PIÉZO-ÉLECTRICITÉ. — PILE ÉLECTRIQUE

PIÉZO-ÉLECTRICITÉ. — Production d'électricité dans certains cristaux, tels que le quartz, lorsqu'on exerce sur eux une pression plus ou moins forte. Cette propriété est utilisée pour la construction d'une pile-étalon.

PILE ÉLECTRIQUE. — Appareil produisant de Télectricité à Taide des actions chimiques, calorifiques ou lumineuses, d'où les dénominations de piles hydro-électriques , thermo-^kctriques et photo-électnques. Les piles secondaires ou accumulateurs (Voy. ce mot) restituent sous forme de courant l'énergie chimique que leur a fournie un courant primaire. Le mot pile provient de la forme donnée par Volta au premier appareil de ce genre.

Nous avons rejeté à la fin de cet article la description des piles qui, sans différer des autres par leur principe, présentent des dispositions particulières, appropriées aux usages auxquels on les destine.

Piles hydro-électriques.

Conservation de Vénergie dans les piles, — Galvani ayant observé accidentellement en 1786 qu'une grenouille, préparée comme pour les expériences de physiologie, éprouve des commotions lorsqu'on réunit ses muscles et ses nerfs par un arc de deux métaux différents (fer et cuivre), attribua ces commotions à un dégagement d'électricité produit dans l'organisme de la grenouille par les phénomènes vitaux. Volta au contraire attribua l'électricité au contact des métaux, et fut amené à formuler les lois importantes que le lecteur trouvera à l'article Électricité de contact.

Il reconnut l'impossibilité d'obtenir un dégagement continu d'électricité par le simple contact des métaux, ce qui est conforme au principe de la conservation de l'énergie. C'est en effet un principe admis aujourd'hui qu'on ne peut jamais créer une certaine quantité d'énergie sans en dépenser une quantité équivalente. Volta ne pouvait connaître ce principe : il remarqua cependant qu'une chaîne continue de métaux ne donnait pas d'électricité, et fut amené par là à intercaler dans cette chaîne des lames de drap imbibées d'eau acidulée. Il constitua ainsi un appareil désigné, à cause de sa forme, sous le nom de pile de Volta.

Piles à un liquide. — Pile de Volta; théorie chimique de la pile. — La pile de Volta se compose d'une série de disques de zinc et de cuivre qu'on soude généralement deux à deux pour faciliter le montagede l'appareil. Pour s'en ser-

vir, on superpose ces disques k .

tous dans le même sens sur an si:; (fig. 693).et les séparant par de? :

drap imbibé d'eau acidulée : titnf verre maintiennent la pile en k

Fig. 6V3. — Pile de Vo'ii-

série zinc, drap mouillé et cuivre i qu'on appelle un covpU ou un èlèm,^-^ extrémités se nomment les pôl«-

Quoique Volta ait expliqué par b \ contact la production de rélectri .

pile, en considérant l'eau acidulée*'!

vant seulement de conducteur poar'' à l'autre les différents couples, le pn I conservation de l'énergie conduit,' "' venons de le voir, à rejeter cette '^ pour adopter de préférence celle q^ sée vers la même époque parFabn"? i tribue à l'action chimique de IV métaux l'origine de la force éleclns

Dans cette hypothèse, l'action «1- ' dulée sur le zinc, qui transforme ?

celui-ci en sulfate avec dégageme:^' gène, fait naître, entre le métal i\^^. liquide, une force électromùtriee -fl ^^ rence de potentiel qui, d'après le ;" Volta, ne dépend que de la nata^"corps et nullement de leur état f"!"'' de leurs dimensions. Le liquide pr^^tielle plus élevé.

Appliquons cette théorie à la P'" Prenons par exemple trois élémen-' ' sons que le premier zinc, placé à br rieure, communique avec le sol. As

PILE ÉLECTRIQUE

chaque zinc avec Teau acidulée se produit une différence de potentiel constante, soit a, tandis que le contact du liquide avec le cuivre ne donne aucune différence, puisqu'il n'y a pas d'action chimique. L'état de la pile peut donc se représenter comme il suit :

l*r couple. 2* couple.

U lai Kië. Gi 11 lai «de. Ci

Potentiels. 0 a a a 2a 2a

3* couple, la biadd. Ca 2a Za Za

Le même raisonnement peut s'appliquer à un nombre quelconque d'éléments et montre que la différence de potentiel des deux pôles est proportionnelle au nombre des éléments.

U en serait de même si la pile était restée parfaitement isolée au lieu de communiquer avec le sol, puisque cette différence est indépendante de l'état électrique du premier zinc; mais il est évident, par raison de symétrie, que

les deux pôles doivent prendre alors des potentiels égaux et contraires. Le pôle cuivre, qui a le potentiel le plus élevé, est appelé pôle positif, le zinc pôle négatif.

Autres piles à un liquide, — Outre les inconvénients communs à toutes les piles à un liquide, et que nous signalerons plus loin, la pile de Volta en présentait d'autres qui proviennent de sa forme. Elle était longue à monter; on ne pouvait donner aux disques une grande surface, ce qui augmentait leur résistance ; enfm le poids des disques exprimait le liquide, qui coulait le long de la pile et mettait en communication les différents couples, ce qui diminuait la somme des forces électromotrices. Ces défauts firent remplacer bientôt la pile de Volta par d'autres dispositions, dont voici les principales :

La pile à auge (fig. 694) n'est autre que la pile de Volta renversée. Les doubles lames zinc et

Fig. 694. — Pile à auge.

cuivre, verticales, sont disposées parallèlement dans une auge rectangulaire et mastiquées dans les parois de manière à laisser entre elles de petits compartiments séparés. U suffit de remplir d'eau acidulée toutes ces petites cases lorsqu'on veut se servir de l'appareil.

La pi/e à couronne ou à tasses (fîg. 696) est une

Fig. 695. — Pile à couronne.

des formes les plus simples. Chaque élément est formé de deux lames, Tune de cuivre, l'autre de zinc, plongeant dans un vase plein d'eau acidulée. Chaque lame se recourbe pour se souder à la lame de nom contraire de l'élément voisin.

DlCTlORNAIRB D'ÉLSCTRICITÉ.

Dans la pile de Wollaston (fig. 696) le cuivre de chaque couple entoure complètement les deux faces du zinc, ce qui double pour ainsi dire la surface de l'élément et par suite diminue sa résistance. Toutes les lames sont suspendues à une traverse de bois qui permet de les plonger en même temps dans les bocaux et de les retirer instantanément quand on ne se sert plus de l'appareil.

