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développements extraordinaires. Aujourd'hui chacune de ces parties constitue, pour ainsi dire, une science à pari, dont l'étude suffit pour remplir la vie d'un seul homme.
PIERRES MÉTÉORIQUES. Voy. Météorites.
PIERRES DE FOUDRE. Voy. Météorites.
PiÉZOMÈTRE (de mêatç, pression, etc.).
C'est un appareil inventé par OErsted pour observer la compressibilité des liquides. Il consiste essentiellement en une espère de bouteille ou de réservoir en verre terminé par un tube capillaire. On divise le tube en parties égales, et l'on déiermine le rapport de leur capacité à celle du réservoir ; pour cela on pèse la quantité de mercure qu'ils peuvent contenir. Supposons que le réservoir en contienne mille grammes, et que le lube, sur une longueur d'un décimètre ou de cenb millimètres, n'en contienne que deux décigrammes : un millimètre de sa longueur n'en contiendra que deux milligrammes ou deux millionièmes de la quantité contenue dans le réservoir. Quand on veut employer le piézomètre, on le remplit du liquide dont on veut trouver la compressibilité, et l'on introduit dans le tube une goutte de mercure ou de carbure de soufre pour servir d'index et pour limiter la colonne du liquide intérieur,. Gela posé, les divisions étant tracées sur le tube ou sur une échelle qui lui est
adaptée, on peut suivre de9 yeux la marche de l'index, et il est évident que s'il descend d'un demi-millimètre, le liquide inférieur se comprime d'un millionième de son volume primitif. Pour opérer la compression, on porte le piézomètre dans un autre grand réservoir de verre, à parois très-épaisses et préalablement rempli d'eau. Ce vase est muni à ses extrémités de fortes viroles de cuivre. On visse la pompe sur la virole supérieure, et l'on verse de l'eau par le lube jusqu'à ce qu'elle arrive au-dessus de l'orifice. Ensuite on ferme le tube et l'on tourne la vis qui pousse le piston. Quand celui-ci arrive à l'orifice, tout se trouve exactement fermé, le liquide se comprime et la pression se transmet jusqu'au piézomètre. L'appareil est muni d'un thermomètre et d'un manomètre pour indiquer à chaque instant la température du liquide et la pression produite. Voici quelques résultats auxquels on est parvenu : ils sont évalués en millionièmes du volume primitif et corrigés de la dimiuution de capacité qu'éprouve le piézomètre lui-même par l'effet de la compression. Dans la plupart des liquides essayés, la compression produite demeure proportionnelle aux forces comprimantes, jusqu'à soixantedix atmosphères: il n'y a que l'alcool, l'éther hydrochlorique et l'élher sulfurique qui fassent exception à cette loi.
Compression des liquides pour chaque pression d'une atmosphère.
Selon OErsted.
Mercure 2 million. 65
Carbure de soufre 31, 65
Eau 4(i, 65
Alcool 21, 65
Elher sulfurique 61, 65
PILE. — La construction des piles repose Bur le fait que deux corps de nature différente produisent par leur contact un courant électrique plus ou moins sensible.
Volta imagina le premier un instrument pour démontrer expérimentalement la production de l'électricité au contact de deux substances hétérogènes. Mais avant de décrire cet admirable instrument , il importe de bien faire connaître la nature de la force éleclromotrice. D'après le physicien de Pavie, celle force produit deux effets : 1° elle décompose le fluidcnaturcl des métaux, pousse le fluide positif sur l'un d'eux, et le fluide négatif sur l'autre ; 2" elle empêche les fluides séparés de franchir la surface de jonction, et de se. réunir en obéissant à leur attraction réciproque. — Comme cause de la décomposition de l'électricité naturelle, celle force est permanente et instantanée, c'est-àdire qu'elle produit lout son elïet dans un instant inappréciable el qu'elle est capable d'agir sans cesse. Concevons, par exemple, une plaque de cuivre et une plaque de zinc isolées : aussitôt qu'on les met en contact, lo zinc se couvre d'électricité positive, et le cuivre d'électricité négative ; si on les fait alors communiquer avec le sol, les fluides s'écoulent , mais lu iorce éleclromotrice
D'après Colladon et Slurm.
