A PM N Q B

Effet Thomson.

Supposons que le courant électrique marche dans le même sens que la chaleur dans la partie M A. Celle-ci est alors échauffée moins que proportionnellement au carré de l’intensité du courant. Au contraire, la partie B N sera échauffée plus que proportionnellement au carré de cette intensité. La courbe ApmnqB est celle de la température dans ces conditions.

Si donc on place des thermomètres en des points P et Q également distants des extrémités A et B, ces thermomètres marqueront des températures P p et Q q inégales, dont la différence sera le double de l’effet signalé par Thomson. Au lieu de prendre ces différences de température, il suffit de changer le sens du courant, ce qui, pour la partie AM changera la courbe A pm dans la courbe B qn.

Thomson, pour vérifier sa théorie, opérait delà manière suivante : Plusieurs bandes de métal étaient réunies ensemble, s’écartaient les unes des autres dans les portions AB, CD, EF, et se trouvaient au contraire très-rapprochées dans les parties BC, DE. Au milieu de chacune de ces deux parties, les lames étaient maintenues un peu écartées, par de petits disques de liège de façon à laisser libre un petit espace cylindrique où pouvait se loger le réservoir d’un thermomètre en a et en b.

Expérience de Thomson.

La partie CD était placée dans un vase de fer-blanc rempli d’eau bouillante. Les parties AB et EF étaient contenues dans deux autres boîtes de ferblanc traversées par un courant d’eau froide. Voici le tableau donné par Thomson, en faisant passer le courant à travers un conducteur composé de trente lames de fer, tantôt dans une certaine direction, tantôt en sens contraire :

Gourant dirigé de a

Courant dirigé de'4 y t

rc expérience.

2".Il

Si l’on fait abstraction de la première expérience, dans laquelle l’état initial avait une grande influence, on peut remarquer que la différence ( b — a) a été toujours la plus grande quand le courant était dirigé de b vers a, c’est-à-dire quand il traversait le point b en allant de la partie froide à la partie chaude et le point a en allant de la partie chaude à la partie froide. Donc, dans le fer, le courant électrique tend à produire de la chaleur en passant d’un point froid à un point plus chaud, et à produire du froid dans le sens inverse. C’est là ce que Thomson appelle le transport de la chaleur dans le sens de l’électricité négative pour le fer. Avec le cuivre, il y a transport de la chaleur dans le sens de l’électricité positive.

M. Le Roux s’est servi d’un mode d’observation dont voici le principe, tant pour vérifier l’existence de l’effet Thomson, que pour le mesurer.

Que l’on suppose le conducteur recourbé en forme de fer à cheval; si l’on applique une pile thermo-électrique plate entre les deux branches inégalement chaudes, on voit que celles-ci engendreront dans la pile des courants de sens contraire, dont la différence seule sera sensible au galvanomètre.

La pile thermo-électrique employée par M. Le Roux se composait de treize éléments bismuth et antimoine juxtaposés, noyés dans un mélange de cire et de résine. Il y avait contact parfait entre la pile et le conducteur, mais bien entendu toute communication métallique était interceptée à l’aide d’une forte couche de vernis et de membranes de baudruche. Les deux branches du conducteur recourbé avaient une assez grande longueur : elles plongeaient par leurs extrémités libres dans un vase plein de glace fondante, et par la partie recourbée dans une bouilloire. Un écran interceptait tout rayonnement de la partie chaude, et la pile était appliquée dans la partie moyenne du conducteur. Telle fut la minutie des précautions prises,■ que, bien que les deux faces de la pile fussent à une température voisine de 50 degrés, on put ainsi

apprécier des différences de ^ de degré entre ces températures. Le galvanomètre avait été gradué par comparaison avec une boussole des sinus.

Voici les résultats obtenus en prenant pour conducteurs des barreaux de maillechort :

— «omores proportionnels

Intensité à l’effet 2

du courant. calorifique. I

Si Ton songe à la difficulté de ce genre d’observations, on peut regarder .ce rapport comme constant.

Donc il est établi que l'effet Thomson est proportionnel à l’intensité du courant. Le rapport y n’est autre chose que l’effet Thomson correspondant à l’unité d’intensité du courant. Il nous permettra de comparer les valeurs de cet effet avec différents métaux.

La loi de proportionnalité que nous venons de trouver permettra d’exprimer facilement la relation qui existe pour les différents métaux, entre le nombre de calories dégagées dans l’effet Thomson et la température du circuit, et de déterminer les pouvoirs électro-thermiques s des métaux, dont nous avons donné plus haut la définition. En désignant par q la chaleur dégagée par le passage du courant d’intensité I, d’une tranche (T,) à une tranche (T), nous avons :

La méthode différentielle et totalisatrice de M. Le Roux donne le double de l’effet Thomson par la différence des indications de la pile thermo-électrique, obtenues en faisant passer le courant de deux éléments Bunsen dans le conducteur, d’abord dans un sens donné, ensuite en sens contraire. On éliminé toutes les causes d’erreur en joignant à ce procédé un retournement . L’effet qu’on mesure ainsi est proportionnel au produit e. i, et en divisant par i on obtient des nombres qui expriment le pouvoir électro-thermique s (rapporté à une unité arbitraire).

Ce qui autorise l’emploi de la méthode, c’est que l’on peut toujours s’arranger de façon que la courbe qui représente la distribution des températures dans les divers conducteurs, soit la même pour toutes les substances. En effet, la loi de cette distribution est donnée par une courbe de la forme y — P + Me" + Ne-"

où :