La pile de Wollaston a été modifiée par Miinch, qui a disposé tous les couples horizontalement sur un cadre de bois rectangulaire : on immerge le tout à la fois dans une seule auge, et l'on a un courant énergique, mais qui s'affaiblit très vite.

Une modification de la pile de Volta, la pile de Pulvermacher (Voy. Chaîne galvanique) est encore employée en médecine, mais fort rarement.

Emploi du zinc amalgamé. — Les modèles précédents ne sont plus employés depuis longtemps, à cause de leur rapide polarisation (Voy. ce mol), qui a pour résultat d'affaiblir très vite l'intensité du courant qu'elles produisent. Avant

PILE ÉLECTRIQUE

de décrire les modèles en usage aujourd'hui, remarquons qu'un premier perfectionnement consiste dans l'emploi du zinc amalgamé. Si Ton monte une pile avec du zinc pur, le métal n'est attaqué que lorsqu'on réunit les pôles pour

obtenir un courant; mais, lorsque r fonctionne pas, l'action contino^ jusqu'à ce que les deux pôles aient i différence constante de potentiel. ensuite tant qu'on laisse le circm

Fig. 6D6. — Pile de Wollaslon.

n'en est pas de même avec le zinc du commerce : les impuretés et notamment le plomb qu'il contient forment avec lui de petits couples locaux qui sont toujours fermés, même lorsque Ift circuit est ouvert : les courants produits par

ces petits éléments ne profitent en n rant principal, et l'action chimiqa donne naissance aie double inconv'i:

le zinc très rapidement et de tranff acidulée en sulfate, ce qui altèr- 1:

Fig. 097. — l'ilc MaicIjL'.

constance de l'appareil. D'autre part, le zinc pur n'est pas assez commun pour être employé dans les piles : mais on obtient le môme résultat en se servant de zinc amalgamé, qui reste également inattaqué lorsque la pile est ouverte.

Cette modification s'applique éfil^^' les modèles de piles.

Piles à électrodes positives platia^ se sert encore aujourd'hui d'un o«ri de modèles analogues à la pile d' ^

PILE ÉLECTRIQUE

quels l'électrode positive est recouverte de platine pulvérulent, ce qui facilite :ement deThydrogène et diminue beaupolarisation.

mér. — Cette pile est formée d'une lame

, platiné (pôie-h), suspendue entre deux

de zinc (pôle — ) dans l'eau acidulée.

employée en Angleterre pour la galva-

ie.

c»/er. — L'électrode positive est encore nt platiné; le pôle négatif est formé de \e zinc, plongeant dans une petite quanmercure, qui les maintient amalgamés.

e de cuivre entourée de gutta-percha est ^e par une boule de zinc nue qui plonge ; mercure pour servir d'électrode.

Ebnci'. — Ce modèle diffère du précédent substitution d'une lame de plomb platiné me d'argent.

Walker. — La pile Walker est formée lame de zinc amalgamé suspendue entre lames de charbon de cornue platiné, c plonge par la base dans une petite cule gatta contenant quelques gouttes de ire.

Mniche. — Cette pile a pour électrode podes morceaux de coke platiné, placés à :tie supérieure dans un vase poreux percé rges trous et reliés à l'une des bornes par de platine (fig. 697). Une tige d'ébonite rse ce vase et porte une soucoupe de poriie contenant un peu de mercure et des déie zinc : c'est l'électrode négative. Un fil de ne, passant dans l'intérieur du tube d'ébo- 1 relie le zinc à l'autre borne. Le liquide exeur est une solution presque saturée de rliy<lrale d'ammoniaque. La figure montre utrc un autre modèle de celte pile, qui est i d'un crayon de zinc ; le vase poreux desl jusqu'au fond. Cette pile est très conse et ne demande pas d'entretien. Elle est uemment employée dans les télégraphes.

les à deux liquides. — Le meilleur procédé enip'icher la polarisation et rendre le couconslant consiste dans l'interposition d'un nd luiuide, capable d'absorber l'hydrogène. le, banicU. — Daniell a obtenu la première parfaiteraent constante par l'emploi du suide cuivre. On dispose ordinairement la de Daniell de la manière suivante. Un vase erre ou de gr/s (fig. 608) renferme l'eau aléc, dans laquelle plonge un cylindre de amalgamé qui forme le pôle négatif. Au re est un vase poreux rempli d'une dissooi\ saturée de sulfate de cuivre; on y place

une lame de cuivre : c'est le pôle positi courant décompose le sulfate de cuivre : h vre se dépose sur la lame positive, et le cal SO* se dirige vers le pôle négatif; il ren tre l'hydrogène provenant de l'eau acidul

• l'ig. 09a. — Pile do Daniell.

reforme avec lui de l'acide sulfurique. Le vi poreux permet une communication sufflsai entre les liquides sans les laisser se mélange La dissolution de sulfate de cuivre s'épuise i pidement : pour la maintenir saturée, on ajoi

Fig. C'.H». — l'ile de Dauiell inod le |mmitif).

de temps en temps dans le vase poreux cristaux de ce sel.

On voit que cette disposition évite le de gement d'hydrogène et supprime par cor quent la polarisation des électrodes.

A l'origine, Daniell plaçait le zinc et l'eau dulée dans le vase poreux, qui était en parc

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min. Le sulfate de zinc formé tombait au fond et s'écoulait par le siphon de verre qu'on voit à gauche {fig. 699). L'acide frais était versé goutte à goutte par le haut à Taide d'un entonnoir. Le vase extérieur, qui était en cuivre, recevait le sulfate de cuivre. Une petite coupe à mercure, quon voit à droite, tenait lieu de vis d'attache pour le pôle positif. Cette figure a été dessinée d'après les modèles originaux conservés à King's Collège, où Daniell fut professeur de 1831 à 1845.

La figure 700 représente un autre modèle dont le vase poreux est surmonté d'un ballon renversé, rempli de cristaux de sulfate de cuivre. Quand la dissolution de sulfate s'appauvrit, elle devient plus légère et s'élève dans le bal-

lon, tandis que le liquide saturé vient prendre sa place.

La pile de Daniell n'a qu'une force électromotrice peu élevée; de plus elle ne peut rester montée à circuit ouvert ; les liquides se mélangent à travers le vase poreux et du cuivre se dépose sur le zinc. Malgré ces défauts, cette pile est souvent employée, ainsi que ses diverses modifications, à cause de sa parfaite constance.