19, 65 quand elle est privée d'air. 9i, 95 p. la 1" atm., 91, 85 p. la 9- atm. 131, 35 p. la p" atm., 120, 45 p. la 24—.
agissant continuellement pour réparer ses perles , il y a un écoulement incessant.— Comme obstacle à la recomposition des fluides, celte force a une limite qu'elle ne peut dépasser. Soit encore une double plaque isolée, formée d'une lame de zinc et d'une lame de cuivre soudées ensemble : la force électromotrice emploie la moitié de son énergie à retenir sur le zinc une quantité de fluide positif que nous appellerons + J ; et l'autre moitié à retenir sur le cuivre une quantité pareille de fluide négatif que nous appellerons — -y. La différence algébrique de ces deux quantités est, comme on voit, -|- 1 ou — 1. Si l'on portait sur l'une des lames de l'électricité venue d'ailleurs , la force électromotrice ne pourrait pas l'ompêcher de se répandre sur tout le système ; mais atin que l'électricicité existât, il faudrait toujours que la différence des charges des deux métaux fut + 1 ou — 1. Par exemple, si l'on y portait de l'électricité positive, le fluide négatif, dû à la force électromolrice, serait neutralisé et lo cuivre deviendrai! positif; mais s'il prenait une quantité de fluide égale à /), le zinc en aurait une quantité /) 4- 1. iii, au contraire, ou y portail de l'électricité négative et que le zinc prit une quantité— «de lluido négatif, le cuivre en au-
ni.
! ii.
in <8
rail une quantité— n—1. Pour concevoir celle théorie, supposons que le cuiv rede la douhle plaque, dont nous parlons , communique avec le sol, et que le zinc demeure isolé.
Puisque la force éleetromotrice peut maintenir simultanément sur le fine une quantité -h± do lluide positif, et sur le cuivre une quantité — 4- de lluide négatif, donc, si elle n'était point divisée , elle serait capable de rrlrnir sur le zinc une quantité 4- 1, ou sur le cuivre une quantité — I. Or, dés qu'on fait communiquer le enivre arec lesol.ee métal est réduit à l'étal ualurel et sa tension électrique est zéro: il j a, par conséquent une moitié de la force électromotrice qui devient entièrement libre; elle doit donc réagir sur lo fluide naturel pour le décomposer, et pousser du fluide positif sur le zinc, jusqu a ce qu'il y ail une quantité -t- 1 qui soit suffisante pour neutraliser toute son énergie. Si l'on faisait communiquer le zinc avec le sol. ce serait le cuivre qui prendrait une quantité - I. Quand cet appareil est isolé et rais en communication avec une source d'électricité positive on négative, l'une des lames est d'abord réduite a l'état naturel et l'autre se charge comme
dans le cas précèdent : ensuite la différence dis charges demeure constante.
Puisqu'il suffit de mettre en contact deux substances hétérogènes pour obtenir un développement d'électricité, ou voit que ce lluide doit se retrouver dans tous les phénomènes ; car il n'est pas de corps dans la nalurc qui ne soit compose de plusieurs matières différentes de la sienne. La eroflte solide du globe elle-même, qu'est-elle autre chose que l'agrégation d'un grand nombre de substances diverses réunies et mêlées d'une Infinité de manières ? Il n'est doue pas deux parcelles de matière qui ne soient une source d'électricité plus ou moins abondante, mais inépuisable, parce que la force électromotrice ne cesse pas d'agir.
