électromètre

“ Pour mesurer les différences de potentiel faibles, on peut se servir de l'électromètre ordinaire à quadrants, monté en idiostatique, c'est-à-dire avec l'aiguille reliée à l'une des paires de quadrants.Un électromètre de Mascart du modèle courant permet ainsi, avec quelques précautions de montage, de mesurer des différences de potentiel de l'ordre du volt. ”

“ Plus le courant est intense, plus le déplacement est considérable ; mais il n'y a pas proportionnalité rigoureuse entre ces deux valeurs. L'électromètre indique donc l'existence du courant, son sens, et approximativement son intensité; mais il ne saurait servir à mesurer cette dernière.
Mais il peut servir à mesurer la force électromotrice que fournit le courant électrique. Il doit être muni à cet effet d'un manomètre à mercure en U, que l'on greffe latéralement sur le tube de caoutchouc qui réunit le réservoir mobile au tube du capillaire. ”

“ L’électrode étant réunie à l’électromètre, on mesure à intervalles de temps déterminés le courant qui est obtenu quand un champ électrique est établi entre le vase et l’électrode dans les deux sens alternativement. Soient le courant dû à l’ionisation du gaz qui reste dans l’appareil, le nombre des particules émises par l’électrode en une seconde et la charge d’une particule. Soient le courant observé quand le champ est dirigé vers l’électrode ; le courant observé quand le champ a le sens contraire. ”

“ Les wattmètres basés sur les actions des courants sur les courants, ne donnent pas non plus rigoureusement le travail. Enfin la méthode électrométrique de M. Potier [2] , de beaucoup la meilleure parmi celles que l’on a indiquées jusqu’ici, peut être faussée par l’insuffisance de la formule ordinairement employée pour l’électromètre [3] .
Fig. 2.
4° Enfin, l’instrument peut être employé comme électromètre différentiel, en utilisant la faculté de séparer, au point de vue électrique, les plateaux supérieurs et les plateaux inférieurs. ”

“ Il suit de tout ceci, qu’il n’est point trop tôt pour penser à un instrument servant à mesurer la force de l’électricité ; que la repulsion nous fournit un moyen sûr & général de le faire ; & qu’un électrometre construit en conséquence, loin d’embrouiller, peut au contraire éclaircir beaucoup de difficultés ; & c’est j’ose dire, ce qu’a fait l’électrometre suivant, nous ayant servi à M. d’Arcy & à moi à nous assûrer de plusieurs faits, & entr’autres de ceux-ci : savoir, 1°. que la force électrique est toûjours comme les surfaces & non comme les masses. ”

“ Cette variation de po
tentiel est précisément égale à la différence initiale entre les potentiels des deux couches de gaz situées au contact immédiat de P et de P', c'est-à-dire à la force électromotrice cherchée.
II. Les mesures sont d'une extrême facilité; les potentiels s'égalisent en quelques secondes, après lesquelles l'aiguille reste immobile, et la sensibilité de l'électromètre employé paraît limiter seule la précision de ces mesures. Je me suis borné à employer un électromètre donnant pour 1 volt 50 mm de déplacement sur une échelle graduée. ”

“ Il restait enfin à examiner la quatrième force, l'électricité, et à nous rendre compte si c'était elle qui, dans les conditions de l'expérience, mettait en mouvement l'aiguille de l'appareil. On sait que tout corps vivant produit de l'électricité, et par conséquent peut influencer un électromètre ou un magnétomètre suffisamment sensible. L'influence de l'électricité dégagée par un corps vivant se manifeste tout particulièrement dans tout appareil dans lequel peut se produire un courant d'induction. ”

“ L'installation se composait donc d'un électromètre Curie [voir n° 60] , d'un quartz piézo-électrique [voir n° 59] et d'une chambre d'ionisation ; celle-ci était formée par un condensateur à plateaux, dont le plateau supérieur était relié à l'électromètre tandis que le plateau inférieur, chargé à un potentiel connu, était recouvert d'une couche mince de la substance examinée. ”

“ Le potentiel du plateau A est indiqué par un électromètre E. Si l’on interrompt en C la communication avec le sol, le plateau A se charge, et cette charge fait dévier l’électromètre. La vitesse de la déviation est proportionnelle à l’intensité du courant et peut servir à la mesurer. ”

“ Si l'on fixe un électromètre armé d'une grosse boule de métal poli sur une petite plate-forme parfaitement dégagée de toute influence latérale, voici ce que l'on observe. Lorsque le ciel est couvert de nuages orageux, on voit les feuilles d'or diverger brusquement et par secousses, sans qu'il y ait d'éclairs ni de tonnerre. Elles vont souvent frapper les armatures et y décharger leur électricité; souvent aussi, après avoir divergé, elles tombent tout à coup à zéro, et s'écartent peu de temps après sous une nouvelle et brusque influence. ”

