AURORES

[Sect. xx vu. J

de la mer, soit à des débriseu à des secrétions de poissons, mélangées avec les sels marins, — le muriate de soude

et le sulfate de magnésie.

L’aurore boréale est décidément un phénomène électrique qui a lieu dans les plus hautes régions de l'atmosphère, ainsi que sa visibilité simultauéc de lieux très éloignés les uns des autres, ne permet pas d’en douter. On a tout lieu de croirequeee phénomène a quelque rapport avec les pôles magnétiques de la terre ; mais on œ l’a jamais vu se manifester aussi loin vers le nord que le pôle de rotation de la terre, ni s’étendre non plus aux basses latitudes. En général, il'se présente sous b forme d’un arc lumineux , s’étendant plus ou moins de l’est à l’ouest, mais jamais du nord au sud. Les jeux de lumière qui se manifestent en travers de l’arc, sont rapides, vifs, et de couleurs variées. Un phénomène semblable se manifeste dans les hautes latitudes de l'hémisphère austral. Le docteur Faraday suppose que l’aurore, cd transmettant l’électricité des pôles à l’équateur, rétablit l’équilibre électrique de la terre.

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^électricité vhltaïque est ««e série ptttifculière«Fék». tricité quiest déterminée par la farce tUrtVlielh chimique.

Elfe se rattache ài’o»edespfeBhriUai»t»»épaqaesxfefegloire

-scientifique de la (irande-Bretqme, par suite des grande» découvertes auxquelles elle a conduit sir Humphry ©avy. Cette nouvelle branche de 1» physique a acqhisplos d’inferêt encore depuis qu’a « été reconnu par Faction, réciproque des courons voltaïques et magnétique.,^ le magnétisme n’est point un principe distinct et séparé, mais simplement un ««et db’éfectridaé.^in» donc, Péleetrieil* voltaïque, par sa liaison immédiate avec la théorie de fa et des planètes, 1er rue une partie de Imposition phyw saque vie la nature, de cea corps. a

En i?9<*, Gslvani, professeur, d’anatomie à Bologne,’ 'faisant, un jour des expérience» sur réldeOffeité, fut extrèmement surpris d’apercevoir, au. moment d’une décharge électrique. , -des mott venions convulsifs dans Je» membres dW grenouille écorchée qui s® trouvait par hasard auprès de J» machine. Bien q ne long- temps avant lui on eàt rrmarqué une action semblable,. Gai vani fat tellement érop* pé de ht singularité de oe phénomène, pi'H es examina

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352 PILE VOLTAÏQUE. [Sect. xxvm.]

toutes les circonstances avec le plus grand soin, et parvint à découvrir que les convulsions avaient lieu quand le nerf et le muscle de la grenouille communiquaient ensemble au moyen d’un conducteur métallique. Cette découverte excita l’attention de l’Europe entière; et bientôt après, le professeur Volta, de Pavie, démontra que le simple contact de corps différens suffit pour troubler l’équilibre électrique, et qu’un courant d’électricité peut être déterminé suivant une certaine direction, dans uri circuit composé de trois substances conductrices. Aidé par l’expérience et pâlies raisonnemens les plus ingénieux , il partit de ce principe pour arriver à la construction de la pile qui porte son nom, et qui d’abord consista en disques alternans de zinc et de cuivre, séparés par des rondelles de drap mouillé ; les extrémités de la pilé ainsi formée étaient mises en communication par des fils métalliques. Cet appareil si simple, au moyen duquel on peut dépouiller l’électricité de sa force irrésistible et soudaine, et produire par l’action d’un courant continu , une quantité d’électricité plus considérable, mais d’une intensité moindre que celle produite par les moyens ordinaires , est peut-être l’instrument le plus puissant que le çéniede l'homme ait créé. De plus, il a servi à prouver que sous une forme nouvelle, le fluide électrique peut produire les effets les plus 6urprenanset les plus inattendus. La batterie voltaïque étant devenue l’un des moyens les plus puissans employés dans les recherches physiques , nous pensons qu’il peut être à propos de donner ici quelques détails sur la manière dont on la construit aujourd’hui.

