Voir b note 1 à la Gn de PouTrage
2. Le résultat de la combinaison du zinc et de l'acide sulfariqae étendu est du sulfate de sine.
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
trémité cuivre estélectrisée posilivemenl et rextrémité zinc négativement *.
ZC ZC ZC ZG 7 *^
Adde
Amde
Fig. 10.
22. — Tous les corps susceptibles de donner des combinaisons chimiques peuvent servir à la construction des piles : on emploie le plus généralement Taction du zinc sûr Tacide sulfurique ou sur le sulfate de cuivre. On donne aux piles différentes formes ; nous parlerons plus loin de celles qui sont ordinairement employées pour la télégraphie électrique.
La quantité d*électricité produite par le simple contact de deux métaux est si faible que Ton a été conduit tout naturellement à supposer que la force électro-motrice, développée dans la pile à colonne, provient surtout de l'action chimique qui résulte du contact des rondelles humides et des disques de zinc, d'autant plus que Ton est obligé, pour obtenir une certaine intensité^ de tremper ces rondelles dans de Teau légèrement acidulée.
23. Coorant éleeirique. — Comme nous Favons vu, lorsqu'on réunit les deux pôles de la pile par un fil conducteur, il se produit un mouvement électrique qui persiste autant que dure l'action chimique et jouit de propriétés particulières. On a donné le nom de courant à ce mouvement La force du courant ou l'in-
1. Dans la pile à colonne (Aff. 8), le linc est le pdie posiUf et le cuirre le pdie négatif; le contraîre a lien dans la pile actuelle, ce qui tient à ce que, pour rendre la position identique dans les deux cas, il faudrait i^outer, après le dernier zinc A de la /l0. 10, un disque de cuivre, et de Pautrc côté, en D, un disque de zinc.
tcnsité dépend do la quantité d'électricité qui passe en chaque point du conducteur.
La transmission de l'électricité, d'un pôle de la pile à Fautre, s'explique par une suite de décompositions et de recompositions des molécules du fluide neutre du conducteur, comme nous l'avons indiqué au n<> 42. Toutefois, afin de simplifier les idées et le langage, on convient de regarder le courant comme produit par le transport de l'électricité positive dans le conducteur extérieur, du pôle positif de la pile au pôle négatif, et ce mouvement constitue le sens du courant.
Avant de donner les propriétés et les lois du courant électrique, nous devons passer rapidement en revue une autre branche de la physique qui se trouve intimement liée à la fhéorifs des courants. Nous voulons parler du magnétisme.
MAGNBTISBIE,
24. Magnétisme. — Le magnétisme est la propriété d'attirer le fer dont jouissent certains corps qu'on nomme aimants.
On trouve dans la nature un assez grand nombre d'aimants naturels : ce sont des oxydes de fer ou cx)mbinaisons de l'oxygène avec le fer. Quelques autres métaux sont aussi attirés par les aimants ; mais le fer est celui qui possède au plus haut degré les propriétés magnétiques. La force d'attraction s'exerce surtout aux extrémités des aimants, qu'on appelle pôles.
25. — Un barreau de fer doux placé près d'un aimant prend les propriétés magnétiques ; il les perd dès que l'aimant est enlevé. L'influence est d'autant plus grande que la distance des deux corps est moindre. Un barreau d'acier s'aimante plus diflicilement, mais il conserve les propriétés magnétiques et devient un véritable aimant.
26. Znflaence de la terre. — Une aiguille d' acier aimantée , mobile autour de son centre, ne reste pas horizontale, elle se place d'elle-même suivant une direction constante, sensiblement du nord au sud. Si on l'écarté de cette position, elle y revient, et le même pôle se dirige toujours vers le nord.
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
L'angle que la direclion de Taiguille fait avec le plan méridien * est la déclinaison ; Tangle qu'elle fait avec le plan borizonial est Tinclinaison. A Pans, Taiguille se dirige i Toueftt; la déclinaison est de 22*>.
L'inclinaison et la déclinaison en un même lieu varient lentement avec le temps; ainsi, en 4580, la déclinaison, à Paris, était de 44» à l'est.
Dans certains pays , la direclion de l'aiguille aimantée e&t on outre soumise à de légères variations diurnes dont la cause est inconnu^. Les orages , les aurores boréales agissent sur l'aiguille aimantée, epfnme i^ous le verrons plus loin.
La bou39P|e se compose d'une aiguille aimantée mobile sur un pjvpf. Oq ppnnaît l'importance do cet instrument pour les navigateurs.