“ M. Christiani dit que certains physiciens doutent encore que la pression mesure la différence de potentiel. M. Lippmann. Le travail auquel fait allusion M. Christiani repose sur une fausse interprétation. M. Helmholtz est de l’avis de M. Lippmann, que le principe de l’électromètre n’est pas contestable. M. le Président. Pour les indications rapides, l’électromètre capillaire est le meilleur instrument. Mais dans les cas où cette rapidité d’indication est inutile, M. le Président préfère les boussoles apériodiques qui donnent l’intégrale. ”

“ MM. Benoît et Hurmuzescu ont étudié les propriétés électriques avec un électromètre à deux aiguilles enfermées dans une caisse de laiton opaque aux rayons de Roentgen (ftg. 71) .
Une fenêtre circulaire fermée par une feuille d'aluminium laissait entrer les rayons; de l'autre côté, une autre fenêtre avec vitre. C'est donc là une cage de Faraday, empêchant tout accès à l'air électrisé. Pour étudier la rapidité de la décharge avec la nature des métaux, on placera ceux-ci derrière la fenêtre et réunis à l'aiguille fixe de l'électromètre,
l'autre aiguille étant avec la cage reliée à la terre. ”

“ On peut, par la méthode d’opposition du quartz piézoélectrique de M. P. Curie, mesurer le courant électrique nécessaire pour maintenir l’électromètre au potentiel zéro ; ou bien on peut, sans agir sur le quartz, ramener l’électromètre à demeurer au zéro en intercalant en , entre la boîte et la terre, une force électromotrice convenable prise en dérivation sur le circuit d’un daniell. ”

“ Enfin, nous avons fait l’expérience inverse qui consiste à placer l’auge de plomb avec le radium au milieu de la matière isolante et en relation avec l’électromètre (fig. 2) , le tout étant enveloppé par l’enceinte métallique reliée à la terre.
Dans ces conditions, on observe à l’électromètre que le radium
Fig. 2.
prend une charge positive et égale en grandeur à la charge négative de la première expérience. Les rayons du radium traversent, en effet, la plaque diélectrique mince pp et quittent le conducteur intérieur en emportant de l’électricité négative. ”

“ Les quantités d'électricité sont à la vérité infiniment petites, mais elles se reproduisent sans cesse, de sorte que, si on transporte un grand nombre de fois ces petites doses d'électricité sur le plateau d'un condensateur, on finira par les rendre sensibles à l'électromètre, et on établira ainsi, comme nous l'avons déjà dit, la parfaite identité de l'électricité ordinaire et de l'électricité voltaïque ou galvanisme. ”

“ MM. Matteucci, du Bois-Reymond, Claude Bernard, Marey ont constaté, à l'aide de sondes thermo-électriques ou d'àutres instruments très sensibles, comme l'électromètre à mercure de M. Lippmann, qu'il y a dans l'animal et dans la plante un dégagement incessant d'électricité : entre la partie supérieure du ventricule et la pointe du cœur, entre les extrémités des muscles comme entre leur partie externe et leur partie interne , à la suite de tout mouvement dans les êtres organisés, il se produit une différence de potentiel et, par suite, un courant. ”

“ Pour mesurer la densité ou l'épaisseur de la couche électrique en divers points d'un même corps, on se sert d'un petit disque métallique isolé que l'on électrise en le mettant en contact avec un de ses points , et dont on mesure ensuite l'intensité électrique avec l'électromètre ou un instrument plus parfait connu sous le nom de balance de Coulomb. ”

“ Ce premier cas est le seul qui puisse avoir lieu lorsque l’action électromotrice se développe entre les diverses parties d’un même corps non conducteur ; la tourmaline en offre un exemple quand elle change de température.
Dans le second cas, il n’y a plus de tension électrique, les corps légers ne sont plus sensiblement attirés, et l’électromètre ordinaire ne peut plus servir à indiquer ce qui se passe dans le corps ”

“ Imaginons un électromètre ordinaire à deux paires de quadrants et à aiguille mobile. On sait que si l'on appelle U1 et U2 les potentiels des deux paires de quadrants connectés en croix, U le potentiel de l'aiguille, la déviation d'un tel appareil est donnée par :
K étant une constante.
Relions le point B au pôle milieu d'une série de n piles, chacune de f.é.m. e. Joignons A au manchon porteur du doigt de contact et monté en bout d'arbre (fig. 267) . ”

