‹ Cours de physique, purement expérimentale, à l'usage des gens du mondeChapitre 174 sur 196 · Ezptrienoe de GalruiL — On a VU ( 341 ) que les deai · texte numérisé non relu

Ezptrienoe de GalruiL — On a VU ( 341 ) que les deai

canses les plus puissantes d'électricité sont le frottement et les combinaisons chimiques. Après avoir fait connaître la première, il nous reste à décrire la seconde. Toutefois, il importe d'observer qu'il ne s'agit point ici d'une nouvelle espèce d'électricité, mais seulement d'un nouveau mode de production d'électricité beaucoup

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plus abondant que le froltement, et conduisant, par suite, à des effets bien plus remarquables.

C'esl à Galvani, professeur d'anatomie h Bologne, qu'est due la découverte, en 1790, des nouveaux phénomènes électriques. I! observa par hasard qu'une grenouille fraichement tuée, placée près d'une machine électrique, manifestait de vives contractions lorsqu'on tirait des étincelles de la machine. Le phénomène était simple; ce n'était qu'un effet de choc en retour, et un physicien ne s'y fût pas arrêté.

Heureusement Gulvani, savant anatomisle, était peu versé dans les connaissances électriques ; il varia donc ses espéle Galvani riences de mille maniè-

res pour trouver r ex plitnQn , tout en cherchant ce qui, pour un ], plus à chercher, il lit une de ces trouvailles qui, a-t-on dit avec raison, viennent plutôt à l'ignorance qui s'évertue qu'au savoir qui se repose IL vit une grenouille morte et suspendue par un crochet de cunre au balcon d'une fenêtre, manifester des contractions violentes toutes les fois qu'agités par le vent ses membres inférieurs venaient beurler contre les barreaux de fer du balcon. C'était là un fait étrange, inexplicable, car il n'y avait plus intervention d'aucune électricité étrangère, ni machine électrique, ni choc en retour. « L'élonnement du professeur de Bologne fut alors parfaitement légitime, écrit Arago, et l'Europe entière s'y associa. »

L'expérience de ûalvani eut un grand retentissement; de (ouïe part on s'empressa de la répéter, et on peut dire qu'elle fut pour

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les grenouilles une date néfaste. La figure 283 représente comment on dispose cette expérience ; ayant coupé la tète à une grenouille, on l'écorche rapidement et on la suspend à un crochet de cuivre qu'on passe entre la colonne vertébrale et les filets nerveux qui se trouvent des deux côtés; puis tenant à la main une petite lame de zinc , on met celle-ci d'abord en contact avec la tige de cuivre qui supporte la grenouille , puis ensuite avec les membres in^ rieurs. Or, à chaque contact , on voit les jambes se replier et s'agiter, et cette moitié de grenouille reproduire les mêmes mouvements que pendant la vie.

Pour expliquer ce phénomène, Galvani admît une électricité propre au corps des animaux, laquelle, passant des nerfs aux muscles par l'arc métallique, était la cause des contractions. Sous le nom d* électricité animale, de fluide vital, cette théorie fut adoptée surtout par les médecins et les physiologistes, qui pensaient déjà avoir trouvé le secret de la vie. Mais cette brillante illusion s'évanouit bientôt devant les expériences plus rigoureuses de Yolta.

382. Expérienoe de Volta, théorie du contact. — Yolta, professeur de physique à Pavie , déjà connu par l'invention de l'électrophore et de l'électromètre-condensateur, s'empressa de répéter l'expérience de Galvani , et il remarqua que les contractions de la grenouille étaient beaucoup plus vives lorsque les muscles et les nerfs étaient mis en communication par deux métaux que lorsqu'ils l'étaient par un seul. Ce fait n'avait point échappé à Gralvani, mais n'envisageant le phénomène que sous le point de vue physiologique, il n'avait point tenu compte de l'action des deux métaux. Yolta, au contraire, qui n'était point anatomiste, ne vit le fait que sous son aspect physique, et en attribua de suite la cause à la présence des deux métaux.