On obtient encore de meilleurs résultats, au point de vue de la constance, en remplaçant l'eau acidulée par du sulfate de zinc; mais on augmente un peu la résistance.

File Callaud, — La pile de Daniell peut recevoir encore bien d'autres formes : les plus intéressantes et les meilleures sont les piles de densité, dans lesquelles on a supprimé le vase poreux et superposé les deux liquides par ordre de densité; la suppression du vase poreux

Fig. 700. — Plie Daniell à ballon.

diminue beaucoup la résistance de l'appareil.

Telle est par exemple la pile de Callaud, très employée dans les télégraphes. La figure 701 représente le modèle enPusage à la Compagnie du chemin de fer d'Orléans. La partie inférieure d'un vase de verre est remplie d'une solution saturée de sulfate de cuivre, au-dessus de laquelle on a versé avec précaution de l'eau acidulée. Un anneau de cuivre, placé au fond du vase, forme le pôle positif et communique avec l'extérieur par un fil de même métal, (ju'un tube de verre isole de l'eau acidulée. Le cylindre de zinc qui plonge daiis celte eau est suspendu au bord du vase par des crochets.

Pile Mtl'linger, — C'est une modification de la pile de Callaud, formée de deux vases de verre A et d (fig. 702). Le second renferme la solution de sulfate de cuivre, maintenue saturée par les cristaux placés dans l'entonnoir 6,

Fig. 701. — File de Callaud.

et la lame de cuivre e, qui se termine par une lige Qy entourée de gutta-percha. Le vase extérieur est rempli d'eau pure ; il contient le zinc Z, qui s'appuie directement sur le vase de verre A, au point où il se rétrécit.

Pile Cabaret. — C'est encore une modification de la pile Callaud, d'un entretien très facile. Le pôle positif (fig. 703) est un cylindre de plomb, verni dans sa partie supérieure; on le remplit de cristaux de sulfate de cuivre, qu'on peut renouveler facilement. Ce cylindre est fendu à la base. On peut charger l'appareil en versant de l'eau pure jusque vers le haut. La solution de sulfate de cuivre qui se forme reste au fond et le zinc se trouve entouré d'eau pure, au lieu d'eau acidulée. On peut aussi mettre de l'eau acidulée, comme dans la pile Callaud. Cette pile est employée dans le service téléi^raphique des chemins de fer de l'Est.

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:'hotnson. — L'une des meilleures formes

oile de sir W. Thomson (fig. 704). Une

de cuivre ou de plomb est placée hori-

iaux du même sel. On verse Teau acidul dessus ; le zinc, en forme de grille, es par quatre cubes en porcelaine, fixés ai

Oi. — Pile Meidinger.

lement au fond d'une cuve de verre ou de 'laine, et recouverte d'une solution de sul- 1»' cuivre, dans laquelle on place des cris-

Fig. 703. — Pile Cabaret.

tre coins de la cuve. On peut superposer f ment un certain nombre d'éléments ; cl plaque positive porte une queue recourbé

Fig. 704. —Pile W. Thomson.

nt s'appuyer par pression sur le zinc de

éraent placé au-dessous.

> second élément est un modèle de démons-

tion. Le zinc est suspendu par des crochets.

siphon enlève le sulfate de zinc ; on ajoute

l'eau acidulée par le haut. Un tube central

, maintenu garni de cristaux de sulfate de

ivre. Avec cette disposition, le sulfate de cui-

a parvient difficilement jusqu'au zinc.

Pî7e Minotto. — Elle est analogue à la précé-

nte, mais l'eau acidulée est remplacée par

Teau pure. On recouvre la plaque de cuivre

ane couche épaisse de cristaux de sulfate de

ivre, puis de sable fin, sur lequel on pose

i€ plaque de zinc assez épaisse. Enfin on verse

de l'eau en quantité suffisante pour irabil face inférieure du zinc.

Pile Siemens et Halske. — Elle est analogu piles de densité qui précèdent, mais un phragme est introduit entre les deux liqi ce qui augmente beaucoup la résistanc( fond du vase A (fig. 705) est une soluti sulfate de cuivre, maintenue saturée p<' cristaux qu'on ajoute dans le tube de vei Le pôle positif est une spirale de cuivre A. un disque de pâte de papier comprimée i gneusement lavée à Tacide sulfurique s< diaphragme. Le zinc Z, terminé par un de cuivre 6, repose sur ce diaphragme.

Pile Reyniei\ — L'eau acidulée est rem

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par une solution de soude caustique. On diminue la résistance de cette solution et celle du

Fig. 705. — Pile Siemens et Halske (de Berlin).

sulfate de cuivre par l'addition de sels convenablement choisis, par exemple en ajoutant à

la solution de soude du sulfate de fer et du poi chlorure de fer.

D'autre part, on réduit notablement la résistance de la cloison poreuse en employant du papier parcheminé, dont on peut d'ailleurs superposer plusieurs feuilles, si l'on veut modérer sa perméabilité. Ces vases sont prismatiques : on peut les obtenir, sans collage ni couture, en pliant la feuille suivant le tracé (flg. 706J ; les traits forts représentent les plis creux, et les traits lins les plis saillants; les chiffres indiquent les quatre faces latérales. Le> plis sont ensuite appliqués et agrafés sur les faces qui doivent être peu ou point perméables. Le zinc et le cuivre avec leurs queues sont découpés dans des feuilles laminées du commerce. Le cuivre est à l'intérieur (fig. 707).

Cette pile a une force électromotrice égaie à l,3o volt environ : elle donne des effets énergiques.

Pile Marié-Davy, — C'est une pile de Daniell dont le sulfate de cuivre est remplacé par du

Fig. 706. — Consiruclion des vases poifux.

sulfate mercurique, et le pôle cuivre par une plaque de charbon de cornue (fig. 708).

Le sulfate mercurique, étant peu soluble, dépolarise moins bien : il donne de l'oxygène, nn sous-sulfate et du mercure.

Pile Grove. — On a cherché depuis longtemps à réaliser des piles ayant une plus grande force électromotrice que celle de Daniell avec une dépolarisation presque aussi parfaite. Grove y est parvenu en remplaçant le sulfate de cuivre par de l'acide azotique; il a fallu supprimer aussi le pôle cuivre qui eût été attaqué. Grove

lui substitua une lame de platine. Cette pile est donc constituée ainsi : zinc, eau acidulée, acide azotique, platine. Le courant décompose lacide azotique en oxygène, qui se combine avec l'hydrogène, et vapeurs nitreuses, qui se dégageai. Pile Bunsen, — Bunsen a remplacé la lame de platine par un pôle en charbon de cornue C (fig. 709), ce qui a rendu cette pile extrêmement pratique. Bien montée, elle reste constante assez longtemps. Le modèle que nous représentons est d'un entretien commode. Le zinc, dépourvu de queue, s'amalgame facilement. Les

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contacts sont établis par des presses mobiles, et par suite faciles à nettoyer.

