À Columbus (916 000 hab.), fonc-
tion administrative et industries s’équilibrent, tandis que Youngstown-Warren (536 000 hab.) et Canton (372 000 hab.) sont des villes quasi mono-industrielles (sidérurgie primaire ; 47,2 p. 100 et 48,1 p. 100 de leur population active respective sont employés dans l’industrie).
Dayton (850 000 hab.) fabrique
surtout de l’équipement aéronautique, des machines-outils, de l’électroménager, des calculatrices enregistreuses.
La principale industrie de Toledo (693 000 hab.) est aussi la construction mécanique.
Six des onze premiers ports américains des Grands Lacs jalonnent la fa-
çade de l’Ohio sur le lac Érié : Toledo (troisième ; 40 à 45 Mt) et Sandusky expédient le charbon et le coke du bassin appalachien ; Cleveland (cinquième rang ; 20 à 25 Mt), Lorain et Ashtabula reçoivent le minerai de fer destiné à la sidérurgie de l’Ohio et des États voisins ; Conneaut sert d’annexé au port souvent encombré de Cleveland.
P. B.
F Cleveland.
ohm
Unité de résistance électrique (symb. : Ω).
L’ohm est la résistance électrique qui existe entre deux points d’un fil conducteur lorsqu’une différence de potentiel de 1 volt, appliquée entre ces deux points, produit dans ce conducteur un courant de 1 ampère, ledit conducteur n’étant le siège d’aucune force électromotrice.
Compte tenu de la définition du volt, pour contrôler qu’un étalon de résistance a bien une valeur de 1 ohm, il faudrait mesurer la puissance dissipée, sous forme de chaleur, lorsqu’un courant électrique traverse cet étalon avec une intensité de 1 ampère contrô-
lée à la balance de courant et vérifier qu’elle est bien de 1 watt. Mais les lois de l’électromagnétisme permettent de concevoir deux autres procédés équivalents qui sont préférés par les grands laboratoires de métrologie, et qui consistent à réaliser soit un étalon d’inductance, soit un étalon de capacité électrique, dont la valeur est déterminée par la mesure de leurs dimensions ; on sait ensuite les comparer à un étalon de résistance au moyen d’un pont d’im-pédance alimenté par un courant alternatif de fréquence connue. L’étalon de résistance peut être conservé et servir de point de départ à un grand nombre de mesures électriques.
La mesure d’une capacité électrique par les dimensions et la position relative des électrodes est une mesure absolue, c’est-à-dire qu’elle ne s’appuie pas sur une autre capacité électrique préalablement connue. Le théorème d’électrostatique, découvert par les Australiens Arthur M. Thompson (né en 1917) et Douglas G. Lampard (né en 1927), publié en 1956, a ouvert la voie à une méthode expérimentale qui ne nécessite que la mesure de la longueur du déplacement rectiligne par translation d’une électrode, mesure à laquelle on peut conférer une haute exactitude, de l’ordre de 10– 8, par l’utilisation
des interférences d’un faisceau de lu-mière monochromatique se réfléchissant sur un miroir qui se déplace avec cette électrode mobile. Par exemple, un déplacement de 0,1 m fait défiler 2 × 165 076,373 franges de la radiation de définition du mètre se propageant dans le vide, et fait varier la capacité électrique de 0,175 576 23 unités électrostatiques C. G. S. Pour être convertie en farads, cette quantité doit être multipliée par 109 et divisée par le carré de la valeur numérique de la vitesse de la lumière c dans le vide exprimée en centimètres par seconde ; cette vitesse a pour valeur c = 2,997 924 58 × 1010
d’après les meilleures déterminations de c, dont l’inexactitude est estimée à environ 4 × 10– 9 ; la variation de capacité est donc 0,195 354 904 pF par 0,1 m de déplacement. Cette méthode fut d’abord mise en oeuvre en Australie, avec un condensateur formé de quatre barres métalliques cylindriques parallèles dont les axes, sur une section droite, sont disposés aux angles d’un carré. L’électrode mobile est constituée par une cinquième barre cylindrique dont l’axe est au centre du carré, qui peut être déplacée le long de son axe, et qui joue le rôle d’écran. La capacité à mesurer est le coefficient d’influence entre deux des premières barres diago-nalement opposées. Le diamètre des barres et leur écartement sont indiffé-
rents, seule importe la perfection de la forme cylindrique et de leur disposition relative.
On passe de cette capacité mesu-
rée à la capacité de condensateurs fixes de plus forte valeur, puis à l’impédance d’étalons de résistance de 10 000 ohms, enfin à la résistance d’étalons de 1 ohm.
Les étalons de résistance de 1 ohm sont importants parce qu’on sait leur conférer une stabilité permettant de conserver la valeur de l’ohm pendant plusieurs années. Ils sont faits avec un fil de manganine (alliage de cuivre, de manganèse et de nickel) qui, après un traitement thermique, a un coefficient de température très petit et une faible force thermo-électrique par rapport au cuivre. Ce fil est enroulé en double de façon à réduire sa self-induction, et enfermé dans un étui protecteur formant
bain d’huile d’où émergent les deux entrées de courant et les deux prises de potentiel. À intervalles de trois ans, les laboratoires d’étalonnage des plus grands pays, au nombre d’une dizaine, envoient au Bureau international des poids et mesures deux ou trois étalons de 1 ohm choisis parmi les meilleurs dont ils disposent, afin qu’ils soient comparés les uns aux autres et à ceux qui sont conservés au Bureau international. Depuis 1968, date à laquelle tous ces laboratoires ont révisé légèrement la valeur qu’ils leur attribuaient, tous ces étalons de résistance sont en accord entre eux à mieux que 10– 6 ; leur valeur est conforme à la définition théorique avec une inexactitude estimée à 1 × 10– 6.
Avant la méthode électrostatique, la détermination absolue de l’ohm utilisait une self-inductance ou une inductance mutuelle calculable au moyen de bobinages de forme géométrique simple, de dimensions mesurables avec précision. Les mesures de longueur et l’emploi de la formule de Neumann suffisent pour calculer l’impédance pour un courant alternatif de fréquence connue. Elle est comparée ensuite à une résistance au moyen d’un pont d’impédance, et le résultat est conservé par des étalons de résistance de 1 ohm, dont la valeur exacte est ainsi déterminée. Cette méthode ne permet pas une exactitude aussi bonne que la méthode électrostatique.
J. T.
F Ampère / Poids et mesures (Bureau international des) / Unités (système international d’).
Ohm
(Georg Simon)
Physicien allemand (Erlangen 1789 -
Munich 1854).
Fils d’un serrurier, Ohm partage
d’abord les travaux de son père, mais, à l’âge de seize ans, il entre à l’université d’Erlangen, où il s’initie à la science et acquiert ses diplômes. En 1817, il obtient la chaire de mathématiques au collège des Jésuites de Cologne, puis, en 1826, il sera nommé professeur de mathématiques et de physique à l’école
de guerre de Berlin.
Sa première publication, qui date de 1817, consiste en des Éléments de géométrie. Puis il consacre son activité à l’étude des courants électriques, dont la découverte est encore très récente. L’habitude des travaux manuels, acquise dans sa jeunesse, et sa connaissance des mathématiques lui donnent une égale aptitude aux travaux expérimentaux et aux recherches théoriques. Et c’est en 1827, dans sa Théorie mathématique du circuit électrique, qu’il établit la loi fondamentale de l’électrocinétique. Il introduit dans la description de ces phénomènes une terminologie scientifique, comparant le courant électrique à un débit liquide, la différence de potentiel à une différence de niveau, et définissant de façon pré-