Partant de là, Yolta proposa sa théorie du contact, dans laquelle il établit comme principe universel que par le seul fait du contact de deux métaux, de deux substances hétérogènes quelconques ^ il y a toujours décomposition de l'électricité naturelle des deux corps, le fluide positif se portant sur l'un et le fluide négatif sur l'autre. Il nomma /orce électro-motrice, la force qui sépare ainsi les deux électricités au moment du contact; force qui, selon lui, agit en outre à la manière de la force coercitive dans les aimants, pour s'op-

poser à la recombinaison des deux électricités malgré la conducti-* bilité des corps en contact. Enfin , comme la force électro-motrice varie d'intensité suivant les substances en présence, Yolta appela corps bons électro-moteurs ceux qui développent beaucoup d'électricité par leur contact, et mauvais électro -moteurs ceux qui en dégagent peu. Deux des meilleurs électro-moteurs sont le zinc et le cuivre soudés ensemble.

Ce fut alors que Volta fit l'expérience que nous avons décrite en parlant de l'électromètre condensateur ( fig. 273 et 274 ), dans laquelle il chargeait l'électromètre en le touchant avec une lame de cuivre soudée avec une lame de zinc. Cette expérience décisive renversa la théorie de Galvani, et cependant la théorie du contact ne tarda pas à être renversée elle-même par une troisième, la théorie chimique,

383. Pile de Volta. — C'est en prenant pour point de départ sa théorie du contact que Volta arriva à inventer, en 1800, le merveilleux appareil qui l'immortalisa, et qui est connu encore aujourd'hui sous le nom de pile de Volta. Voulant multiplier les contacts et réunir les électricités dégagées par chacun d'eux , l'illustre physicien imagina de superposer successivement, comme le représente la figure 284, un disque de zinc, un disque de cuivre, puis une rondelle de drap mouillée d'eau acidulée; et encore un disque de zinc, un disque de cuivre et une rondelle de drap, et ainsi de suite, avec la scrupuleuse attention de ne jamais intervertir cet ordre. Qu'attendre d'une pareille combinaison? « Eh bien , s'écrie Arago, je n'hésite pas à le dire, cette masse en apparence inerte, cet assemblage bizarre, cette pile de tant de couples de métaux dissemblables séparés par un peu de liquide, est, quant à la singularité des effets, le plus merveilleux instrument que les hommes aient jamais inventé , sans en excepter le télescope et la machine à vapeur. »

La réunion d'un zinc et d*un cuivre forme un couple; dans la figure ci -après, il y a vingt couples superposés, séparés les uns des autres par des rondelles de drap , et disposés tous dans le même ordre, de manière qu'une des extrémités de l'appareil se termine par un disque de zinc et l'autre par un disque de cuivre. Ainsi disposé, l'appareil de Volta est connu sous le nom de pUe à

colonne, à cause de sa forme. Depuis son invention, ii a été modifié de bien des manières, mais le nom générai de pUe a éié consené à tous les appareils du même genre; et on désigne encore

aujourd'hui sous le nom ^'électricité votlaigue, l'éleclricité dé- ' gagée par les piles.

38&. Tennm da la pile, pftlu, iloctrod**, ooarant. — Dans

une pile isolée, c'est-à-dire ne communiquant avec le sol par aucun conducteur métallique, l'expérience feit voir que la partie médiane est à l'étal neutre, et que chaque moitié est tout entière chargée, l'une d'électricité positive, l'autre d'électricité négative, la tension croissant avec le nombre dos couples du milieu vers les extrémités. C'est celle vers laquelle sont tournés les zincs de chaque couple qui est électrisée positivement, l'autre l'est négative ment. Ces deux extrémités, où a lieu la plus grande tension, sont les pâles de la pile; l'un, celui qui correspond à un zinc,

est le pôle positif; l'autre, celui qui correspond à un cuivre, le pôle négatif. La tension de l'électricité , à chaque pôle, croît avec le nombre des couples, mais l'expérience démontre qu'elle est indépendante de leur surface. Enfin, on nomme électrodes deux fils de cuivre attachés respectivement à chaque pôle, et destinés à les faire communiquer entre eux, comme on le voit dans la figure 284.