Le dérangement de l’équilibre électrique, et un certain développement. d'électricité, accompagnent invariablement l’action chimique d’un fluide sur les substances métalliques, et sont portés au plus haut point quand cette action a pour résultat l’oxidation. La quantité d’électricité pro-

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[SeCt. XXVIII.] BATTERIE VOLTAÏQUE/ ' ' ' 555

duite par la combinaison des métaux avec l’oxigène varie suivant leur nature; mais c’est l’oxidation du zinc par l’acide sulfurique affaibli qui la développe en plus grande abondance; et conformément à cette loi, que l’une des «leux espèces d’électricité ne peut être développée sans, qu’une quantité égale de l’autre soit mise en activité, il arrive que l’acide est électrisé positivement, et le zinc négativement. L’on n’a pu déterminer encore pourquoi l’équilibre n'est pas rétabli par le contact de ces deux substances, qui sont conductrices l’une et l’autre, et ont des états électriques contraires. Cependant , les changemens électriques et chimiques ont entre eux une telle liaison, qu’à moins que l’équilibre soit rétabli , l’action de l’acide continue languissamment, ou s’arrête dès qu’une certaine quantité d’électricité s’y trouve accumulée. Toutefois, l’équilibre se rétablit, et l’action de l’acide devient continue si l’on met une plaque de cuivre en contact avec le zinc, tous deux plongeant partiellement dans le fluide; car l’acide n’agissant pas sur le cuivre, celui-ci sert de conducteur pour transmettre l’électricité positive de l’acide au zinc , et rétablit à chaque instant l’équilibre; l’oxidation du zinc continue alors rapidement. Ainsi , l’on voit que le concours «le trois substances , dont l’une doit t':tre indispen sablement un fluide, est nécessaire à la formation d’un circuit voltaïque. L’électricité ainsi obtenue est très faible, mais on peut l’accroître en augmentant le nombre di‘s plaques. Dans la batterie voltaïque ordinaire, l’électricité que le fluitle a acquise de la première plaque de zinc exposée à son action , est enlevée par la plaque de cuivre appartenant à la seconde paire, et transférée à la seconde plaque de zinc à laquelle elle adhère. Cette seconde plaque de zinc ayant ainsi acquis une plus grande portion d’électricité que sa part naturelle, en communique une plus grande quantité au fluide de la seconde paire. Cette

354 X AT Uil K UE L’ÉLlïCTHTfilTK VOI.TAÏQUE. [Sect. XX VIÏJ.]

ffoancité augmentée est ensuite transmise à la troisième; et chaque alternation successive produit ahisi une augmentation toujours croissante de l’éloctricité développée. Cette action toutefois finirait par s’arrêter, si l’on ne donnait issue à l’électricité accumulée, en établissant une communication entre les pôles positif et négative la batterie, à l’aide de fils métalliques attachés à fa dernière plaqne de chaque extrémité. Quand les fils sont mis en routant, le circuit voltaïque est fermé , les électricités se rencontrent et se nentralisent réciproquement en produisant le choc et autres phénomènes électriqnes , et le courant électrique continue à circuler sans interruption dans Je circuit, aussi long-temps que dure l’action chimique^ Le courant d’électricité positive se dirige du zinc an cuivre; mais comme la batterie se termine par une plaque de zinc qui communique avec le fil, l’extrémité zinc devient le pôle positif, et l’extrémité cuivre, le pôle négatif d’une batterie composée, ce qui est exactement le contraire du résultat qu on obtient dans un circuit simple.

De môme que l'électricité ordinaire, l’électricité galvani- •pie ou voltaïque peut être considérée comme consistant soit en deux fluides, savoir le courant positif et le courant négatif, qui traversent le circuit en directions opposées, Je premier venant de l’extrémité zinc, et Je second de l'extrémité cuivre de la batterie', soit en un seul fluide, auquel cas I électricité est supposée être en excès au pôle zinc de la batterie, et en moins an pôle cuivre.

L’électricité voltaïque se fait reconnaître par deux caractères marqués : — son intensité augmente avec le nombre des plaques, et sa quantité avec l’étendue de leurs surfaces. Cest donc au moyen d’une série nombreuse de grandes fdnqncs, que s obtiennent les effets les plus énergiques, soit de chaleur et de lumière, soit de décomposition chimique; **«dis que l’électricité produite par une seule paire de pla»

fSeet. PltOPIHÉTÉS D8 L’ihÆfcT. VOLTAÏQI K. 555

ques «st si faible, quel que soit d'ailleurs leur diamètre’ qu'elle ne donne aucun signe d’attraction ni de répulsion; il est même difficile , avec une batterie composée d’un très grand nombre de plaques , de rendre sensible l'attraction v mutuelle de ses deux fils , quoique étant d’électricités contraires.