“ On peut, en particulier, obtenir la décharge en faisant pénétrer les rayons dans une enceinte métallique absolument close où se trouve un conducteur porté à un potentiel différent de celui de l’enceinte. C’est le cas, par exemple, pour un électroscope Hurmuzescu. J’ai repris l’expérience en liant à l’aiguille d’un électromètre la cage de l’électroscope maintenue isolée. ”

“ L’air entre les plateaux étant rendu conducteur par les rayons, l’électromètre n’est plus isolé et ne peut accuser que des charges assez fortes.
Pour que les rayons non déviables ne puissent apporter de trouble dans l’expérience, on peut les supprimer en recouvrant la source radiante d’un écran métallique mince ”

“ Ce condensateur se compose d’une électrode reliée à l’électromètre et ayant la forme d’un plateau, et d’une électrode ayant la forme d’un cylindre, placé ainsi que l’indique la figure et relié à la batterie. Le fond de ce cylindre est constitué par une lame d’aluminium mince que traversent les rayons de la substance active placée en dessous à une distance variable de l’appareil. La boîte reliée au sol assure la protection électrostatique. L’électrode est portée par une tige qui traverse une pièce isolante fixée dans l’enveloppe ”

“ La lettre à Lichtenberg, en date de 1786, dans laquelle Volta établit par de nombreuses expériences les propriétés des électromètres à pailles, renferme sur les moyens de rendre ces instruments comparables, sur la mesure des plus fortes charges, sur certaines combinaisons de l’électromètre et du condensateur, des vues intéressantes dont on est étonné de ne trouver aucune trace dans les ouvrages les plus récents. Cette lettre ne saurait être trop recommandée aux jeunes physiciens. Elle les initiera à l’art si difficile des expériences ”

“ Quelque foible que soit cette surabondance, elle doit être soutirée par la pointe d’un électromètre, & agir sur ses deux petites boules. Toutes les fois qu’à une quantité donnée d’électricité, vous en ajouterez une nouvelle, le corps qui en sera le dépôt en donnera des signes par la répulsion. Tel est l’état de l’hectomètre à l’approche d’un nuage. Si ce nuage électrisé, naturellement formé très-haut, vient à descendre, dès cet instant il s’électrisera positivement, & plus il descendra des régions supérieures de l’atmosphère, plus il les parcourra avec rapidité, plus il se surchargera. ”

“ Un électromètre chargé à un potentiel déterminé, 110 volts par exemple, est progressivement déchargé par les rayons X. Mais, quand l'aiguille électrisée a dévié d'une certaine quantité, elle établit un contact qui la ramène au potentiel initial. Elle exécute ainsi une série d'oscillations qui sont totalisées sur le cadran d'un compteur. Cet instrument est très sensible : chaque saut de l'aiguille du compteur correspond à 1/5 d'unité H, ce qui est plus que suffisant pour les besoins de la pratique. ”

“ Dans les études sur les corps radioactifs, cette disposition est absolument défectueuse ; l’air étant conducteur, l’isolement entre le fil et le cylindre est mauvais et la force électromotrice de contact inévitable entre le fil et le cylindre tend à produire un courant à travers l’air et à faire dévier l’électromètre. ”

“ On voit par la construction de cet électrometre, qu’il a les propriétés essentielles à un instrument de cette espece ; car, 1°. la force électrique étant très foible, il faut un instrument très-mobile & fort sensible, aussi un poids de 8 grains posé sur la petite plaque, le fait-il baisser de plus de 4 pouces.
La force électrique étant fort changeante, il faut un instrument, lequel n’agissant pas par saut, soit en état de donner à chaque instant ses variations ”

“ Lorsqu’un courant traverse le liquide, on maintient l’électromètre au zéro à l’aide d’un quartz piézo-électrique qui donne la mesure du courant. Le tube de cuivre relié à la terre sert de tube de garde pour empêcher le passage du courant à travers l’air. Une ampoule contenant le sel de baryum radifère peut être placée au fond du tube ; les rayons agissent sur le liquide après avoir traversé le verre de l’ampoule et les parois du tube métallique. On peut encore faire agir le radium en plaçant l’ampoule au-dessous de la paroi . ”

“ L'intensité du courant qui se manifeste au galvanomètre dépend de la position des deux points qui reçoivent l'application des électrodes. En un mot, la distribution de l'électricité n'est pas uniforme et c'est précisément pour cela qu'elle donne lieu à un courant, lorsqu'on réunit deux points d'un muscle par
Fig. 160. — Direction en courant propre.
Fig. 161. — Distribution du potentiel électrique à la surface des muscles.
un circuit. Il convient donc d'étudier cette distribution à l'aide d'un électromètre de Lipmann qui permet de déterminer les variations du potentiel. ”