‹ Cours complet de topographie et de géodésie, a l'usage de l'école d'application du corps royal d'étatmajorChapitre 30 sur 48 · IO · texte numérisé non relu

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on neutralise le fluide négatif qui se porte à la surface supérieure de ce disque, en la touchant avec le doigt; et ce disque étant enlevé, il se trouve chargé d’électricité positive que l’on peut recueillir. Le disque remis' à l’état naturel peut être rechargé d’électricité positive sans électriser de uouVeau le gâteau de l’électrophore , qui servira ainsi -un très-grand nombre de fois avant qu'on aperçoive une diminution dans ses effets. Le gâteau électrisé, étant couvert du disque de métal, conserve des mois entiers son état électrique dans une atmosphère sèche.

i56. OttoGuéricke imaginu la première machine électrique, dans laquelle le frottement continu d’un globe de soufre , tournant sur un de ses diamètres, dans les mains sèches d’un individu , développait l’électricité. Aujourd’hui les machines électriques sont bien mieux construites, plus commodes et considérablement plus puissantes. Elles consistent, au fond, en un plateau circulaire de verre poli, auquel on communique, par une manivelle, un mouvement de rotation autour d wn axe qui le traverse perpendiculairement à son milieu , pour le faire frotter entre des coussinets garnis de cuir et recouverts d’un amalgame sec de mercure et de zinc, connu sous le noi^ d’or tnussif. Le plateau de verre se charge ainsi a’électricité positive, que des conducteurs métalliques, armés de pointes aiguës, viennent recueillir sur un de ses flancs quand il sort d’entre les coussinets, pour la conduire sur un cylindre de laiton assez volumineux, terminé à ses deux bouts par des sphères de même métal. L’électricité positive s’accumule

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sur ce grand cylindre, qui sert ainsi de réservoir, ou on la puise pour les dillërens usages. L’électricité négative qu’acquièrent les coussinets, à mesure qu elle se développe , est ordinairement reportée dans le réservoir commun par des conducteurs disposes pour cet objet, afin qu’elle n’attire pas l’électricité positive du plateau de verre, et ne l’empêche pas de se rendre sur le réservoir cylindrique, jusqu’à ce que la pression de l’air, vaincue par la tension de l’électricité, ne permette; plus qu’il s'v en accumule davantage.

Si ou voulait produire de l’électricité négative , il faudrait employer des frottoirs convenables, ou faire communiquer avec le sol le plateau de verre de lu machine décrite, et recueillir l’électricité de ses propres frottoirs.

i5y. Les physiciens du dernier siècle employèrent exclusivement les appareils électriques par frottement ; mais , dès que Galvani eut découvert l’excitabilité des organes musculaires par deux métaux dillërens en contact, Volta enrichit la science d’un appareil bien plus énergique, et auquel la physique et fa chimie modernes doivent leurs plus brillantes découvertes.

Lorsque deux métaux dillërens développent par leur conta^ une force électro-motrice, chacune des deux électricités séparées s’accumule sur l’un de ces métaux. Par exemple; si une plaque de cuivre isolée est posée contre une plaque de zinc aussi isolée, celle-ci se couvre d’électricité positive, et l’électricité négative correspondante se porte sur la plaque de cuivre. Si on charge d’électricité positive le système isolé de ces deux plaques en con-

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tact, elle est d’abord employée à neutraliser l'électricité négative de la plaque de cuivre, et se ré- / pand ensuite uniformément à la surface des deux plaques; de sorte que la plaque* de zinc conserve toujours, relativement à la plaque de cuivre, un excès d’électricité positive égal à celle dont elle était recouverte avant l’addition d’autre électricité. L’inverse a lieu si le système des deux plaques isolé est chargé d’électricité négative. Cela explique pourquoi, quand on met en communication avec le sol une des deux plaques du système , l’autre plaque conserve son électricité libre. Lorsque cette communication est interrompue, la plaque abandonnée reste peu de temps à l’étal naturel, et reprend l’état électrique déterminé par le contact, au fur et à mesure qu’il arrive une déperdition d’électricité fi l’autre plaque, déperdition qui est* aussitôt réparée. La force électro-motrice de ces plaques sera évidemment annulée si on met en contact avec l’une d’elles une troisième plaque en tout pareille à l’autre; mais elle l’est encore , ainsi que l’expérience le montre, quoique les dimensions des plaques et de leurs parties en contact soient fort inégales, de sorte qu’un simple fil de cuivre, par exemple, appuyé contre une plaqué de zinc, suffit pour détruire la force électro-motrice produite par le contact de cette plaque avec une autre plaque de cuivre. L’expérience prouve encore que, lorsqu’une plaque de zinc, soudée à une plaque de cuivre, communique avec une autre plaque de ce métal ,,par une substance conductrice n’exerçant pas d’action électro-motrice sur ces métaux, la seconde plaque de cuivi^ se charge

d'électricité positive, qui lui arrive de la plaque de zinc jusqu’à ce que la tension soit la même sur ces deux plaques.