^. HépnlfioD e| a llr a ct îoi» des ainuialf. — Les pôles con-
traires de deux aimants en présence s'attirent et les pôles semblables se repoussent ; ainsi, uno aiguille aimantée , £ p<»ée au-dessus d un gros aimant, AB(/S^.
4 4) se place toujours de façpn que son pôle r.ord soit dirigé vers le pôle sud du gros aimant. Aux extrémités du barreau, l'attraction étant plus forte, l'aiguille s'incline comme l'indique la figure. L'action delà terre peut être assimilée à celle d'un gros aimant. On donne souvent aux deux pôles de l'aiguille , comme à ceux de ta terre, les noms de pôle boréal et pôle austral ; le pôle austral de l'aiguille est celui qui se dirige ver? le pôle nord ou boréal de
Fig. 11.
|. Le plan méridi^ est le plan qoi passe en chaque point du globe par l'axe ' de la terre. Si la déclinaison était nulle, raigoille aimantée resterait dans ce plan fit aiirait exactement la direction do nord au 6ad«
la terre, et le pôle boréal de l'aiguille celui qui se dirige vers le pôle sud ou austral de la terre.
28. Hypolhèfe des deux floidei. — Pour Texplication des phénomènes magnétiques, on admet, comme dans la théorie de l'électricité, deux Quides différents. Les molécules d'un même fluide s'attirent, tandis qu'elles repoussent au contraire celles de l'autre fluide *.
Tous les corps magnétiques contiennent simultanément les deux fluides qui sont réunis et se neutralisent mutuellement ; la séparation de ces deux fluides constitue l'aimantation. Toutefois, on ne peut supposer ici, comme pour l'électricité, qu'ils se propagent dans toute la masse et se portent aux deux pôles, car sî l'on brise un aimant, chaque partie constitue un aimant spécial avec deux pôles de noms contraires.
Un aimant doit être regardé comme composé d'une infinité d0 particules magnétiques (fig. 42), dont les fluides sont séparés.
la La La. ba Lb
Fig. 12.
La force qui s'oppose, dans les corps, à la séparation des fluides magnétiques et à leur réunion , quand ils sont séparés, est la force coercitive ; elle est très-grande dans l'acier et presque nulle dans le fer doux*.
29. —Il résulte de cette hypothèse que, les fluides magnétiques n'étant libres qu'aux extrémités des aimants, les forces d'attraction et de répulsion se concentrent à ces deux extrémités et sont
1. Bien que Phypothèse des deux fluides magnétiques soit abandonnée, nous rindiquons ici parce qu'elle se trouve dans la plupart des cours élémentaires de physique, et que d'ailleurs elle représente assea bien les faits. Quelle que soit, en effet, la cause qui produit le magnétisme des molécules élémentaires des corps , on peut toujours considérer un aimant comme formé d'une infinité de petits aimants Juxtaposés.
2. Le fer doux est le fer extrêmement pur qui n'a subi ni la trempe ni aucune action mécanique telle que la torsion. L'acier est une combinaison du fer avec une petite qnanUté de carbone (charbon). La force coercitive augmente beau-
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
indépendantes de la longueur des aimants, quand celle longueur dépasse une certaine limite.
Au milieu de l'aimant, les deux fluides se neutralisent, et par suite n'exercent aucune action.
Si Ton place en face d'un aimant AB, un corps magnétique CD, dont la force coercitive est nulle (/î^. 43), la séparation des fluides
a ^a la \a \^ \
Fig. 13.
s'opère immédiatement. Le fluide austral , attiré par le fluide boréal de AB, se porte à l'extrémité C du premier élément. Cet f^ élément agit sur le suivant en produisant la
VI môme décomposition qui se transmet dans
^.^-■^^^^Vi.-.^ tout le corps GD. Dès qu'on enlève l'aimant "■ ~ AB, les fluides magnétiques de GD se réunis-
sent et ce corps revient à l'état neutre.
30. — Lorsque le corps GD est de l'acier, la force coercitive empêche la séparation des deux fluides. Il faut , pour vaincre cette force, frotter avec l'aimant en faisant glisser un des pôles sur le barreau et en répétant plusieurs fois les frictions dans le même sens.
On obtient , par ce moyen , des aimants artificiels d'une grande énergie.
On donne souvent aux aimants la forme d'un fer à cheval {fig. 44). Pour maintenir la Fig. ift. séparation des fluides magnétiques , qui ,
malgré la force coercitive, tendent à se réunir, on place ordi-
coup dans l'acier quand il a été trempé, c'est-à-dire cbauflë au rouge et refroidi subitement.