La pile tollcAqut est un appareil destiné à accumuler une grande quantité de fluide électrique développé par le contact. Supposons que l'on ait un grand nombre de cliques de cuivre et de zinc soudes deoi à deux : nous savons que si ces couples sont isohs, le sine s,' eouvre d'une certaine quantité de lluide positif, et le cuivre d'une
quantité pareille de lluide négatif, de sorte qu'on peut désigner l'une par -t-<f, et l'autre par — \ , comme nous l'avons fan ci- dessus;
nous savons de plus que si l'un de ces mé-
Im communique avec le sol. l'antre pi end une quantité d'électricité double. Cela pose, plaçons un de ces couples sur une table : le cuivre étant en basai communiquant avec le soi, [j tension ,iu zinc sera -+- I. Ensuite niellons mr le /me un corps lion conducteur, niais peu clectromoteur : par exemple, une rond. Ile de drap imbibée d'eau sali.' ou acidulée, ('.cite rondelle partagera l'électricité da zinc ; mais comme la Force électromotrice répare à l'instant même les pertes qu'éprouve le mêlai, la tension de la rondelle deviendra -f- I, aussi bien que celle du
zinc. Maintenant plaçons sur cette rondelle un second COU pie cuivre zinc. Le cuivre,
étant toujours en bas, serad'abord réduit à
l'étal naturel par la rondelle; et le linc supérieur prendra une tension ■+- I en verlu
de la deuxième force éleetromotrice ; mais ensuite l'électricité de la rondelle passant sur le deuxième couple, il s'ensuit que lo deuxième cuivre deviendra positif, et que le second zinc prendra une tension -H 2. Si l'on continue de superposer anssi des coupi. is et des rondelles eu gardant toujours le même ordre, cuiv re, zinc, rondelle ; cuivre zinc, elc, on formera une pile qui sera toute élccirisee positivement, et dont la tension ira toujours croissant; de sorte qui la tension du 50" zinc, par exemple, sera 50;
celle du 100'" sera lui». Si avec le même nombre de couples on monte une seconde pile en sens inverse dans laquelle le zinc se trouve toujours au-dessous du cuivre, do sorlc que l'ordre des éléments soit zinc, cuivre, rondelle; zinc, cuivre, etc., cette deuxièmepilesera 10 i. Concevoosmainlenaat qu'on metle deux piles semblables bout a bout, en les joignant par les extrémités qui communiquent avec le sol ; qu'on inti rpuse seulement une rondelle numide, et qu'on isole tout le système, l'équilibre électrique ne sera point changé, et l'on aura une troisième pile dans laquelle les deus extrémités seront éleclrisées en sens contraire. tandis que le milieu sera dans I état naturel. Les deux exirémiles d'uue pile en .-oit les palet : l'extrémité zinc est le pMe il/', et l'extrémité cuivre est le pd/« négatif. lue pile non isolée ne contient jamais qu'une sorte d'électricité qui est positive
ou négative, selon qu'elle communique .^ce le sol par le pôle negalif, ou par le pôle pusitif; dès qu'on l'isole, les actions électromotrioes se composent de telle manière que la tension du milieu est toujours nulle ; à partir de ce point les tensions augmentent jusqu'aux pôles, dont l'un est toujours positil et l'autre négatif. Ainsi une pile isolée ressemble à un aimant, ou mieux encore a une tourmaline êlectrisée par la chaleur. Lorsqu'on fait communiquer les deux pôles d'une pile isolée par un lil métallique, les lluidcs se portent l'un vers l'autre pour se recomposer; cl comme la force éleetromotrice agit sans cesse, ce lil d. v eut comme une sorlc de canal dans lequel s'etablisseut deux courants électriques qui vont en sens contraire. Si l'on coupe ce lil par le milieu, et qu'on tienne les deux bouts rapproches l'un de l'autre, on obtient une série d'étincelles qui ne cessent pas. Les lil> sont aptclrodu ou rhéophores.
<)n | eut distinguer dans une pile la forco deproduefi n, la force de pr payai ion et la force de lens.on. La production du fluide v -tue, ou plutôt la décomposition du fluide naturel, est évidemment d'autant plus grande que la force éleetromotrice est plus [iqoe, le cuivre et le zinc sont les meillc i s elei Iromoleurs que l'on c innaisse. — Quant à la propagation ou circulation du
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fluide, elle dépend de la puissance conductrice du corps interposé entre les couples métalliques. L'eau pure est un mauvais conducteur, mais les dissolutions salines, acides ou alcalines conduisent bien le (luiile. L'eau contenant environ /,- d'acide sulfurique, on yj d'acide nitrique, est le conducteur humide que l'on préfère. Si ce liquide contenait une plus grande quantité d'acide, il conduirait encore mieux; mais il corroderait trop vite les éléments métalliques. — La tension électrique d'une pile dépend uniquement du nombre et de la nature de ses éléments, mais non de leur grandeur, ni de l'étendue de la surface par laquelle ils se touchent, de sorte que si l'on construisait deux piles, l'une avec des éléments d'un centimètre carré, l'autre avec des éléments d'un décimètre, et que l'on employât le même nombre de eouplt-s, cette dernière contiendrait, il est vrai, plus de fluide libre, mais les tensions sciaient les mêmes; on s'en assure au moyen du plan d'épreuve et de la balance de Coulomb, comme pour l'électricité ordinaire. D'après la théorie de Voila la tension devrait être proportionnelle au nombre des couples, ce qui n'est pas, et cela peut venir de plusieurs causes ; il est vrai cependant que la tension augmente avec le nombre des éléments.
