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ELEMENTS DE RESISTANCE ELECTRIQUE
L'invention se rapporte à des éléments de résistance élec- trique, et plus particulièrement à des éléments de ce genre ayant de grands coefficients de température.
Le but de l'invention est : d'obtenir une précision et une
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efficacité plus grandes de fonctionnement; de réaliser une construc -tion perfectionnée tout en assurant une durabilité accrue ; et d'a- méliorer les méthodes de fabrication de ces éléments.
Jusqu'à présent on a proposé d'utiliser dans la fabrication des résistances électriques, différentes matières qui doivent varier leur résistance sur de glandes rangées en réponse à des changements de température. par exemple, le sulphure d'argent et le bore sont bien connus pour avoir un très grand coefficient de résistance vari- ant avec la température, etchacune de ces substances a été proposée pour servir dans les résistances électriques ou cette caractéristi- que est recherchée. On sait aussi que le bore est dur, et ne se détériore pas quand il est employé dans des circuits électriques transmettant, soit du courant alternatif, ou du courant continu.
Cet élément se présente sous forme cristalline, les cristaux indi- viduels étant très petits en dimension, ayant un degré de dureté qui s'approche de celui du diamant, et ayant un point de fusion qui se trouve dans le voisinage de 2500 C. On a découvert que des résis- tances faites de petits granules de bore, contenant un ou plusieurs cristaux, conviennent particulièrement bien pour être utilisées dans les circuits électriques ou des coefficients de température fortement négatifs sont requis, ou un haut degré de précision et d'efficacité est nécessaire, et ou d'autres facteurs, tels que la durabilité et une forme simple et compacte, sont recherchés.
On a aussi découvert que malgré la grande séparation entre le point de fusion des cris- taux de bore et les points de fusion des métaux qu'il est le plus re- commandable d'utiliser comme fils conducteurs, il est possible de ré- aliser un joint simple et très efficace entre le conducteur métalli- que et les particules de bore, et de plus il est aussi possible d'ap -pliquer la présente invention pour obtenir le degré voulu de résis- tance électrique en contrôlant le joint entre le dit conducteur et les dits cristaux.
Suivant la présente invention, on prévoit une résistance
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électrique renfermant un granule ou particule de bore, et des con- ducteurs électriques de même métal, tel que du platine, reliés d'une manière permanente à la particule de bore par une substance dérivée du bore, comme par exemple le borate du métal avec lequel le conduc- teur est formé. La particule de bore peut être constituée d'un seul cristal du bore élémentaire, ou elle peut comprendre une lomération renfermant une série de cristaux non séparés.
Ces résistances peuvent être faites en amenant d'abord le conducteur électrique en contact avec le cristal de bore, puis en ap- pliquant une petite flamme au point de contact entre ce conducteur et le cristal. Bien que le point de fusion du cristal de bore soit aussi élevé que 2500 C. et que le point de fusion du conducteur en platine est d'environ 1800 C., on a trouvé qu'en appliquant au point de contact entre le conducteur de platine et le cristal de bore, une petite flamme dont la température n'a pas besoin d'être supérieure à 750 C., une petite masse de borate de platine est formée qui relie fermement le conducteur au corps du cristal.
La résistance électrique peut être fixée à une valeur voulue quelconque en déterminant la surface de contact entre le joint à bo- rate et le cristal.
L'invention est décrite ci-après plus en détail en se basant sur les dessins ci-joints. Sur ceux-ci :
La figure 1 montre à une échelle fortement agrandie la résis- tance comprenant un simple cristal de bore et des fils conducteurs réunis auxcôtés opposésdu cristal par de petits joints à borate;
La figure 2 montre à une échelle fortement amplifiée une résistance comprenant un granule formé de différents cirstaux de bore non séparés;
La figure 3 montre une résistance dans laquelle l'unité de bore et ses minces conducteurs sont scellés dans un petit tube en verre;
La figure 4 représente la méthode utilisée pour réaliser un
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joint entre le cristal de bore et le conducteur métallique.