Le fer employé pour les usages ordinaires, et qu*on trouve dans le com merce, n*est Jamais parfaitement pur. Pour s'en servir comme fer doux, dans les expériences sur le magnétisme et i'électro-magnétisme, on doit lui faire subir une préparation spéciale qui en augmente beaucoup le prix.
nairement m face des pôles des barr^au^ dp fer ou armatures qui s'aimantent par influence.
31. — La distribution des fluides dans les particules d'un aimant peut n'être pas partout la même ; il existe alors 4^ points conséquents, c'est-à-dire des pôles qui ne goni pa» placés aux extrémités des aimants.
Ainsi, pour l'aimant ÂB {fig, 45), les pôles extrêmes  et B
b& lia l>a I>li^ a^ a^ a^ ab
sont les même», et au milieu C se troure un point conséquent formé par la réunion des deux pôles contraires aux premiers.
Un pareil état se produit dans un barreau d'acier quand il p'est pas frotté régulièrement pendant son aimantation, mais H pe peut être persistant puisque les deux fluides réunis en G agissent par répulsion et tendent à ramener le barreau à l'état neutre.
32. — La force coercitive n'est jamais entièrement nulle. Lorsqu'un barreau de fer doux a été aimanté par influence, il ne revient pas parfaitement à l'état neutre et conserve d'autant plus de magnétisme que l'aimantation a été plus forte.
Différentes circonstances peuvent augmenter cette force coercitive , le choc et la torsion par exemple. La chaleur, au contraire, la diminue : ainsi , un aimant chauffé à une température élevée perd son magnétisme.
PROPRIÉTÉS ET LOIS DU GOURANT ÉUEGTRIQUB.
33. Bffcts physiologiques. •— Lorsqu'on touche les deux pôles d'une pile avec les mains mouillées, on ressent une commotion analogue à celle qu'on éprouve en déchargeant un conducteur fortement éleclrisé. La cause de cette commotion est inconnue ; elle a lieu au montent oi!i le courant s'établit et au momept où il
NOnOld PRÊLIlimAIlt£$. 27
cesse; elle est d'autant plus forte que la tension aux extrémités de la pile est plus considérable.
Ces commotions sont employées pour la guérison de diverses maladies; elles produisenl des effets singuliers dans les cadavres privés récemment de la vtè:
34. Effets câibHfiqoes. — Un fil de métal très-fin, traversé par un courant intenseï s'échàiiffé et rougit, il peut même se fondre et se volatilisa.
35. Xffeif l«lt&iiwttt.-^ L'étincelle produite par la réunion des deux électricités d'iine pltë n'est pas aussi vive que celle qui provient de la décharge d'une bouteille de Leyde ; on Tobserve seulement au tàoineiit où Pon établit la communication entre les dttux pôles^
Si l'on ra[^t)i*oche les extrémités de deux fils terminés par des cônes de charbon ël reliés aux pôles d'une pile assez forte, il s'opère un transport des molécules de l'un des cônes à l'autre, et les particules de chsltboh, échauffées jusqu'au rouge par l'action calorifique du ëout'ànt^ produisent une flamme extrêmement brillante. C'est cette flamme qu'on nomme lumière électrique et qu'on cherche à utiliser comme moyen d'éclairage, avec un instrument spécial qui maintienne toujours les extrémités des charbons à la même distance.
36. sffeu ehnuiqitei. ^ Un corps liquide formé de deux éié* ments et traversé par un courant électrique est, en général, décomposé.
Ainsi, lorsqu'on plonge dans l'eaii les extrémités de deux fils qui correspondent aux deux pôles d'une pile (ou électrodes], l'eau se décompose ; Thydrogène se porte à l'électrode négatif et l'oxygène à l'électrode positif. On peut recueillir les deux gaz en plaçant deux petites cloches pleines d'eau au-dessus des deux fils (/î(/.46).
Dans l'espace intermédiaire , on ne remarque auctihe bulle, ce qtli montre que l'action chimique a lieu par une série de décompositions et recoihj;)ositions analogues à celles que nous avons décrites pour la propagation de l'électricité.
TÉLÉGRAPHIE ÉLECTRIQIE.
Presque tous les corps composes sont réduits par un courant électrique suflisamment intense.
Fig. 16.
Dans toutes les combinaisons où entre do Toxygène, ce corps se transporte au pôle positif*.
Pour les sels, Tacide se porte au pôle positif et l'oxyde au pôle négatif.
Quelquefois, lorsqu'un sel est décomposé, l'oxyde etTacidesont en même temps réduit-s ; d'autres fois, un seul de ces éléments subit la décomposition.
Quand le métal qui forme l'électrode peut donner des combinaisons avec les éléments qui s'y transportent par suite de l'ac-
