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d'une machine électrique ; en thermo-électri" dté, lorsqu'il provient de corps solides par l'inlennédiaire du calorique ; en électricité animale^ quand il est. produit par les corps ocganisés ; tn*électriciiémagnétiqu6^\orsqu'\l dérire de Taimant naturel ou artificiel ; en électriçUé voUaique ou aalvanique^ lorsqu'il nst obtenu par la pile de Vol ta.
« Quoique ces noms, par leur multiplicité, semblent propres à jeter de la confusion sur Je sujet qui noua occupe, il faut se souvenir qu*il n'y a qu'une sortn d'électricité qui se manifeste sous ces différentes formes, suivant diverses circonstances. Occuponsnous seulement des effets obtentfs à l'aide de la pile voltaïque.
« Les phénomènes auxquels on a imposé le nom uélectricité voltaïque ou galvanique, sont ceux qu'on obtient par l'emploi de la pile deVolta ou de Galvani, ainsi appelées du nom de leurs inventeurs. Ces observateurs remarquèrent que deux fragments de métal, possédant une affinité différente pour l'oxygène, produisaient, quand ils étaient convenablement unis l'un à l'autre, de fortes convulsions dans le cadavred'une grenouille» ayant continué leurs expériences , ils finirent par construire la pile qui est maintenant devenue» par suite des dernières découvertes , un instrument puissant et d'une importance immense.
« Sans examiner en détail les expériences intéressantes des auteurs qui les ont suivis, disons que pour construire avec avantage une pile galvanique, on doit se servir de deux corps conducteurs du fluide électrique, ainsi que d'un liquide conducteur composé,
Îu'on unisse soumettre à la décomposition. *un des deux corps doit avoir la^ plus grande affinité possible pour l'un des éléments du fluide» et le second corps doit avoir le moins d'affinité possible pour le même élément de ce fluide. Ainsi, dans un simple r.ircuit composé de zinc, d'argent et d'eau (l'eau étant rendue bon conducteur par l'addition d'un acide), le zinc a une grande affinité pour l'oxygène de l'eau, tandis que l'argent n'a que fort peu d'affinité pour ce ^az; on produira ainsi un courant d'une grande force. En ce qui concerne le pouvoir conducteur des corp^i»* on peut dire que les métaux et toutes les variétés de carbone (excepté le diamant) tiennent le premier rang parmi les solides. Les liquides sont en général de mauvais conducteurs, particulièrement l'eau pure, quoiqu'elle devienne bon conducteur si on y ajoute des acides, des Alcalis ou un sel quelconque. Les chlorures» les iodures en dissolution» sont aussi de bons conducteurs. Voici une liste des principaux métaux rangés dans leur ordre de conductibilité : Vargenif le cuivre^ le plomba l'or» le laiton^ le xinCf l'^/am, le plaiine^ le palladium et le fer.
« Si on excepte les métaux terreux et alcalins, tels que le potaisium^ le sodium^ etc. » le zinc a incontestablement la plus grande affinité pour l'oxygène » et c'est à ce titre qu'il est constamment employé comme
métal électro-positif (c*est ainsi qu'on appelle le métal sur lequel agit la dissolution, ou qui , en réalité» agit sur le liquide). Tous les autres métaux , quelle que soit la dissolution acide dans laquelle on les met, sent électro-négatifs» état opposé à l'état électropositif. Dans la table suivante » tout roéial est électrisé positivement par rapport à tous ceux qui le suivent» et négativement m rapport à ceux qui le précèdent. Cette table ne comprend que les dissolutions acides, car elle varie avec presque toutes celles qu'on emploie.