La résistance montrée figure 1 comprend un seul cristal de bore 1 et deux conducteurs 2 et 3.Ces conducteurs 2 et 3 sont réunis aux côtés opposés du cristal 1 au moyen de minces particules de borate 4 et 5. Si du platine est utilisé pour les conducteurs 2 et 3, les joints 4 et 5 sont naturellement en borate de platine.
Cependant, d'autres métaux tels que du palladium et du fer, peuvent être utilisés pour les conducteurs, et dans ce cas les joints à bo- rate varient conformément aux métaux utilisés.
La résistance montrée figure 2 est semblable à celle mon- trée figure 1. Elle diffère en ce que le granule ou la particule de bore 6 comprend un ensemble de cristaux de bore non séparés.
D'une manière semblable, les conducteurs 7 et 8 sont réunis aux côtés opposés du granule 6 au moyen de joints à borate 9 et 10.
Ces résistances à base de bore sont de préférence de dimen -sion très petite, étant de l'ordre de 1,7 m/m en diamètre. Par suite, les conducteurs 2 et 3, ou 7 et 8, aboutissant au bore sont de faible diamètre, étant de l'ordre de 0,025 à 0,050 m/m. puisque l'ensemble de bores et ses conducteurs sont nécessairement fragiles vu leur faible dimension, il est désirable, dans certains cas, de les placer dans des petits dispositifs protecteurs. Un de ceux-ci est représenté sur la figure 3. Sur cette figure, le bore 11 a ses con- ducteurs 12 et 13 soudés ou autrement fixés à des fils supports 14 et 15, et ceux-ci sont scellés dans un petit tube en verre 16. De cette manière le tube 16 sert de réceptacle à la résistance 11,et protège celle-ci.
Le tube 16 protège non seulement la résistance des actions mécaniques extérieures, mais aussi la protège contre les grandes va- riations qui peuvent se produire dans la température ambiante. On peut iaire le vide dans le tube 16, ou bien celui-ci peut contenir un gaz quelconque à une pression voulue.
La nouvelle méthode suivie pour relier les conducteurs à la surface de la prticule de bore, est représentée sur la figure 4. Sur
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oelle-oi le conducteur 17, qui peut être en platine, est d'abord amené en contact avec la surface du cristal de bore 18. Une flamme en pointe d'un bec à gaz convenable quelconque, est alors appliquée au moyen du dispositif 19 à la région de contact entre le conducteur 17 et le cristal 18. La présence de cette flammé provoque la forma- tion d'un borate de platine au point de contact, ce borate constitu -ant un joint mécanique très fort qui maintient le conducteur 19 fermement contre le cristal 18. De plus, le borate de platine a de bonnes propriétés conductrices de l'électricité, et par suite four- nit un bon contact électrique entre le conducteur et le cristal.
L'amplitude de la résistance électrique au joint formé entre le con -ducteur et le cristal par la flamme en pointe, peut être choisie à une valeur voulue quelconque en contrôlant la dimension de la parti -cule de borate, et par conséquent la surface entre cette particule et le cristal. De cette manière, la caractéristique électrique de la résistance est fixée en contrôlant la dimension des joints.
Les résistances ainsi formées peuvent trouver leur utilité dans plusieurs arrangements de circuits électriques. Elles ont un coefficient de résistance négatif extrêmement grand. Leur résistan -ce à la température normale est élevée. Cependant, quand du courant leur'est amené au moyen des fils conducteurs, leur température s'ac- croît par suite de l'effet d'échauffement du courant, et leur résïs- tance tombe très rapidement en fonction de l'accroissement de la température. En les construisant de petits particules conformément à la méthode décrite ici, une réponse rapide et une relation précise entre le courant et la résistance, souvent nécessaires dans le con- trôle des circuits électriques, sont rendues possibles.
Les petits diamètres des conducteurs aident aussi à l'efficacité et à la préci- sion des ensembles, en ce qu'ils empêchent laperte de chaleur du cristal de bore par conduction avec le métal des fils conducteurs.