Pile Desruelles. — Un certain nombre d'inventeurs ont remplacé dans la pile de Bunsen

Tacide azotique par diverses solutions renfermant du bichromate de potasse ou de soude. On évite ainsi l'odeur désagréable et nuisible des vapeurs nitreuses; la force éleclro-

Fig. 707. — Pile Reynier.

motrice de ces éléments est d'environ 2 volts, <'t la résistance est assez faible.

Telles sont les piles employées par M. Desruelles en 1880 pour l'éclairage des wagons-

restaurants des trains de Paris à Bruxelles. Le vase extérieur, de forme cubique, est en ébonite et garni sur ses parois intérieures de lames de charbon de cornue rainées.

Fig. 708. — Pile Marié-Davy.

Il contient un mélange de

Eau 1000 gr.

Bichromate de soude 400

Acide sulfurique à 6C» 400

Acide azotique à 36° 200

Ce vase est fermé par un couvercle qui maintient le vase poreux.

Celui-ci renferme quatre lames de zinc, amalgamées et frottées d'un mélange de graisse

Fig. 709. — i Pile Bunsen.

minérale et de mercure, et un liquide formé de

Eau 1000 gr.

Acide sulfurique à GG" traité par

l'huile (voy. Entretien des piles). 380

Sulfate mercuriquc 10

Vile Fuller. — Le mélange de bichromate et d'acide sulfurique est placé dans le vase extérieur avec une plaque de charbon pourvue d'une tôte métallique (fig. 710).

PILE ÉLECTRIQUE

Le vase poreux renferme de Teau et un crayon de zinc terminé par une] base élargie plongeant dans une petite quantité de mercure,

mW l

Fig. 710. — Pile Fuller.

qui maintient le zinc bien amalgamé, augmente la constance et diminue la résistance.

Cette pile est employée par le Genei^al Post

Office de Londres, par plusieurs voies ferrées anglaises et plusieurs lignes sous-marines, notamment celle de Brest à Saint-Pierre et Miquelon. Sa force électromotrice est d'environ 2 VOltflL

Piles Rmiguet, — M. Radiguet a imaginé plusieurs modèles de piles au bichromate.

Dans Tun (fig. 711) les charbons restent dans le bichromate quand la pile est au repos, mais les zincs peuvent être soulevés. Pour la pile de quatre éléments, les zincs sont fixés à un support glissant le long d'un montant vertical à crémaillère. Pour les batteries formées d'un plus grand nombre d'éléments, on fixe les zincs à un treuil.

L'auteur indique pour la charge de chaque élément de 15 centimètres de hauteur :

Vase extérieur.

i Bichromate de potasse . . "5 gr.

J l« mesure d'eau 265 ce.

] Acide sulfurique 175 —

( 2« mesure d'eau 265 —

i Eau 150 -

\aso poreux.. | Acide sulfuriq. au soufre. 565-

Fig. 711. — Pile Radiguel au bichromalo de potasse.*

Un autre modèle (fig. 712), destiné surtout à un emploi intermittent, sonneries, allumeurextincteur, etc., contient dans le vase extérieur du bichromate de soude et un cylindre creux de charbon formant le pôle positif. Le vase poreux central renferme l'eau acidulée et le zinc.

La partie originale de cette pile consiste en ce que le zinc peut être employé d'une manière

quelconque, sous forme de billes ou même de déchets quelconques. Ces morceaux de zinc sont placés sur un support métallique, communiquant avec une cuvette placée au-dessous et qui contient un amalgame destiné à entretenir le zinc en bon état. Notre figure représente à part ce support à amalgamer, dont on voit d'ailleurs l'extrémité au centre de la

PILE ÉLECTRIQUE

pile. Le zinc dans ces conditions n'est pas attaqué à circuit ouvert, ce qui fait une économie notable et en même temps assure beaucoup plus

Fig. 712. — Pilo domestique Kadiguel.

longtemps la constance de l'oppareil. Aussi peut-elle fournir un assez long service sans être rechargée. Lorsque l'intensité baisse, on change l'eau ariduléé à Taide d'un siphon; la charge de bichromate peut servir trois ou quatre fois plus longtemps.

Pile Delaurier. — La solution de bichromate ordinaire est remplacée par

Eau 1 000 gr.

Bichromate de potasse 1 13,5 gr.

Acide sulfurique à CG» 225 gr.

Sulfate de soude 100 —

Sulfate ferreux 100 —

Ce liquide est placé dans le vase poreux, qui contient deux plaques de charbon réunies en quantité (11g. 713). Le vase extérieur reçoit un zinc non amalgamé et de Teau ordinaire, qu'on acidulé avec une petite quantité du liquide précédent. Cette pile est employée depuis plusieurs années, à la place de la pile Bunsen, dans les arsenaux, les écoles d'artillerie, les fonderies de canons; elle est appliquée d'une façon générale aux moteurs Lenoir et aux orgues électriques.

Pi/« Cloris-Baudet. — Ce modèle est monté au bichromate de potasse. Le vase poreux, qui est rectangulaire, reçoit un zinc plat (fig. 714). Le vase extérieur renferme deux lames de charbon, placées de chaque côté du vase poreux, et

quatre vases BCDE ; Bet D sont percés de trous et remplis de cristaux de bichromate; C et E sont poreux et servent de réservoir à acide.

Pile à dévei*sement de Radiguet, — Enfin M. Radiguet a cherché à assurer la constance

Fig. 713. — Pile Delaurier (Guérot).

des piles au bichromate en séparant complètement les liquides lorsqu'elles sont au repos, afin d'empêcher leur diffusion à travers le vase poreux. Pour cela l'eau acidulée est contenue

Fig. 714. — PUe CIoris-Baudet.

dans un vase FF' de forme compliquée, dont une moitié F' est vernie et l'autre F poreuse ; dans cette dernière est fixé le zinc (fig. 715). Quand la pile fonctionne, le vase poreux F est

PILK ÉLECTRIQUE.