Potassium Fer Àraent
Barium Bismuth Palladium
Zinc Antimoine Or
Cadmium Plomb Charbon
Elain Cuivre Platine,
« Néanmoins cet ordre me parait exiger de nouvelles expériences ; il me semble que dans cette recherche chaque métal devrait être empiojé dans un état très-divisé. Lorsqu'un métal qui agit légèrement sur un liquide (comme par exemple le cuivre) est mis en contact avec un autre métal qui a une
Fil us grande affinité pour l'oxygène de ce iquide » ce dernier métal , qui est éiecirv>positif, est dissous, et donne au premier une disposition électro-négaiive » état qui le rend impropre à agir sur le fluide, parce qu'il est préservé par lui. Sir H. Bavy utilisa cette singulière propriété pour prot^er le doublage en cuivre des navires. Il sese^ vait à cet effet de pièces de zinc et de fer mises en contact avec le cuivre , sous ia flottaison. Malheureusement, ce deroier métal , en perdant ses propriétés délétères, permit aux plantes et aux animaux marins de s'y accumuler en si grande quantité, que la marche du navire en fut notablement retardée. Dans les cas semblables, le ziac»à l'état de pureté» protège tous les métaux moins oxydales » même pur& ; mais si les métaux électrisés négativement sont recouverts d'une couche de charbon ou d'un métal ayant moins d'affinité pour l'oxvgèDei l'action pourra être exercée sur eux. Le contraire de cette observation s'applique au métal électro-positif» tel que le zinc» car, lorsqu'il est pur, l'acide sulfurique n'exerce aucune action sur lui » jusqu'à ce qu'on le mette en contact avec quelque autre métal ayant moins d'afQnité pour l'oxygène. Ce* pendant»sile zincestalliéà un métal électronégatif » il V a non-seulement action de la part du fluide pour la production du courant galvanique, mais en outre on s'expose à beaucoup de frais par suite du métal qui sera atta€|ué en pure perte. Cette production additionnelle de courant se nomme action locale y et doit être évitée autant que possible. L'action locale provenant soit du zinc ou du métal négatif allié à un autre métal » doit être assimilée à une infinité<i« petites piles, dont l'action est tout à lait ii)dépendante de celle de la grande » où i'I^}* drogène est entièrement dirigé vers le p^l^ négatif, et où » par conséquent , aucune action ne devient apparente au pôle positif.
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tCesl poarcettt) raison que les métaux à fVui de pureté sont extrêmement difQciles a dissoudre* particulièrement si les acides sont «'«plement à Tétat de pureté ; tel est » par piemple, Targeot pur dans une dissolution •J'4cide nitrique pur» ou du zinc pur dans uui! dissolution aacide sulfurique» parce •]yil n'y a pas de pile locale de différents méuui établis pour favoriser la dissolution. tùe pile, lorsqu'elle est en actioq dans une dissolution acide, ne produit en apparence tocttfl changement du côté du métal électro* poj^itif ou du zinc, si l'action locale est détruite, quoique, en effet, ce soit le zinc qui M dissous. Au contraire , le métal éJectro- Tiéiitit qui , eh réalité « nYprouve aucun changement , laisse apercevoir un dégage- DPtit abondant de gaz qui provient du transport de rbydrogône au pôle négatif, tandis ifiie roxrgèae est absorbé par le pôle positif 'ou le zinc.
^ • Ceci nous rapproche de la cause du couont foltaïque 9 car on trouve que la totalité le Taction sur le zinc est exactement pro-
Ctioniielle à la quantité d*éiectricité proie; de là le zinc parait être Tagent calonFiue de la pile, et semble y tenir la même
te que le charbon dans le feu. Diaprés ces I et plusieurs autres, les docteurs Wol- 'àon, Faraday, et, avec eux, le plus grand '^nbre des expérimentateurs contempo- I1DS, croient que l'action chimique de la Cssûlalion acide sur le zinc , ou plutôt du onc sur Peau de la dissolution acide, est la i^orce du courant électrique dans la pile foitaîi^ue : c^est là ce qu'on nomme la ihéo- ^ chimique de la pile. Les Allemands, et Outres encore, suivant les traces de Volta , croient aoe Taction chimique est Teffet du jurant électrique, et que le fluide est pvo- «Qit par le contact de deux métaux hétéropnes. Cette dernière opinion a reçu le nom ^tkéorit du contact. En opposition à la *î^one du contact, le docteur Faradav a dé- ^^ dans les Tran$aciions philosophique$^ "^ faits curieux qui montrent que la com- ^UDication d'une simple batterie excitée par > j'acide salfurique étendu , ne s'établit à ^•'IJe d'aucun métal, mais à Taide d'un H- Y^\ «apable cPétre décomposé par l'action m energiquQ de l'acide sulfurique étendu, \^, auteur trouva également que la disso- '»»on d'iodure de potassium était la plus l'fopre à mettre ce fait intéressant en évi-
< Quelle que soit la théorie adoptée , la Wiié d'électricité développée , toutes ^^ses égales d'ailleurs, est exactement pro- {«^{ODuelie à la surface du métal négatif ^W; ainsi , pourvu qu'il n'y ait pas joelque obstacle à vaincre, si la surface de ^ «»*UI est doublée, la quantité d'électri- 2^m également doublée. Cependant l'é- *«ûue de la surface du métal positif n'est ^OJ***!^ *^ un certain point , d'une grande wQîéquence , quoique néanmoins son trop P^ a étendue soit une circonstance nuisible •'opération.
