Sur l`absence de déplacement électrique, lors du mouvement d

Sur l’absence de déplacement électrique, lors du
mouvement d’une masse d’air dans un champ
magnétique ; et sur la non-existence d’une action d’un
tel champ sur une masse d’air qui est le siège d’un
courant de déplacement
R. Blondlot
To cite this version:
R. Blondlot. Sur l’absence de déplacement électrique, lors du mouvement d’une masse d’air
dans un champ magnétique ; et sur la non-existence d’une action d’un tel champ sur une masse
d’air qui est le siège d’un courant de déplacement. J. Phys. Theor. Appl., 1902, 1 (1), pp.8-13.
<10.1051/jphystap:0190200100801>. <jpa-00240695>
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Submitted on 1 Jan 1902
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8
de P fut trouvée
à 23mm
en
correspondre, toutes opérations et réductions faites,
moyenne de la règle servant à mesurer les déviations par
la méthode de
avec des écarts de ± 3’"’n ou ,1mm dus à des
J’ai pu aisément déceler des charges
inconnue.
perturbations d’origine
notablement inférieures aux précédentes, et en déterminer les
réflexion,
signes.
SUR L’ABSENCE DE DÉPLACEMENT ÉLECTRIQUE, LORS DU MOUVEMENT
D’UNE MASSE D’AIR DANS UN CHAMP MAGNÉTIQUE ;
ET SUR LA NON-EXISTENCE D’UNE ACTION D’UN TEL CHAMP
SUR UNE MASSE D’AIR QUI EST LE SIÈGE D’UN COURANT DE DÉPLACEMENT
;
Par M. R. BLONDLOT.
Les théories que
H .-A. Lorentz, d’autre part,
pour les corps en mouvement,
affirment l’une et l’autre que, lorsque dans un champ magnétique,
on fait mouvoir une masse isolante normalement aux lignes de force
du champ, il se produit dans cette masse un déplacement analogue
à celui dont Faraday et Maxwell admettent l’existence dans le diélectrique d’un condensateur. Toutefois ces deux théories ne lui
assignent pas la même valeur : le déplacement d’après Lorentz est
ont données de
Hertz, d’une part,
et
l’Électrodyiia1nique
facteur 20132013~2013~?
égal au déplacement d’après Hertz multiplié par le
où K représente le pouvoir inducteur spécifique du diélectrique en
mouvement, et Ko celui du vide (~ ) . Il résulte de là que, d’après
Lorentz, lorsque le diélectrique en mouvement est de l’air, le dépladoit être nul, au lieu d’avoir une valeur finie, comme
l’indique la théorie de Hertz. On voit donc que l’étude expérimentale du déplacement dans le cas de l’air donne le moyen de décider
entre les deux théories : c’est ce qui m’a engagé à l’entreprendre.
Afin de décrire plus aisément la méthode que j’ai employée, je me
servirai d’un système de coordonnées rectangulaires dont l’axe OZ
sera supposé vertical. Un champ magnétique uniforme a ses lignes
de force dirigées parallèlement à OX et dans le même sens ; d’autre
part, un courant d’air est lancé dans ce champ dans la direction et le
sens de OZ.
cement
,
;1) H. POINCARÉ, Électl’Ícité et Optique,
2e
édition,
p. 499.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:0190200100801
9
D’aprés régle
Fleming, il résulte de ce mouvement une force
électromotrice dirigée dans la direction et le sens des 2~ négatifs.
Imaginons maintenant que l’on ait disposé dans le champ un condensateur formé de deux plaques métalliques parallèles à XOZ, et
reliées entre elles par un fil de métal. Si l’air en mouvement qui
constitue le diélectrique de ce condensateur est le siège d’un déplacement électrique, chaque section du fil de jonction aura été traversée par une quantité d’électricité égale au déplacement, et les armatures seront chargées, l’une positivement, l’autre négativement, bien
.qu’elles soient au même potentiel. Si l’on vient alors à rompre la
communication entre ces armatures, elles resteront chargées l’une
et l’autre ; ce sont ces charges dont je me suis proposé de contrôler
de
la
l’existence.
,
FIG. 1.