Pile u déversement de Radiguet.

rempli d'eau acidulée et plonge dans le bicbro- T

Fig. 716. — Pile bouteille de Grencl.

mate. Lorsqu'on ne s'en sert plus, on fait bas-

culer à la fois tous les vases poreux autour de leur axe commun : Teau acidulée tombe dans la partie F' ; elle n'attaque donc plus le zinc et ne risque pas de se mélanger avec le bichromaU' à travers le vase poreux.

Piles dépolarisées à un seul liquide. — H existe des piles dans lesquelles le dépolarisaut est mélangé avec le liquide excitateur, s'il est lui-même liquide, ou fixé sur la surface de l'électrode positive, s'il est solide.

Files au bichromate. — Telles sont les piles au bichromate de potasse ou de soude dans lesquelles, à l'inverse de celles déjà décrites, le bichromate est mélangé avec Teau acidulée. Ces piles ont l'avantage de rester montées très longtemps, si l'on s'en sert peu, ou de fournir un grand débit pendant quelques heures, avec une intensité qui décroît faiblement et avec régularité.

L'une des formes les plus répandues est la pile bouteille (fig. 7i6) deGrenet.

PILE ÉLECTRIQUE

[i\ flacon de verre contient une dissolution «le bichromate de potasse additionnée d'acide Milfurique ; deux lames de charbon reliées en-

semble et formant le pôle positif plongent constamment dans le liquide; une lame de zinc Z, placée entre les deux charbons GC, peut

Fig. 717. — Grande |»ilo au bicliromalo.

•Hre immergée à volonté en appuyant sur la li;,'e centrale.

Fig. 718. — F'ile {..eclaiichù a ^ase poreux.

Pour les laboratoires, il est commode de fixer les lames zinc et charbon à une traverse de

bois que fait mouvoir un treuil à rochet {fig. 717), ce qui permet de les plonger plus ou moins dans le bichromate contenu dans les vases de grès et de les retirer instantanément quand on ne se sert plus de l'appareil.

Pile LeclancfuK — Le liquide actif de cette pile est une dissolution de sel ammoniac; le zinc sert encore de pôle négatif et le charbon de pôle positif. La substance dépolarisante est du bioxyde de manganèse mélangé avec de petits fragments de coke. Le vase poreux, qu'on se procure tout préparé, est complètement rempli par le charbon positif et par ce mélange solide. Le zinc a la forme d'un bâton cylindrique qu'on place dans un des coins du vase de verre disposé à cet effet (fig. 718). On verse au fond la quantité nécessaire de chlorhydrate d'ammoniaque solide et l'on achève de remplir avec de l'eau. Il se forme d'abord du chlorure de zinc, du gaz ammoniac et de l'hydrogène, puis le chlorure de zinc lui-même est décomposé et la réaction devient plus complexe. L'hydrogène agit sur le bioxyde de manganèse pour donner de l'eau et du sesquioxyde.

Dansd'autres modèles (fig. 719), le vase poreux est supprimé et l'on dispose, de chaque côté de la plaque de charbon, des briquettes agglomérées formées d'un mélange de bioxyde de manganèse, de charbon, de bisulfate de potasse et

dv résine-gomme laque. Une cale de bois erapt^che le zinc de venir toucher cet assemblage, et deux anneaux de caoutchouc maintiennent le tout en place.

La pile Leclanché présente de grands avantanesy notamment celui de ne pas s'user à circuit ouvert et de se dépolariser pendant le repos. Elle convient parfaitement à toutes les applications qui ne demandent qu'un emploi intermittent. Mais son faible débit et la rapidité avec laquelle elle se polarise la rendent impropre à tout service continu.

La figure 720 montre la dernière forme don-

PILE ÉLECTRIQUE

née à la pile Leclanché par M. hi' positif est constitué par un cha.i en forme de cylindre creux, gai r temps de dépolarisant. La conifvv brication de ces agglomérés a r;façon à les rendre plus duratlconducteurs, ce qui permet .i- plaque de charbon. Le crayon 4-:

au centre de la pile et maint'^L.

charbon par un bouchon de kir est muni au bas d'un petit tube ]^v chouc. Le charbon est entourcaoutchouc qui achève de fermer hermétiquement pour ériler !•-:

par suite les ennuis des sels gris sition centrale du zinc permet l utilisation du dépolarisant : h ;.

séparément le charbon et le zn élément.

La pile Laconibe (fi*?. 721} po^?un zinc Z et un charbon AB l

"j BilL

f'ig. 711». — File Leclanclié à plaques agglom;'récs.

Fig. 7iO. — Pile Leclauché-Barbier (n<îc\f«.

mais la disposition du charbon est différente. A est un cylindre de charbon et B un cylindre poreux percé de trous : ils sont réunis par des entretoises en verre C. Le mélange dépolarisant M est placé entre A et B et peut être changé facilement. Un collier métallique N entoure le charbon et porte l'électrode positive.

File Ledanché-Goodwin. — La pile Leclanché a reçu encore diverses formes. La plus intéressante est celle imaginée par M. Goodwin, qui a remplacé le vase poreux ou les plaques agglomérées par un vase cylindrique en charbon, dont les parois sont rendues très poreuses, et qui est rempli d'un mélange de charbon et de bioxyde de manganèse (fig. "722). On peut augmenter encore la surface en adoptant la forme que représente le second modèle de notre figure.

Avec ces vases, la résistance de U due très faible et Ton peut s'en ^er production de lumière in terrai ttet:

pie pour faire fonctionner des lar descence de huit à dix bougiez p-^ ou vingt minutes.

Les constantes de la pile Leclan:

nairement :

Force éleclroniotrice

Résistaucc

Avec les vases poreux Goodwm.

nent :

Force électromotrice

Résistance

Pile Roherts. — Elle est compo*^ -

PILE ÉLECTRIQUE

drate d'ammoniaque ou d'acide sulfurique étendu, d'un zinc amalgamé etd'un aggloméré (mélange de permanganate de potasse ou de soude et d'oxyde de plomb) muni d'une tige de charbon de cornue. La force électromotrice est 2 volts. Pile JSiaudet, — Elle diffère de la pile Leclanché par la substitution du chlorure de chaux

au peroxyde de manganèse et celle de l'eau salée au sel ammoniac.