*Dae circonstance à laquelle on doit bien
DicTfoxn. DES INVBNT1021S. IL
prendre i|;arde , tesi qu'il Haut que chaque point du métAl négatif offre un point d'irradiation au métal positif, car chaque point qui n'est pas ainsi disposé est beaucoup moins actif, quelquefois môme tout à fait sans action. Dans différents cas, cette particularité se montre d'une manière plus ou moins frappante ; car si l'hydrogène est dégagé à l'état naissant , ce gaz , par l'action combinée de son adhésion et de son élasticité , se montre à une grande distance du métal positif» et tout à fait en dehors de la sphère de son irradiation ; comme cela arrive lorsque la face postérieure de la plaque de métal est en action, tandis que l'autre est opposée au fluide. Quand on lait usage des métaux très-polis, le gaz passe également h une grande distance; mais quand un métal est préparé avec du platine « de la manière que j'indiquerai plus loin, le gaz ne s'échappe que d'une petite étendue, quoique avec iorce, quani on le met en contact avec un fil de zinc très-délié.
€ Il y a une corrélation entre l'énergie du courant et la distance qui sépare Tes métaux électro-positif et négatif, car plus on les rapproche et plus on dégage d'électricité, quoique son intensité ne soit point influencée par la différence de leur arrangement.
ff La fonction que remplit la dissolution acide a été expliquée en partie , car nous avons déjà dit que l'eau est décomposée , l'hydrogène se portant au métal négatif, tandis que l'oxygène se combine avec le zinc, pour former un oxyde de et mç'tal. C'est alors que commence 1 action de l'acitfe,
3ui non-seulement donne un pouvoir con ucteur très-considérable à la dissolution , mais s'empare de l'oxyde métallique pour former du sulfate de ztnc. Quel que soit le liquide qu'on emploie pour charger la. pile, son efficacité repose sur les mêmes principes; mais l'intensité varie avec chaque corps étranger qu'on introduit dans l'eau. Ainsi, les acides sulfurique et nitrique étendus, ou la dissolution d'un sel, impriment plus ou moins de puissance à la pile. Cependant une augmentation ou une diminution dans la proportion de ceux-ci n'influe pas sur Tintensité, quoique la quantité soit matériellement changée; car, si dix gouttes d'acide sult^irique sont placées dans un- litre d'eau, l'intensité sera aussi considérable que si l'on employait un litre du même acide. Mais la quantité, dans le premier cas , serait inflniment moindre que dans le second. Une pile galvanique présente deux propriétés importantes : la quantité et Tintensité du fluide électrique; la quantité dépend du volume du métal négatif ou de la force de la dissolution , tandis que l'intensité provient de causes qui échappent à nos recnerches; la quantité n'exige qu'une seule cellule , et ceci a été supposé dans toutes les expériences précédentes, car nous avons vu qu'il faut avoir deux métaux avec l'intervention d'un liquide. Ceux-ci restent dans l'inaction tant qu ils ne sontpoint en contact ; mais au!«sitôt que ce contact a lieu, soit dans le fluide
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exeitaot » soît à travers un liauîde d*ane déeompositiou plus facile que le liquide excitant de la pile y l'action commence immédiatement. Le contact peut avoir lieu à l'aide d'un long fil métallique, et avec le même résultat. Dans ce cas, cependant, selon aue le 01 métalliqucsera long* ou d'un petit aiamètre, ou fait d'un métal doué de peu de conductibilité, on verra une diminution notable de quantité dans Phydrogène dégagé du métal négatif , ce qui prouve qu'un obsiacle se présente au fluide électrique ; mais si l'on dunne de l'intensité au fluide, alors l'hvdrogène se dégagera avec autant de faci* lite qu'auparavant. Pour obtenir cette intensité , il faut recourir h tin certain nombre de piles disposées en séries, ce qu'on obtient en faisant communiquer le zinc d'une pile avec l'argent d*une autre pile-, en ayant soin de laisser libres le zinc et le cuivre qui en forment les extrémités. On peut ainsi unir une centaine de piles ; mais la quantité du fluide ne sera pas augmentée, car il ne se forme qu'une quantité d'électricité égale à celle qu'on obtient quand on se sert d'une seule cellule. Dans ce cas, cependant» la même quantité peut traverser une plus grande résistance, car il semble qu*à chaque allernation de la pile le fluide électrique acquiert une nouvelle impulsion pour vaincre 1 obstacle qui s'oppose à son passage, et c'est cette force qu'on nomme intensité.
