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LA CHARGE DES PARTICULES SPHERIQUES

DANS UN CHAMP IONISE

par M. M. PAUTHENIER,

Professeur de Physique à la Faculté des Sciences de Paris

el Mme M. MOREAU-HANOT,

Docteur ès Sciences.

Sommaire    Le but du présent travail est d'établir sur des bases théoriques et expérimentales précises les conditions d'existence de la charge limite d'une particule sphérique dans un champ ionisé et la valeur de cette charge.

I ) Nous étudions d'abord en détail le champ électrique dans un cylindre traversé suivant l'axe par un fil porté à un haut potentiel négatif. Ce champ est en général constant dans une grande étendue, et même, dans certains cas, dans l'espace cylindrique presque tout entier. Il se représente, ainsi que la potentiel dont il dérive, par des formules simples.

2-) Les particules sphériques conductrices de rayon a supérieur à quelques microns prennent dans nu champ E₀, la charge limite 3 E₀a² et cela d'autant plus exactement que leur rayon est plus grand. La valeur de cette charge. ainsi que la loi de son établissement en fonction du temps sont discutées en détail.

Les résultats obtenus sont contrôlés de deux manières : d'abord sur des sphérules d'alliage de Rose (densité voisine de 10) et de rayons compris entre quelques microns et 100 microns. Abandonnées sans vitesse ni charge initiales en un point du champ, elles s'incrustent aux points prévus théoriquement dans une plaque de gélatine humide placée contre la paroi du cylindre.

Par ailleurs les trajectoires ont pu être photographiées.

Un second contrôle consiste à faire tomber dans le champ des billes d'acier de rayons compris entre 0,5 mm et 3,5 mm dont la charge limite est suffisante pour être mesurée par une méthode électrométrique directe. La formule donnant la charge limite a pu être ainsi vérifiée pour chacun de ses termes pris séparément.

3-) Une sphère de substance isolante admet comme charge limite pE₀a², en posant

p = 1 + 2 e - 1 . Nous avons réussi à faire de petites sphères de gomme laque de rayons

e + 2

comparables à ceux des sphérules métalliques et à vérifier cette loi par la méthode des trajectoires; toutefois la faible densité des sphères les rend plus sensibles aux remous de l'atmosphère gazeuse, et la précision du contrôle est moins bonne que pour les sphères conductrices étudiées précédemment .

La méthode électrométrique directe. avec des sphère.  ayant des dianiKres lie l'ordre du centimètre, a donné dans ce cas de bonnes vérifications de la loi .

En rendant ensuite les surfaces conductrices, on retrouve bien la valeur 3.E₀a² comme charge limite.

L'état des surfaces joue un rôle important : des sphères d'ébonite rugueuses se sont comportées comme des conducteurs.

4, Nous discutons les conditions qui permettent d'obtenir effet sélectif dans la précipitation de poussières sphériques de même nature.