sont plantées 24 dents de laiton, qui ont 3~,6 de long et Olm,9- de dia-
mètre. Les extrémités des dents viennent successivement plonger
dans une cuve à mercure C, par où sort le courant. La roulette 1~, por- tée par l’axe x’x, plonge dans une cuvette à mercure c pour l’arrivée du courant. Toutes les pièces au contact du mercure sont nickelées
pour que les surfaces de contact restent propres et identiques à elles-
mêmes autant que possible.
Dans ces conditions, quand tous les nickels sont bien propres et
quand on emploie du mercure distillé, la résistance de la roue avec ses cuvettes est assez constante. Mesurée au pont Thomson, elle
varie entre et 0~~,007. Mais, si le mercure n’est pas parfaite-
ment propre, ainsi que le nickel, la résistance est essentiellement variable et se trouve souvent plus que décuplée.
La pile est formée de deux tiges constantan et fer ayant chacune
35 centimètres de long et Qem,8 de diamètre; elles sont brasées; .
ensemble et portent à chacune des extrémités libres un fil de cuivre de 3 millimètres de diamètre pour le contact avec les hornes des cuvettes à mercure de la roue. La résistance totale de cette pile
a été calculée, puis vérifiée au pont Thomson ; elle est de à
froid.
En résumé, quand on se place dans les meilleures conditions, la
résistance totale du circuit de la pile et de la roue est r = 0",0i2.
Or, en portant la brasure de la pile au rouge cerise, on obtient la force électromotrice OV,03; l’in,tensité qui doit en résulter est
i = 2amp,5. Pour faire des mesures, j’ai ajouté au circuit un ampé-
remètre qui porte à Ow,02 la résistance totale du circuit de la roue.
Dans ces conditions, l’intensité calculée est i = 11-P,5. C’est en effet
ce que donne en moyenne l’expérience; cependant, en poussant le chauffage de la brasure, on peut aller jusqu’à 1amp,8.
Moment de la force électro-1nagnétique nécessaire pour let
roue.
-Une petite poulie p, placée sur l’axe a permis de
mesurer la mobilité au moyen de poids. Les moments nécessaires pour entraîner une roue montée sur pivots et une roue montée sur
billes sont les suivants :
~’
.
D’un autre côté, si l’on calcule le moment des forces électro-
magnétiques qui agissent sur une dent verticale traversée par l’intensité i - 1 ampère (0,1 C. G. S.) et située dans le champ magnétique u ‘ 5000 gauss, on trouve pour moment 7,6 gr.-cent.
La position verticale de la dent est, il est vrai, la plus favorable;
mais la prépondérance que nous trouvons pour le moment moteur d’une part et, d’autre part, la possibilité d’augmenter oc et i, per-’
mettent de prévoir le succès de l’expérience.
L’expérience réussit bien dans les conditions suivantes : Pile thermo-électrique sur l’ampèremètre et la roue à bille :
(Courant d’excitation de l’électro-aimant,
On peut varier l’expérience en supprimant l’ampèreméire, en
diminuant ou poussant le chauffage de la pile thermo-électrique, en
changeant l’excitation de l’électro-aimant.
’ -de 30 à 60 tours par minute. Une vitesse plus grande a l’inconvénient de projeter du mercure. Au bout de dix minutes, la roue se ralentit;
au bout d’un quart d’heure, elle s’arrète. Après l’expérience, la résis-
tance mesurée au pont Thomson se montre très capricieuse; elle augmente et ne tarde pas à être décuplée. Il suffit de nettoyer les nickels et de renouveler le mercure pour que l’expérience réussisse
de nouveau.
Un examen plus attentif montre que le mal vient de la rou- lette r et de la petite cuvette c. Il suffit d’en nettoyer les nickels et d’en renouveler le mercure, sans changer celui de la grande
cuvette C.
Pour éviter le plus possible l’effet nuisible des courants de Foucault, j’ai disposé la roue dentée de façon que deux dents soient en même
temps tangentes à la section de l’électro-aimant, alors qu’une troisième
dent est verticale. La cuvette à mercure est réglée de façon que les dents tangentes affleurent au mercure.
G. TAMMANN.
-Ueber die sogenannten flüssigen Krystalle. Il (Sur les pré-
tendus cristaux liquides, 2e communication). 2014 Drude’s Ann., t. VIII, p. 103-
108; 1902.
O. LEHMANN. 2014 Ueber künstlichen Dichroïsmus bei flüssigen Krystallen und
Hrn. Tammann’s Ansicht (Sur le dichroïsme artificiel dans les cristaux liquides
et l’opinion de Tammann). 2014 Ibid., p. 908-923.
Polémique sur les cristaux liquides. Les principaux arguments
’