L’action de l’électricité voltaïque diffère essentiellement de celle de l’électricité ordinaire. Lorsqu’une certaine quantité d’électricité ordinaire se trouve accumulée, le rétablissement de l'équilibre est suivi d’unecxplosion violente accompagnée d’un dégagement de lumière et de chaleur. La puissance concentrée du fluide lui ouvre un passage à travers tous les obstacles qu’il rencontre, détruisant la cohésion des « particules des corps qu’il traverse , et augmentant quelquefois ses effets destructeurs par la vaporisation des liquides, due à l’intensité de la chaleur développée , comme lorsque des arbres sont mis en pièces par un coup de foudre. La lumière vive qui marque la trace du fluide électrique est due aussi probablement en partie à la compression subite de l’air et autres particules de matière , qui a lieu durant Pinstant rapide de son passage, ou à la réunion prompte et violente des deux fluides. Quoi qu’il en soit, dis que l’eqnilibre est rétabli par cette action énergique, tout est fini. Au contraire, lorsque l’électricité est accumulée dans une batterie voltaïque, l'équilibre se rétablit au moment ou le circuit est fermé; mais le courant électrique est si loin d’étre épuisé, qu’il coutinue à circuler silencieusement et invisiblement en uueourant non interrompu, entretenu par une reproduction moeasante. Bien que l’action que l’électricitévoltaïqueexerce sur les corps ne soit ni aussi subite, ni aussi intensequecellede l’électrieitéord maire, elle acquiert cependant une telle force par suite d’n ne accumulation consianleet d’une action continsse, qu’elle finit par surpasser 1* énergie de l’autre. Il n e*t

* EFFETS LUMINEUX. * [SeCl. XXYJII.Ï

aucunccirconstance dan6 laquelle les deux sortes d électricité diffèrent plus que dans le développement de la chaleur. Au

lieu d’un développement passager qui semble provenir d’une forte compression des particules de la matièredurant lepassage du fluide électrique ordinaire, la circulation de l’électricité voltaïque est accompagnée d’un développement continu de chaleur, qui dure aussi long-temps que le circuit reste .. fermé, sans produire ni bruit ni lumière, et cela parait être son effet immédiat direct, indépendant de 1 action mécanique. L’intensité de la chaleur ainsi développée est plus grande que celle qu’on obtient à l’aide de tout autre moyen artificiel connu; aussi s’en sert-on utilement pour opérer la fusion des substances qui résistent à l’action des fourneaux les plus puissans. La température de chaque partie d’une batterie voltaïque s’élève pendant quelle est en activité.

Quand la batterie est puissante , les effets lumineux de l’électricité voltaïque sont très brillans; mais il faut une intensité considérable pour que l’électi icilé puisse traverser l’air en amenant l’un contre l'autre les fils des pèles opposés. Son passage êüt accompagné de lumière; et , par suite delà reproduction continue du fluide , l’on voit jaillir des étincelles chaque fois que le contact des fils conducteurs est interrompu ou rétabli. La lumière artificielle la plus vive et la plus pure que l’on connaisse est produite par le contact des petits cônes de charbon fixés aux extrémités de ces

fils. Cette lumière est d’autant plus remarquable quelle parait

indépendante de toute combustion, puisque, durant 1 expérience, le charbon n’éprouve pas la plus légère altération, et qu’elle est également vive dans tous les gaz qui ne contiennent pas d’oxigène. Quoique aussi brillante , à peu près, que la lumière solaire, elle en diffère cependant, suivant les

expériencesdè'M. Fraunhofer, en ce qu’elle possède plusieurs

rayons dont la lumière du soleil est dépourvue. M. Arago,

[Sect. XXVIII. ] TRANSMISSION. 357

toutefois, est porté à attribuer à l’électricité, la lumière et • la chaleur intenses du soleil.

L’électricité voltaïque est un agent puissant dans l'analyse chimique. Quand on la fait passer par des fluides conducteurs, elle opère la séparation de leurs parties constituantes, auxquelleselle fait traverser, sous forme invisible, un espace- ,

ou une quantitédeliquideconsidérable, pour les transporter aux pôles, où ellessonlmisesen évidence. Parmi lesexemples • nombreux qu’on pourrait rapporter de ce fait, celui de la décomposition de l’eau est peut-être le plus simple et le plus élégant. Supposez un tube de verre rempli d’eau très pure, et bouché à ses deux extrémités; si l’un des fds d’une batterie voltaïque en activité est introduit dans l’eau par l’un «les bouchons, et l’autre fil par l’autre bouchon, de manière à ce que les extrémités' des deux fils soient opposées et à un quart de pouce environ de distance l’une de l’autre, l’action chimique se manifeste aussitôt, et l’écoulement des gaz a lieu parles extrémités des deux fils, jusqu’à ce que toute » l’eau ait disparu. Si alors l'on vient à introduire une étincelle • électrique dans le tube, l’eau reparaît. En’disposant l’expé- A rience de manière à pouvoir recueillir séparément les gaz •* qui se dégagent de chaque fil, l’on voit que l’eau consiste en deux volumes d’hydrogène et un d’oxigène. L’hydrogène se dégage au fil positif de la batterie, etl’oxigèneau filnéga- •• tif. Jusqu’à ces derniers temps, la décomposition électrochimique avait généralement été attribuée à l’attraction des pôles de la machine électrique et de la batterie voltaïque ; mais depuis, le docteur Faraday est parvenu à opérer cette décomposition à travers l’air et l’eau , sans faire usage de pôles , ou du moins sans employer les terminaisons métalliques communément appelées pôles; de là il a conclu que la décomposition électro-chimique ne doit pas être attribuée à l’action des pôles. Il la considère comme étant le

