La charge des particules sphériques dans un champ ionisé

Le but du present travail est d'etablir sur des bases theoriques et experimentales precises les conditions d'existence de la charge limite d'une particule spherique dans un champ ionise et la valeur de cette charge. 1° Nous etudions d'abord en detaille champ electrique dans un cylindre traverse suivant l'axe par un fil fin porte a un haut potentiel negatif. Ce champ est en general constant dans une grande etendue, et meme, dans certains cas, dans l'espace cylindrique presque tout entier. Il se represente, ainsi que le potentiel dont il derive, par des formules simples. 2° Les particules spheriques conductrices de rayon a superieur a quelques microns prennent dans un champ E0 la charge limite 3 E0 a² et cela d'autant plus exactement que leur rayon est plus grand. La valeur de cette charge, ainsi que la loi de son etablissement en fonction du temps sont discutees en detail. Les resultats obtenus sont controles de deux manieres : d'abord sur des spherules d'alliage de Rose (densite voisine de 10) et de rayons compris entre quelques microns et 100 microns. Abandonnees sans vitesse ni charge initiales en un point du champ, elles s'incrustent aux points prevus theoriquement dans une plaque de gelatine humide placee contre la paroi du cylindre. Par ailleurs les trajectoires ont pu etre photographiees. Un second controle consiste a 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 etre mesuree par une methode electrometriqne directe. La formule donnant la charge limite a pu etre ainsi verifiee pour chacun de ses termes pris separement. 3° Une sphere de substance isolante admet comme charge limite p E0 a² en posant P = 1 + 2 (e-1)/(e+2) Nous avons reussi a faire de petites spheres de gomme laque de rayons comparables a ceux des spherules metalliques, et a verifier cette loi par la methode des trajectoires; toutefois la faible densite des spheres les rend plus sensibles aux remous de l'atmosphere gazeuse, et la precision du controle est moins bonne que pour les spheres conductrices etudiees precedemment. La methode electrometrique directe, avec des spheres ayant des diametres de l'ordre du centimetre, a donne dans ce cas de bonnes verifications de la loi. En rendant ensuite les surfaces conductrices, on retrouve bien la valeur 3 E0 a² comme charge limite. L'etat des surfaces joue un role important : des spheres d'ebonite rugueuses se sont comportees comme des conducteurs. 4° Nous discutons les conditions qui permettent d'obtenir un effet selectif dans la precipitation de poussieres spheriques de meme nature.