Cela posé, tant que les pôles ne communiquent pas entre eux, la pile est complètement inerte et ne présente aucun phénomène particulier. Mais qu'on approche les deux électrodes l'une de l'autre jusqu'à ce qu'elles soient presque en contact, on voit jaillir d'un fil à l'autre une petite étincelle due à la recomposition des électricités contraires des deux pôles. Or, ici, la pile ne se trouve pas déchargée comme le serait en pareil cas la bouteille de Leyde; en effet, on voit une seconde étincelle succéder à la première, puis une troisième à la seconde, et ainsi de suite tant que les fils de cuivre sont voisins et que la pile est en activité. Cette continuité d'étincelles fait voir qu'à mesure que les deux électricités des pôles se réunissent par les fils, une nouvelle décomposition d'électricité naturelle se reproduit dans la pile et alimente sans interruption le pôle zinc de fluide positif et le pôle cuivre de fluide négatif. Si, au lieu de laisser un intervalle entre les deux fils de cuivre, on les met en contact, toute étincelle disparaît, mais la recomposition des électricités contraires n'en continue pas moins par les fils, dans lesquels s'opère d'un pôle à l'autre une circulation non interrompue d'électricité. Cette circulation continue de fluide électrique a reçu le nom de courant, et c'est pour exprimer que les fils qui réunissent les deux pôles sont constamment traversés par ce courant, qu*on leur a donné le nom d'électrodes ( chemin de l'électricité ), et aussi celui de réophores (porteur du courant). Il y a en réalité deux courants de sens contraires dans les électrodes; mais on ne considère jamais que le courant positif, c'est-à-dire celui qui va du pôle positif au pôle négatif. Nous représenterons désormais, dans nos dessins, la direction du courant par une petite flèche allant du pôle positif au pôle négatif.

385. Théorie ohîmîque de la pile. — La théorie du COntaCt qu'avait proposée Volta pour expliquer la production de l'électricité dans la pile, ne tarda pas à avoir le sort du fluide vital deGalvani.

Ud compatriote de Yolta , Fabroni , fut le premier à attaquer sa théorie, disant que c'était Toxydation des lames de zinc par Teau acidulée des rondelles qui était la cause principale du dé^gement d'électricité dans la pile. Peu après, Wollaston et Davy, en Angleterre, soutinrent la même opinion et l'appuyèreDt d'ingénieuses expériences; enfin, M. de la Rive, à Genève, et M. Becquerel , en France, firent voir d'une manière victorieuse que dans toute^action chimique il y a toujours production d'électricité, et que lorsqu'un acide attaque un métal, constamment ce dernier s'électrise négativement et l'acide positivement.

La théorie chimique doit donc seule être admise aujourd'hui; dans cette théorie, toute l'électricité qui se dégage dans la pile décrite ci-dessus, ainsi que dans les autres espèces de piles, est due à l'action de l'eau acidulée sur le zinc de chaque couplç. En sorte que ces rondelles imprégnées d'acide sulfurique auxquelles Volta attribuait un rôle tout passif, celui de transmettre Télectricité d'un couple au suivant, ces rondelles, disons-nous, sont, au contraire, la cause qui développe l'électricité.

386. Pile à charbon. — La pile de Volta a subi de nombreuses modifications, et les appareils de ce genre les plus en usage aujourd'hui sont la pile de Bunsen et celle de Daniell. La première, connue aussi sous le nom de pile à charbon y fut inventée, il y a une vingtaine d'années, par M. Bunsen, physicien à Berlin.

Chaque couple de cette pile se compose de quatre pièces : 1® un vase de faïence A (fig. 285), contenant de l'eau acidulée avec de l'acide sulfurique; 2° un cylindre de zinc B, auquel est soudée une longue lame de cuivre rouge; 3" un vase C en terre de pipe peu cuite, laquelle est très-poreuse et perméable au liquide; ce vase est rempli d'acide azotique; 4" enfin, un cylindre de charbon de coke D, très-calciné et bon conducteur de l'électricité. A sa partie supérieure ce charbon est percé d'un trou où se place un petit cylindre de cuivre rouge auquel est soudée une lame de même métal.

Lorsqu'on veut faire fonctionner la pile, on place d'abord dans le vase de faïence le cylindre de zinc, puis dans celui-ci le vase poreux , et enfin le charbon , comme on le voit en P sur la gauche du dessin. Dans cette pile, il y a double action chimique, Tune due à la décomposition de l'eau par l'acide sulfurique et par le zinc

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