File Pollak. — Ce modèle, expérimenté à Berlin en 1889, se compose d'un vase B en verre ou en ébonite (flg. 723), renfermant un cylindre de zinc Z réuni à la borne R, et un cylindre de charbon très poreux C, dont la partie inférieure

Fig. 7il. — Pile Lacoinbc.

l'if», m. — Vases poreux Good\> in.

eî?t recouverte d'un dépôt de cuivre galvanique. On charge avec du chlorhydrate d'ammoniaque, qui, sous l'action du courant, donne du chlorure de cuivre. Ce sel est ensuite attaqué par rhydrogène et reforme du chlorhydrate d'ammoniaque. Ce produit se régénère donc sans cesse, et la pile peut servir jusqu'à épuisement du zinc.

On peut encore supprimer le cuivrage du

charbon, et charger la pile au brome et à l'oxychloride de fer. Il se forme du chlorure de fer, qui s'oxyde de suite et repasse à l'état d'oxychloride. Ces piles sont très constfintes. Lu force électromotrice est 0,955 volt.

Piles au chlorure cV argent. — Dans la pile W'arren de la Rue, le dépolarisant est une couche de chlorure d'argent fondu, qui entoure un fil d'argent représentant l'électrode positive.

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min. Le sulfate de zinc formé tombait au fond et s'écoulait par le siphon de verre qu'on voit à gauche {flg. 699). L'acide frais était versé goutte à goutte par le haut à l'aide d'un entonnoir. Le vase extérieur, qui était en cuivre, recevait le sulfate de cuivre. Une petite coupe à mercure, qu'on voit à droite, tenait lieu de vis d'attache pour le pôle positif. Cette figure a été dessinée d'après les modèles originaux conservés à King's Collège, où Daniell fut professeur de 1831 à 1845.

La figure 700 représente un autre modèle dont le vase poreux est surmonté d'un ballon renversé, rempli de cristaux de sulfate de cuivre. Quand la dissolution de sulfate s'appauvrit, elle devient plus légère et s'élève dans le bal-

lon, tandis que le liquide saturé vient prendre sa place.

La pile de Daniell n'a qu'une force électromotrice peu élevée; de plus elle ne peut rester montée à circuit ouvert ; les liquides se mélangent à travers le vase poreux et du cuivre se dépose sur le zinc. Malgré ces défauts, cette pile est souvent employée, ainsi que ses diverses modifications, à cause de sa parfaite constance.

On obtient encore de meilleurs résultats, au point de vue de la constance, en remplaçant l'eau acidulée par du sulfate de zinc ; mais on augmente un peu la résistance.

File Callaiid, — La pile de Daniell peut recevoir encore bien d'autres formes ; les plus intéressantes et les meilleures sont les piles de densité, dans lesquelles on a supprimé le vase poreux et superposé les deux liquides parordro de densité; la suppression du vase poreux

Fig. 700. — Plie Daniell à ballon.

diminue beaucoup la résistance de l'appareil.

Telle est par exemple la pile de Callaud, très employée dans les télégraphes. La figure 701 représente le modèle enPusage à la Compagnie du chemin de fer dOrléans. La partie inférieure d'un vase de verre est remplie d'une solution saturée de sulfate de cuivre, au-dessus de laquelle on a versé avec précaution de l'eau acidulée. Un anneau de cuivre, placé au fond du vase, forme le pôle positif et communique avec l'extérieur par un fil de même métal, qu'un tube de verre isole de l'eau acidulée. Le cylindre de zinc qui plonge dans cette eau est suspendu au bord du vase par des crochets.

Pile Mtldinger, — C'est une modification de la pile de Callaud, formée de deux vases de verre A et (/ (fig. 702). Le second renferme la solution de sulfate de cuivre, maintenue saturée par les cristaux placés dans l'entonnoir 6,

Fig. 701. — I»ile do Callaud.

et la lame de cuivre e, qui se termine par une tige j7, entourée de gutta-percha. Le vase extérieur est rempli d'eau pure ; il contient le zinc Z, qui s'appuie directement sur le vase de verre A, au point où il se rétrécit.

Pile Cabaret, — C'est encore une modification de la pile Callaud, d'un entretien très facile. Le pôle positif (fig. 703) est un cylindre de plomb, verni dans sa partie supérieure ; on le remplit de cristaux de sulfate de cuivre, qu'on peut renouveler facilement. Ce cylindre est fendu à la base. On peut charger l'appareil en versant de l'eau pure jusque vers le haut. 1^ solution de sulfate de cuivre qui se forme reste au fond et le zinc se trouve entouré d'eau pure, au lieu d'eau acidulée. On peut aussi mettre de l'eau acidulée, comme dans la pile Callaud. ('ette pile est employée dans le service t/lésiaphique des chemins de fer de l'Est.

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Pile Thomson. — L'une des meilleures formes est la pile de sir W. Thomson (fig. 704). Une plaque de cuivre ou de plomb est placée hori-

Fig. 702. — Pile Mcidinger.

zoulalement au fond d'une cuve de verre ou de porcelaine, et recouverte d'une solution de sulfate de cuivre, dans laquelle on place des cris-

taux du même sel. On verse l'eau acidulée pardessus ; le zinc, en forme de grille, est porté par quatre cubes en porcelaine, fixés aux qua-

Fig. 703. — Pile Cabaret.

tre coins de la cuve. On peut superposer facilement un certain nombre d'éléments; chaque plaque positive porte une queue recourbée qui

Fig. 704. — Pile W. Thomson.

vient s'appuyer par pression sur le zinc de l'élément placé au-dessous.

Le second élément est un modèle de démonstration. Le zinc est suspendu par des crochets. In siphon enlève le sulfate de zinc; on ajoute de l'eau acidulée par le haut. Un tube central est maintenu garni de cristaux de sulfate de cuivre. Avec cette disposition, le sulfate de cuivre parvient difficilement jusqu'au zinc.

Pile Minotto. — Elle est analogue à la précédente, mais l'eau acidulée est remplacée par de l'eau pure. On recouvre la plaque de cuivre d'une couche épaisse de cristaux de sulfate de cuivre, puis de sable fin, sur lequel on pose une plaque de zinc assez épaisse. Enfin on verse

de l'eau en quantité suffisante pour imbiber la face inférieure du zinc.

Pile Siemens et Halske,— -Elle est analogue aux piles de densité qui précèdent, mais un diaphragme est introduit entre les deux liquides, ce qui augmente beaucoup la résistance. Au fond du vase A (fig. 70.')) est une solution de sulfate de cuivre, maintenue saturée par des cristaux qu'on ajoute dans le tube de verre ce. Le pôle positif est une spirale de cuivre A'. En /f, un disque de pâte de papier comprimée et soigneusement lavée à l'acide sulfurique sert de diaphragme. Le zinc Z, terminé par une tige de cuivre 6, repose sur ce diaphragme.