« Ces deux propriétés sont très-difficiles à comprendre pour les commençants (I) ; mais, cependant, on peut s'en former une idée en comparant la quantité au piston qui imprime le mouvement au convoi d'un chemin de fer qui est mu à l'aide d'uae seule machine sur un plan horizontal ; mais que ce convoi rencontre un plan incliné ou un monticule, alors deux^ trois, cent machines seront nécessaires pour le mettre en mouvement, et cependant le piston qui fait tourner les roues de la locomotive n'agira pas un plus grand nombre de fois , dans un temps donné, que si une seule machine avait été employée, c II n'y a aucun avantage, et même il y a
11) U est très-imponant de (bien se pénétrer de la ërence qui exisie enice U quaiitilé ei riniensîié do fluide galvanique. L'ignorance où Ton serait de ces deux qualités bien distinctes pourrait entraîner de graves erreurs , et Ton verra plus Urd que tels et tels méUux ne peuvent être réduits à Téut métallique qu*en employant plus ou moins d'intensité. On verra plus loin, n«* 153 et suivants, qu'au moyen d'une intensité plus ou moins énergique, les métaux sont réduits à divers degrés, soit k rétat de poudre noire, soit à l'eut erisullin, soit enlin à l'état métallique pur. U y a plus , l'intensiié du courant galvanique exerce une influence nouble sur la qualité du métal réduit, qui se trouve tantôt malléable, laniét sec et cassant, suivant les cîrconslances dans leMoelles sa réduction a été obtenue.
Noos dirons, pour nous résumer, que le mot d'inlODsité s'ap|>lique à l'énergie avec laquelle un courant galvanique, d'one force quelconque, traverse on milieu qui lui oppose de la résistance, tandis que la quantité exprime l'abondance de l'électricité produite.
consommation en pure perte, si l'on taU usage d'une pile d'une intensité plus grande qu'il est nécessaire pour vaincre une résistance donnée, aue celle-ci soit produite par un fluide à décomposer ou par tout autre açent ; car si dix cellules, disposées de manière à former une pile composée, sont suffisantes pour vaincre l'obstacle, l'effet de soixante cellules arrangées en six séries de dix chacune, serait six fois aussi fort que si une série de dix cellules seulement était employée , parce qu'elles formeraient alors une pile de six fois le même volume , mais de la même intensité qu'auparavant. Mais si le tout était employé comme une série composée, la décomposition qui en résulterait serait infiniment moindre que six fois la quantité ; et, pour employer la pil« avec avantage , il faut se graver ce fait dans la mémoire. En outre , si les surfaces sont augmentées avant qu'on ait obtenu une intensité suffisante , ce fait ne produira (ms une puissance totaleproportionnée. Une pile composée, ou formée de plusieurs cellules, dégage dans chaque compartiment la même quantité d'électricité, et, conséquemmeat,la même quantité de zinc est dissoute dans les deux cas : sous ce rapport, moins on emploiera de cellules pour vaincre l'obstacle, plus il j aura d'économie. 11 est donc clair qu aussitôt que , par l'accroissement des séries , on a obtenu une intensité suffisante pour vaincre partiellement la résistance , on devra chercher la quantité en augmentant la surface; car, si une seule cellule, ou une seule série, exige 500 grammes (1 livre) de zinc pour
[)roduire une quantité de travail donnée; orsaue ce même travail est obtenu plus vite a Taide de douze cellules, 6 kilogrammes (13 livres) de zinc sont dissous, savoir: 500 Krammes (1 livre) dans chaque cellule. Quelle que soit l'étendue des cellules, le résultat sera le même, car il n'v aura pas plus de zinc de dissous.
« La forme de pile composée la plus simple, est la couronne (tes tasses^ qui est formée de disques alternatifs de zinc et de platine soudés ensemble ; le zinc doit être placé da^s un verre, le platine dans un autre v^^ ^ la série ainsi arrangée peut être xAargée avec de Tacide sulfurique étendu. U faut avoir soio que le métal des paires alternatives ne soit point en contact dans le liquide. Lorsqu*on ne veut obtenir que l'intensité seulement, on doit employer un grand nombre de dis^ ques, comme dans la colonne de Delue , qui est construite avec des disques de deux mé« taux séparés par des disques de papier, il j a plusieurs méthodes pour construire ces
files : la plus commune de toutes consiste placer alternativement des disques de papier argenté sur des disques semblables de zinc, en ayant soin que la série (c'est-à-dire la position relative du zinc) ait toujours la môme direction. Cette espèce de pile peut aussi être faite de disques de papier dont une face est argentée ou dorée, et laulre enduite d'une couche de miel et d'oxyde noir de manganèse ; toutefois il Daut éviter que la
MIS INVENTIONS