Voici comment j’ai disposé l’expérience : Le champ est produit par
un électro-aimant du modèle P. ~’Veiss, dont les surfaces polaires en
regard (fig. 1) sont des rectangles ABCD et A’B’C’D’, ayant ~,8 de
hauteur et 1 centimètre de largeur; la distance de ces surfaces polaires
est icm,4. L’une des armatures du condensateur est formée d’une
plaque rectangulaire en laiton CBB’C’, soudée aux pièces polaires
et communiquant avec le sol ; l’autre armature est une plaque rectangulaire P en laiton, plus étroite de p°ni,’1 que la première, et disposée
de manière à remplir le rectangle ADD’A’, sans toutefois toucher les
pièces polaires; cette armature est isolée et maintenue en place à
l’aide d’un manche en paraffine, non représenté sur la figure. Les
faces polaires de l’électro-aimant et les armatures du condensateur
laissent ainsi entre elles un espace vide en forme de parallélipipède
10
c’est dans cette sorte de tube vertical que le courant d’air
en haut. Ce courant d’air est produit par la détente
d’une masse d’air comprimé à 2ltlm, 2 dans un réservoir de 12 litres ;
l’air était préalablement parfaitement desséché, puis nitré à travers
une colonne de ouate. Un tube gros et court, muni d’un robinet à
large ouverture, sert à amener au-dessous de l’ouverture DCC’D’, le
courant d’air produit par la détente. Celle-ci s’obtient en ouvrant
subitement le robinet, puis le refermant aussitôt ; au moment de
l’ouverture maxima du robinet, un ressort métallique, qui jusque-là
faisait communiquer l’armature P avec l’autre, est écarté par la clef.
du robinet et reste écarté.
Connaissant l’aire de l’orifice, qui est 1 rmB5, la chute de pression,
qui était d’environ 0,3 atmosphère, et la durée de l’ouverture du robinet, qui était d’environ 0~,ii, on peut calculer approximativement la
vitesse du courant d’air au moment où se produit l’isolement de
l’armature P ; cette vitesse fut trouvée comprise entre 14 000 et
15000 cent. sec-’ . L’intensité du champ magnétique était un peu
supérieure à 10 000 unités C. G. S. Si l’on prend pour ce champ la
valeur 10 000, et pour la vitesse la valeur 14 000, la force électromotrice induite entre les armatures est :
rectangle :
est lancé de bas
c’est-à-dire sensiblement la force électromotrice d’un élément Leclanché. La charge acquise par l’armature P doit donc, d’après Hertz,
être la même, au moins, que si l’on chargeait le condensateur à
l’aide d’un Leclanché. Pour déceler cette charge, j’ai employé la
méthode décrite par moi dans une note récente (~) ; dans cette note,
j’ai rapporté que la charge de la plaque P, obtenue, à l’aide d’un
Leclanché, dans les conditions ci-dessus, correspond en moyenne à
23 millimètres de la règle. Or, ayant répété l’expérience d’insufflation plusieurs centaines de fois, je n’ai jamais obtenu que des déviations de ± 3 millimètres ou + ,1 millimètres au plns, c’est-à-dire de
l’ordre de ce que peuvent produire des causes accidentelles. Voici en
particulier les résultats d’une série de quarante expériences que j’ai
exécutées, en dernier lieu, avec toutes les précautions que m’avaient
suggérées cinq mois de travaux sur ce sujets était pris égal à 15,
( i) BLONDLOT, Comptes Rendus, t. CXXXIII, p. 717; 1901; et J. de Pjz~~s, ce vol., p. 5.
11
et le
potentiel
du
plateau
auxiliaire était maintenu par
une
pile
de
quatre éléments Leclanché :
Il Dans vingt de ces expériences, le sens de l’aimantation étant
tel que P devait, selon Hertz, se charger négativement, j’ai obtenu
comme moyenne + ~~’~’,90, tandis que la plaque P, chargée par le
Leclanché, donnait en moyenne - i9~,8 ;
21 Le sens de l’aimantation ayant été renversé, j’ai obtenu, pour
vingt expériences d’insuiflation, une déviation moyenne de 3mm,7 ,
tandis que la charge par le Leclanché donnait + 2ïrnm,5 (’).
En résumé, la conclusion invariable de toutes mes expériences est
que, dans l’air, le déplacement n’existe pas, ce qui est contraire à la
théorie de Hertz sur l’électrodynamique des corps en mouvement,,
mais conforme à celle de H.-A. Lorentz.
Si j’ai pu mener à bonne fin ces longues et délicates expériences,
c’est grâce à l’aide de l’habile et dévoué mécanicien attaché à la
Faculté des Sciences de Nancy, 1B1, L. Virtz ; je lui adresse ici mes
sincères remerciements.
Le fait que je viens d’établir en entraîne un autre, à savoir qu’une
masse d’air qui est le siège d’un déplacement électrique, ne subit
aucune action de la part d’un champ magnétique.
-
Fzo. 2.
Considérons, en effet, l’expérience suivante : Un circuit rectangulaire ouvert ABCD (~g. 2) est relié en A et D aux deux armatures
AA’ et DD’ d’un condensateur à air, qui sont toutes deux normales
au plan ABCD. Une boîte isolante très mince sert à rendre l’air du
condensateur mécaniquement solidaire des armatures. Cet appareil
(1) Le fonctionnement de l’électromètre présentait une certaine dissymétrie
relativement aux signes des charges, ce qui tient à ce que l’aiguille est en aluminium, tandis que les plateaux fixes sont en cuivre. Cette dissymétrie n’est, du
reste, aucunement gênante.