Pile Reynier, — L'eau acidulée est remplacée

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tion très caustique qui peut occasionner des accidents si un élément vient à être renversé ; d'ailleurs ce défaut se trouve bien diminué par l'emploi d'éléments hermétiques. On peut aussi leur reprocher la faiblesse de leur force électromotrice, qui est inférieure à celle des couples Daniell ; elle est égale à 0,85 volt. On est alors forcé de prendre un plus grand nombre d'éléments en tension pour obtenir une certaine force électromotrice.

Pile Dun, — Cette pile, qui se construit à

Fig. 728. — Vue Dun.

Francfort-sur-le-Mein, est, comme la précédente, à la potasse, mais le dépolarisant est du permanganate de potasse, contenu dans un vase cylindrique en charbon de cornue A (fig. 728), bouché à son extrémité inférieure et servant d'électrode positive. Le vase de verre G reçoit la potasse et un zinc circulaire B, soutenu par des crochets EE'.

Cette pile est inodore et ne s'use pas à circuit ouvert. La force électromotrice, qui est i,8 volt au début, tombe ensuite à 1,2 volt. Au bout de quelques heures de service, il est utile de la laisser reposer.

Pile Borchers. — Cette pile, qui porte aussi le nom d'élément fer-zinc (fig. 729), est d'une construction très simple. Le vase e.\térieur G est un tube de fer forgé portant aux deux bouts un (•ulot G et un manchon N de même métal. Un couvercle V en ébonite, séparé du fer par un bourrelet de caoutchouc 6, supporte un fort crayon de zinc Z. Les prises de courant sont en B et M. Le liquide employé est un mélange de soude caustique, d'azotate et de chlorure de sodium.

Pile à électrodes de charbon. — MM. Tommasi etHadiguet ont imaginé une pile sans métaux ; Télectrode positive est un bâton de charbon recouvert d'une couche de peroxyde de plomb et renfermé dans un sac en toile. L'électrode négative est un tube cylindrique de charbon percé de trous (fig. 730), qui entoure l'autre pôle ; le tout est mis dans un vase en verre rem-

Fig. 729. — F'ilo Borchers.

pji de fragments de charbon de cornue, et l'on verse, jusqu'au milieu de la hauteur, une solution concentrée de chlorure de sodium.

D'après M. Tomraasi, le charbon décompose l'eau en circuit fermé, en donnant de l'hydrogène et de l'acide carbonique, mélangés sans doute d'oxyde de carbone. L'hydrogène réduit le peroxyde de plomb, en formant de l'eau el du plomb.

Cette pile, qui possède une force électromotrice de 0,6 à 0,7 volt, se polarise rapidement; elle ne convient donc qu'aux usages intermittents, mais elle peut fonctionner pendant un temps extrêmement long, sans autre précaution que de remplacer l'eau qui s'évapore.

Montage et entretien des piles hydro-électriques. — Quelle que soit la pile dont on fait usage, qu'elle doive être fréquemment nettoyée ou qu'elle puisse fonctionner longtemps, il faudra toujours la remonter au bout d'un certain temps, et cette opération, qui se représente

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périodiquement, ne saurait être faite avec trop de soin. Les précautions nécessaires étant à peu près les mêmes, nous avons jugé préférable de les réunir ici.

Entretien des zincs malgamés. — La question la plus importante, c'est de maintenir les zincs bien amalgamés. L'expérience montre en effet que le zinc amalgamé n'est attaqué par Teau acidulée que pendant le passage du courant, tandis que le zinc du commerce se dissout même à circuit ouvert. L'amalgamation est donc d'une importance capitale : elle doit être faite avec soin sur les zincs neufs, que l'on achète

presque toujours insufOsamment amalgamés, et recommencée chaque fois qu'on démonte la pile.

Pour faire cette opération, on passe d'abord chaque zinc dans l'eau acidulée par 1/16 d'acide sulfurique en volume, puis on le trempe dans le mercure, que l'on fait adhérer en frottant avec un chiffon ou une brosse en fil de laiton. Enfin on le laisse égoutter pour recueillir les Routtelettes qui coulent de la surface. Pour employer peu de mercure à l'amalgamation, on peut se servir, si le zinc est cylindrique, d'une cuvette en bois dur en forme de gouttière; si

Fig. 730. — Pile sans métaux Tommasi et Radiguet.

le zinc est plat, on prend un vase de grandeur suffisante. On peut aussi amalgamer avec une solution de chlorure de mercure, ou même avec du sulfate; mais le premier procédé nous parait meilleur.

On peut encore, surtout dans les piles qui doivent fonctionner longtemps, mettre un peu de mercure au fond des vases, de sorte que l'amalgamation s'entretienne d'elle-même sous l'influence du courant; mais ce procédé n'est pas sans inconvénient : l'amalgamation se fait parfois mal dans le haut, tandis que dans le bas l'excès du mercure ronge le zinc plus vite. Préparation du liquide excitateur. — L'eau acidulée employée comme liquide excitateur peut contenir 1/10 de son volume d'acide sulfurique : cependant nous croyons que de l'eau acidulée au 1/20 et même au 1/40 peut souvent

DlCnOHPIAlRB D'éLICTRiaTÉ.

suffire. Gela dépend d'ailleurs du temps pendant lequel la pile doit rester en fonction. Pour purifier l'acide sulfurique préparé par les pyrites, M. d'Arsonval conseille d'ajouter environ 5 centigrammes d'huile à brûler par litre. Il se forme ainsi de l'acide sulfoglycérique et des savons insolubles qui, en se précipitant, entraînent les métaux étrangers, fer, plomb, arsenic.

L'eau acidulée peut être remplacée dans toutes les piles en général par une solution de sulfate de zinc : on obtient ainsi une force électromotrice un peu plus faible, mais une constance plus grande. Quelquefois aussi on emploie l'eau pure comme liquide excitateur; nous en avons vu un exemple dans la pile Cabaret ; cette disposition augmente beaucoup la résistance et par suite diminue l'intensité.

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Piles au bichromate. — Pour le mélange qui doit remplir les piles au bichromate à un seul liquide, on indique généralement la composition suivante :

Eau 1000 gr.

Bichromate de potasse 5-l0 —

Acide sulfurique 10-20 —

Dans les piles bouteilles, où le liquide n'est pas renouvelé automatiquement, il vaut mieux ne pas mettre beaucoup d'acide, ce qui augmente le débit, mais au détriment de la constance du courant. On en ajoute un peu quand l'intensité commence à baisser. On dissout d'abord le bichromate, et l'on ajoute ensuite l'acide peu à peu.