.T58 Déonrtmmw; fSect. twm.]

résultat «l 'tint action moléculaire intérieure qni s’exerce dans le sens du courant électriqno, et pense qu'elle est due à une certaine force, ou qui s'ajoute a l’affinité chimique ordinaire du corps soumis à la décomposition, ou qui lui imprime une direction particulière. Ainsi, dans la dùooraposition de l'eau , par exemple, ie courant d’électricité qai s'échappe du pôie négatif de la batterie, donne aux particules d'hydrogène qu’il renoontre, une tendance à se porter vers le pôle positif, tandis que le courant d’électricité positive qui se dégage d* pôle positif donne aux particules d’oxigene qu’il rencontre utic tendance ù«e rendre vers le fil négatif. Les oxules aussi pet» vent être décomposés: l’oxigène parait au pôie positif, et le métal au pôle négatif. La décomposition des alcalis et des terres , dont la chimie est redevable à sirHumphry Davy, marque une époque mémorable dans les fastes de la scienoc. La soude, la potasse, la chaux, la magnésie, et plusieurs autres substances <]ui jws- ■ qnaloi s avaient été considérées comme des corps simples mm susceptibles de décomposition, ont été reconnues pour des corps omnpaaés, et soumises à la décomposition par cet illustre chimiste , qui, à l’aide du fluide électi-iquc, est parvenu à prouver que ce sont des oxides métalliques. Tout Ira ckaogetntos chimiques produits par le lJuide électrique s Accomplissent d’a^uès le même principe; et il parait qu’en général, les substances <»a> bu stables, les métaux et les aléa- ‘ hs, sedirigent vers le fil négatif, tandis que les aeidesetfoxigène se manifestent an AI positif. Le transport de ces substances aux pôles est un des effets les pins surprenaus de b Ijalterie voltaïque. Si , au moment où la décomposition s’opère, on vient à établir,» l’aide d’ «me certaine longueur de fil mouillé, une communication entre les pôles, les partant'Constituantes du corps soumis à l 'expérience se rendent «M suivant oc fil , et «<his l'orme iavisiMe , vers leurs

[Sert, xxviir.] cowpasrrttvt.

pôles respectifs , quelque Peignés d’ailleurs qne ces pôles puissent ôlre entre eux , et lors môme qtv’ils sont dans des ■vases différons. Le pouvoir efficace de l’électricité voltaïque, dans la décomposition chimique, provient de In continuité de son action; et c’est sur les fluides et les snbstan* ces, qui, ne transmettant que partiellement et imparfaitement 1 électricité , ralentissent sa marche, que cette action parait sc manifester avec le plus d’intensité. Il est reconnu aujourd'hui qn’elle est aussi efficace dans la composition que dans la décomposition ou analyse des corps.

L on avait observé que lorsque des solutions métalliques sont soumises à l’action galvanique , il se forme sur le fil négatif, et généralement sous forme de cristaux très petits, un dépôt de métal. En donnant plus d’extension à ce principe, et en employant uneaclion voltaïque très faible, M. Becquerel est parrenn à former des cristaux d’un grand nombre de substances minérales, exactement semblables à ceux formés par la nature. L’état électrique des veines métalliques permet de supposer que beaucoup de cristaux naturels peuvent devoir leur forme à l’action de l’électricité , qui amène leurs dernières molécules, lorsqn’ellcssont en solution , dans la sphère d’attraction moléculaire qne nous avons déjà représentée comme l’agent le pins puissant dans la formation des solides. La lumière et le mouvement favorisent la cristallisation. Leseristaux qui se forment dans diffèrens liquides sont en général plus abondans du côté du vase qui est exposé à la lumière que de l’autre côté; et c’est on fait bien connu, qne l’eau dormante, refroidie au-dessous •de 3a* (zéro du thermomètre centigrade), se transforme en cristaux de glace dès qn’on vient à l’agiter. La lumière et le mouvement sont donc intimement liés à l’électricité, à laquelle , par conséquent , on peut attribuer quelque influence sur les lois de l’agrégation; d’autant pins , sn-ttm’,