12
placé dans un champ magnétique uniforme, dont, les lignes de
force sont normales au plan A13CD, donnons a 1B~llscTJlhle une translation parallèle à AB. Il y aura courant induite car il naîtra une
force électromotrice d’induction le long de BC, qui conpe normalement les lignes de force tandis qu’il n’y en aura ni le long de AB ni
le long de CD. qui ne 1 es coupent pas, ni non plus dans l’air du
condensateur, d’après les expériences décrites plus hauL Nlaintenant
il est clair qme, en accélérant convenablement le mouvement de
translation, on pourra obtenir tin courant constant ; on aura alors
simplement, pour son intensité :
étant
N
dési gnant le nombre de lignes de force coupées par BC à partir
quelconque, R la résistance du fil, et V la différence de
des
armatures du condensateur. On tire de là, en multipotentiel
pliaiit par idt,
d’un instant
.
D’ailleurs,
i’icli est
le
du
condensateur(’), et
Joue, augmenté de l’accroisl’égalité précédente signifie
du
seinenu de l’énergie
condensateur, forme l’équivalent du travail
accompli par l’agent qui, lors de la translation, a surmonté les forces
électromagnétiques agissant sur BC ; d’après le principe de la conser~Tation de l’énergie, il ne peut exister d’autre travail extérieur et,
par coosécluent, il ii’y a aucune action électromagnétique du champ
sur le courant de déplacement, qui a pour siège l’air du condensagain d’énergie
que l’effet
teur.
Si l’on applique à cette proposition le principe de l’égalité de
l’action et de la réaction, on en conclut qu’un courant de déplacement dans l’air n’exerce aucune action magnétique et qae, par conséqueni, le courant de charge d’un condensateur est un courant
ouvert au point de vue magnétique. C’est la négation même de l’un
des principes sur lesquels repose la théorie de Maxwell : si donc on
C
effet, idt
1
En
sa
capacité,
est l’accroissen1ent de la
on a :
charge ducondensateur ;
si l’on
a~pelle
13
maintenir cette théorie, il faut renoncer au principe de la
réaction.
M. H. Poincaré a déjà’signalé cette incompatibilité entre le principe de la réaction et plusieurs des théories de
Pas plus que lui, je ne vois dans ce fait une raison de renoncer
d’avance à ces théories dont la fécondité est attestée par les découvertes capitales auxquelles elles ont donné naissance.
veut
l’Electrodynamique.
ÉLECTRISATION NÉGATIVE
DES RAYONS SECONDAIRES ISSUS
DE LA TRANSFORMATION DES RAYONS X ;
Par MM. P. CURIE et G. SAGNAC.
Le faible pouvoir de
métaux lourds fait penser
pénétration des rayons secondaires des
rayons cathodiques de Lenard, lesquels
peuvent seulement parcourir quelques centimètres à peine dans l’air
atmosphérique, où ils sont énergiquement diffusés. Celte analogie
aux
conduit à rechercher si les rayons secondaires, très absorbables par
avec eux des charges électriques négatives,
le
tel
est
caractère
fondamental des rayons cathodiques ; la
puisque
déviation des rayons par le champ magnétique (1) ou par le champ
électrique sera une conséquence probable de leur électrisation. Il
n’y a pas de contradiction entre cette hypothèse et celles qui ont été
développées par l’un de nous, puisque le faisceau émis spontanément
par le ~~~diu~2 de iVI. et de M-e Curie est un mélange de rayons électrisés négativement analogues aux rayons cathodiques, déviables
par le champ magnétique et par le champ électrique, et de rayons
non déviables analogues aux rayons X, sensiblement dépourvus de
l’air, transportent
charges électriques.
Pour préciser d’abord jusqu’à quel point les rayons X se montrent
dépourvus d’électrisation (2) , nous employions une enceinte de
P. CumE et G.
t. CXXX, p. 1013 ; 9 avril 1900.
annoncé que les rayons secondaires des métaux
lourds sont déviés par le champ magnétique, et dans le méme sens que les
rayons cathodiques (Abhand. d. 117cctu~~f. Gesell. Z1l Halle, Bd. X~B’11, p. 40-’s2; 1900).
(1)
SAoNAc, C. R.,
(2) Le professeur E. Dorn
a
L’un de nous avait antérieurement émis l’opinion que les rayons secondaires
trés absorbables des lnétau.r lourds peuvent ~°en fémne~° des i-ayons analogues ù
ceux de Lenard et déviables con2me eux ~~ccn l’ccimant [G. SAGXAC, Reclte~~clzes sur
les t~~ansformations des ¡’ayons de Ronlgen, ch. 1, 3e paragraphe : Rccyo~zs secondaires, rayons X et i-ayons de Lenard (l’EclaiJ’age électozque du 12 mars 1898)].