i58. Ces observations guidèrent Volta dans la composition de la pile, ou appareil voltaïque , qui consiste en un plus ou moins grand nombre de couples de plaques de cuivre et de zinc d’égales dimensions, soudées ensemble. Ces couples sont placés dans le même ordre, à la suite l’un de l’autre, et séparés par de l’eau acidulée, ou une dissolution saline conduisant bien l’électricité . Comme, dans chacun d’eux , la pièce de zinc doit toujours avoir p électricité positive libre de plus que la pièce de cuivre, et que celle-ci a en revanche la quantité correspondante nd électricité négative libre de plus que la plaque de zinc, on peut se rendre facilement compte de la distribution des fluides électriques dans les divers endroits de la pile, soit isolée, soit communiquant avec le sol.

Si la pile communique avec le sol par sa plaque extrême de cuivre, celle-ci sera à l’état naturel, et • ' la plaque de zinc, soudée avec elle, restera couverte de fluide électrique positif avec une tension p. La plaque de cuivre du second couple étant en communication avec cette plaque de zinc, prendra le même état électrique p , d’où il suit que la plaque zinc de ce second couple sera couverte d’électricité positive, ayant une tension p-j-p ou 2 p. On verra de même que les tensions de l'électricité positive, sur les plaques cuivre et zinc du troisième couple, sont sp et 5 p, ainsi de suite; en sorte que, si e est le nombre d’éiémens de la pile, la tension de l’électricité positive sur la plaque extrême de

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zinc es v*ep, c’est-à-dire, proportionnelle au nombre d'élémens.

Tout ce que nous venons de dire pour l 'électricité positive a lieu également pour l’électricité négative, si c’est la plaque extrême de zinc de la pile qui est mise en communication avec le sol par un fil de zinc, ou une substance sans action sur ce métal. La tension de l’électricité négative au sommet de la pile est alors en.

i5g. Quand on veut se servir de l’électricité positive de la pile, on met ordinairement un fil conducteur de cuivre en communication avec la plaque extrême de zinc ; cette disposition diminue donc la tension de l’électricité, à cause qu’ainsi que nous l’avons dit, l’action électro-motrice de cette plaque est détruite par le fait seul du contact du fil de cuivre. La plaque extrême de zinc est donc inutile , elle peut être enlevée sans que l’énergie de la pile diminue; et, si Ion remarque que la plaque extrême de cuivre, mise en communication avec le sol par un fil conducteur de ce métal, ne produit pas, sur la plaque de zinc adjacente, une action supérieure à celle que ce fil lui ferait éprouver, on voit que cette plaque extrême de cuivre peut être encore enlevée et remplacée par le fil conducteur. Dans cet état, la pile est composée d’un certain nombre de couples, plus, deux pièces solitaires extrêmes; et on lui donnera évidemment plus d’énergie si on l’augmente du couple qui petit être formé en soudant ensemble les deux plaques enlevées. M. Mollet s’est assuré qu'une pile construite avec cinq pièces de cuivre de cinq centimes , et autant de disques de zinc de même dimension, mis

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simplement en contact, et non soudes , p<flr former des couples séparés par des rondelles de drap imbibées d’eau salée, montée comme nous venons de le dire, suffit pour produire en petit les phénomènes les plus curieux.

160. Lorsqu’une pile est isolée, il est manifeste que, tout étant symétrique de part et d’autre de ses extrémités, l’état électrique tles couples qui en sont également distans, doit être le même pour les deux espèces d 'électricité. Donc , si les éle'mens d’une pile sont tous complets et en nombre pair, le corps conducteur qui occupe alors le milieu de la pile est à l’état naturel , ainsi que les plaques adjacentes des deux élémens moyens qu’il met en communication ; d’où il suit que, la tension de l’électricité positive sur la plaque extrême de zinc 11e sera pas plus considérable que celle relative à une pile composée d’un nombre sous-double d’élémens, mise en communication avec le sol; il en est de même de l’électricité négative de la plaque extrême de cuivre.

Si la pile est composée d un nombre impair d’éléinens complets, le couple qui est alors au milieu de la pile peut être considéré comme s’il était seul ; d’où il suit que la plaque zinc est couverte d’électricité positive, tandis que la plaque cuivre est chargée d’une quantité équivalente de l’autre électricité. La tension, dans une pile isolée à nombre impair d’élémens complets, est donc aussi forte que si la pile, toujours isolée, avait un élément de plus. Dans tous les cas, la moitié de la longueur de la pile isolée, terminée par la plaque de cuivre , est à l’état négatif, et l’autre moitié à Total posi-

tïf. Les quantités totales des deux électricités d’une telle pile sont d’ailleurs en proportion convenable pour se neutraliser, si les actions électro-motrices venaient à cesser dans tous les élémens à la fois.