Différentes dispositions des piles. — L'appareil dont nous avons parlé jusqu'à présent est la pile à colonne : c'est celle dont se servait Volta ; on lui a donné le nom qu'elle porte, parce que les éléments posés les uns sur les autres forment une véritable pile ou colonne, mais cette disposition n'est pas la plus commode. Les couples supérieurs pesant de tout leur poids sur les rondelles inférieures, en expriment tout le liquide et les dessèchent en assez peu de temps ; de plus, ce liquide, en ruisselant, établit des communications extérieures qui donnent lieu à des recompositions partielles et nuisent à l'effet total. Ces inconvénients ont fait abandonner la pile à colonnes.
La pile de Cruikshank ou pile à auges est beaucoup plus avantageuse. Elle se compose d'une caisse rectangulaire, divisée en compartiments très-étroits , dont les cloisons sont formées par des couples de plaques, zinc et cuivre, soudées ensemble. Les auges comprises entre ces couples sont remplies du liquide acidulé. Deux iils de cuivre plongés dans les cases extrêmes se chargent des électricités accumulées sur les deux dernières plaques. On peut réunir ensemble plusieurs de ces caisses disposées de la même manière, en faisant passer de l'une à l'autre une lame de cuivre , et l'on augmente ainsi à volonté les tensions extrêmes, et par conséquent la puissance de la pile.
H est important de joindre un pôle de chaque caisse avec le pôle contraire d'une autre caisse : ce n'est qu'ainsi que la seconde peut être la continuation de la première, et que le nombre des couples augmente ainsi que leur tension. Si l'on joignait les pôles semblables , cela reviendrait à
laisser les couples en nombre égal, et à doubler leur surface. Celte distinction est très-importante, car certains effets ( les effets chimiques) exigent de grandes lensions, mais non de grandes quantités d'électricité, ni par conséquent de larges plaques; tandis que d'autres effets (les effets physiques) exigent plutôt de grandes masses d'électricité, sa:is tension considérable, et pour ceux-là la largeur des plaques est l'élément le plus important. Un simple couple de deux plaques de 6 décimètres carrés produirait, par exemple, un écliauffeinent plus énergique qu'une pile de 100 couples dont ta somme des surfaces n'atteindrait que 5 centimètres ; le couple unique pourrait faire rougir et brûler un fll métallique interpolaire, qui résisterait à la pile de 100 couples. Mais en revanche, la p;le de 100 couples produirait une foule de ilécomposilions que le couple unique, fût-il plus grand encore, serait impuissant à produire,
La pile à auges présente l'inconvénient d'une altération rapide de ses couples ; on ne peut en interrompre l'action rapidement, il faut la renverser toutes les fois qu'on veut cesser d'agir, et y reverser le Jiquide quand on veut la faire fonctionner de nouveau ; ce qui est fort incommode, lorsqu'on veut faire des expériences courtes et multipliées. La pile dite de Wollaston est exempte de. ces inconvénients, et se prête autant qu'on veut aux manipulations les plus saccadées. Des couples, zinc et cuivre, soudés ensemble par un prolongement droit, sont suspendus à une traverse de bois mobile qui permet de les plonger à volonté dans autant de bocaux contenant le liquide conducteur, et de les retirer toutes les fois qu'on veut interrompre l'action. Le liquide des bocaux, qui s'altère par son action chimique sur les plaques, peut être renouvelé aussi souvent qu'on le veut.
En remplaçant les bocaux par une auge en bois mastiquée à compartiments, on peut rapprocher considérablement les couples; en diminuant d'ailleurs leur étendue , pour n'avoir pas de masses trop pesantes à remuer, faisant communiquer entre eux les cinq compartiments d'une auge, on a la pile de Faraday, qui, sur un petit espace, présente ordinairement 75 couples, et par suite incomparablement plus de tension que la pile de Wollaston sous le même volume. On manœuvre également les couples au moyen de traverses en bois mobiles. Enfin, l'on peut réunir plusieurs de ces piles, comme nous l'avons dil des piles à auges, et l'on a une batterie voltaique d'une puissance pour ainsi dire indéfinie, quant aux effets de tension ou effets chimiques. Une pile de Wollaston de 10 couples, auxquels on peut donner une grande largeur, l'emportera, par les effets physiques d'échauffement et de fusion, sur une pile Faraday, de 75 petites plaques.
Lorsqu on a en vue spécialement les effets physiques, qui exigent de grandes surfaces , on recourt aux pii"s eu hélice. Un couple so