161. Il existe des manières de monter la pile de Volta différentes de celle que nous avons indiquée. La pile à augets , généralement employée, consiste en une auge de bois divisée transversalement en

petits augets par des couples de plaques de cuivre et de zinc , isolés avec des substances non-conductrices s’opposant à la communication des augets, que l’on peut alors remplir d’eau acidulée pour mettre la pile en action. On forme l’appareil de tasses à couronne , en faisant plonger dans des verres pleins d’eau acidulée, les bouts de deux plaques différentes appartenant à deux couples successifs. Dans cet appareil , les plaques sont soudées par un de leurs bords, et non par une des faces, et elles sont ployées en fer à cheval. Il est nécessaire que les élémens successifs ne se touchent pas les uns les autres.

162. Après avoir décrit les appareils destinés à développer beaucoup d’électricité, il nous l'este à parler de ceux qui lui servent de réservoir. La bouteille de Lejde n’est qu’un flacon de verre revêtu en dehors, à partir d’une certaine distance du goulot, d’une feuftle mince d’étain qui en devient ainsi la garniture extérieure ; le dedans du flacon est rempli d’une garniture intérieure de feuilles d’or, avec laquelle on met en communication la pointe effilée d’une tige métallique terminée par une boule à son autre bout, situé hors du flacon. $i Ton fait communiquer cette boule avec une

machine électrique ou avec une forte pile de Volta , la garniture intérieure de la bouteille se charge d’électricité positive, par exemple, qui électrise par influence la garniture extérieure, de sorte que, si celle-ci est mise en communication avec le réservoir commun, le verre du flacon permet aux électricités contraires de mieux se dissimuler, d’acquérir plus d’énergie.

iG3. Lorsqu’on fait communiquer par un corps conducteur les deux garnitures d’une bouteille de Leyde, elles passent à l’état naturel, et la réunion des électricités contraires est précédée d’une étincelle d’autant plus forte, que la bouteille est plus volumineuse et plus fortement chargée. Quand la réunion des électricités s’opère au travers d’une chaîne d’individus se tenant par la main, et dont les extrêmes touchent, l’un la boule de hi bouteille, et l’autre la garniture, elle se fait instantanément, et tous les individus de la série éprouvent à la fois une commotion plus ou moins vive. On peut décharger une bouteille de Leyde par une suite de contacts opérés, avec un corps conducteur, alternativement sur sa tige et sur sa garniture extérieure.

Cette commotion diffère de celle que l’on éprouve quand on touche, en même temps, les deux extrémités d’une pile de Volta. Cette pile ne pouvant, en effet, rester à l’état naturel, *on conçoit que la commotion quelle produit doit se renouveler à des intervalles fort petits et être continue.

îG 4> Plusieurs bouteilles de Leyde, rassemblées dans une même caisse doublée intérieurement de feuilles d’étain communiquant avec les garnUures extérieures de ces bouteilles, dont les tiges sont

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courbées pour se réunir en une seule, forment l’appareil que l’on appelle batterie électrique. On charge la batterie électrique comme la bouteille de Leyde : elle sert aux mêmes usages; mais, lorsqu’elle est volumineuse et fortement chargée, il serait imprudent de se soumettre à la commotion qu elle produit : la mort pourrait en être le résultat.

1 65 . Une étincelle électrique assez forte enflamme l’éther, l’alcohol, le phosphore, la poudre à canon jelle enflamme aussi, avec détonation, un mélange de gaz hydrogène et d’air atmosphérique renfermé dans le pistolet de V olta , vase de forme particulière. Si l’on obtient l’étincelle avec une bouteille de Leyde, ou mieux à l’aide d’une batterie électrique , elle a assez de force pour trouer, sans gerçure ni cassure, une feuille de carton, ou une lame de verre , placées entre deux pointes émoussées conductrices et opposées. Si les deux pointes ne sont pas dans la même direction , le carton est toujours percé en face de celle qui conduit le fluide négatif, ce qui prouve que l’air résiste plus au mouvement de ce fluide qu’à celui du fluide positif (n°. i48).Si l’on met entre les deux pointes conductrices un animal vivant, il meurt à fjnstant de la décharge électrique : l’étincelle a aussi la propriété de fondre des fils métalliques très-fins, etc.

166. Tous ces phénomènes suffisaient pour mon j trer l’analogie des elFets de l’électricité et de ceux de la foudre dans les orages ; aussi le génie de Franklin vit , dans le pouvoir des pointes qu’il avait découvert , le principe de cet appareil simple et merveilleux connu sous le nom de paratonnerre.

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