On peut éviter le maniement de l'acide au moyen d'une combinaison de bichromate et d'acide sulfurique qu'on trouve en cristaux dans le commerce : pour monter la pile, il suffit de dissoudre ce sel chromique dans l'eau, à raison de deux cents grammes par litre.

Nous avons indiqué plus haut les formules relatives à la pile au bichromate à deux liquides.

Vases poreux, — Les vases poreux, dans les piles qui en contiennent, doivent être de bonne (|ualité : pour s'en assurer, on peut les remplir d'eau et les abandonner pendant une heure environ ; au bout de ce temps, le liquide doit se montrer en gouttelettes sur la surface extérieure, mais sans couler. On vernit souvent le haut de ces vases pour empêcher la formation (les sels grimpants. Pour la même raison on les enduit aussi de paraffine, et l'on fait de même pour la partie supérieure des vases de verre de la pile Leclanché.

Presses et contacts. — Il importe d'employer pour les communications des pinces d'une forme commode, et de bien nettoyer les contacts à l'émeri ou avec une lime fine : les extrémités des fils conducteurs doivent aussi être bien propres. Ces précautions peuvent influer beaucoup sur l'intensité du courant, surtout lorsque la résistance du circuit est faible : un contact oxydé ou malpropre suffit alors à augmenter beaucoup la résistance et à diminuer rintensité dans une proportion notable.

Il est bon d'employer des zincs absolument dépourvus de queue ou d'attaché en cuivre, quand on doit les amalgamer souvent ; cette opération se fait alors plus commodément, et l'entretien des contacts est plus facile. Dans les piles Leclanché ou analogues, les contacts sont généralement soudés aux deux pôles, comme le montrent nos figures : cette disposition n'a

pas d'inconvénients, ces modèles restant très longtemps sans être nettoyés.

Piles à écoulement.

Certains inventeurs ont cherché à assurer la constance du courant pendant un long temps et à supprimer en même temps les opérations désagréables que nécessite l'entretien en renouvelant les liquides automatiquement; dans ce cas, il n'est plus nécessaire de démonter la pile que pour remplacer les zincs lorsqu'ils sont usés. Une pile de cette espèce qui serait parfaitement constante et suffisamment énergique rendrait de grands services pour les applications d'une certaine durée. Nous allons indiquer quelques-unes des solutions proppsées.

Pile O'Keenan, — M. O'Keenan a appliqué cette méthode à la pile de Daniell. Les éléments sont contenus dans des compartiments distincts en bois paraffiné : chacun d'eux contient un zinc de très grande dimension, entouré d'une gaine de papier parchemin ouverte en haut et en bas, qui remplace le vase poreux. De chaque côté sont fixées deux lames de plomb accouplées qui forment le pôle positif. Tous les éléments portent d'ailleurs une fente verticale qui les met en communication avec un compartiment ménagé à la partie antérieure et fermé par une glace (fig. 731). A droite se trouve une caisse percée de petits trous et remplie de cristaux de sulfate de cuivre. On fait arriver sans cesse de l'eau goutte à goutte au haut du compartiment antérieur, de manière à le maintenir plein : cette eau, pénétrant à travers les petits trous placés à droite, rencontre le sulfate de cuivre et se transforme en une dissolution saturée, qui, par les fentes verticales, pénètre dans tous les éléments autour des vases de parchemin. Chaque élément contient donc trois couches superposées : à la partie supérieure, une couche d'eau de quelques centimètres qui descend aussi dans l'intérieur des vases poreux, audessous une couche bleue de sulfate de cuivre qui entoure les vases poreux sur toute leur hauteur et baigne les lames de plomb, enfin, à la partie inférieure des éléments, une solution saturée de sulfate de zinc provenant de l'usure du métal attaqué. Cette couche de sulfate de zinc garde une épaisseur constante : dès qu'elle tend à la dépasser, l'excédent se déverse au dehors par un trop-plein, que l'on voit à droite au bas de l'appareil.

Les manipulations nécessaires à l'entretien de cette pile se bornent donc à régler une fois pour toutes l'écoulement de l'eau et à ajouter

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chaque jour dans la trémie placée à la partie supérieure la quantité de sulfate de cuivre nécessaire pour maintenir pleine la boite située au-dessous. La partie inférieure de l'appareil contient une réserve de sulfate. Sur la planchette du milieu, Ton peut disposer des accumulateurs pour les charger, ainsi que le représente la figure. Cette pile présente évidemment

des dispositions intéressantes; remarquons cependant que la communication établie entre tous les éléments par le compartiment antérieur doit produire des dérivations et diminuer la force électromotrice totale, et que la substitution de Teau pure à Teau acidulée augmente la résistance.

Piles à écoulement au bichromate dépotasse.

Fig. 731. ' Pilo O'Kecnan.

— Des dispositions analogues ont été adaptées surtout aux piles à bichromate, à un ou à deux liquides; la figure 732 représente un de ces appareils, formé de quatre éléments à un seul liquide. Chaque couple se compose d'un vase de terre contenant un vase poreux percé de trous assez grands, qui sert seulement à empêcher tout contact entre le charbon et le zinc, quand cehii-ci se déplace en s'usant. 1-e pôle positif

est constitué par trois ou quatre plaques de charbon disposées autour du vase poreux et réunies par des pinces à un cercle de cuivre. Le pôle négatif est formé d'une longue baguette de zinc qui s'enfonce dans le vase poreux ii mesure qu'elle s'use. Un peu de mercure, placé au fond de ce vase, maintient le zinc toujours amalgamé, condition nécessaire pour qu'il ne s'use pas en circuit ouvert.Le mélange de bichro-

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mate et d'acide sulfurique coule goutte à goutte d'un réservoir supérieur dans le premier élément et de là dans tous les autres successivement, puis il est rejeté au dehors. Il est préférable que ce liquide arrive au haut de chaque couple et sorte par la partie inférieure : on évite ainsi Fengorgement par des amas de cristaux. Notre figure représente la pile en train de charger des accumulateurs.

Pile Camacho, — Les vases sont rectangulaires (fig. 733) ; les pôles positifs sont formés par des vases poreux contenant une lame de charbon de cornue, autour de laquelle on a lassé des fragments de la même substance. Les zincs entourent ces vases poreux. Les éléments sont placés sur des gradins, et reliés par des siphons en caoutchouc, qui partent du fond de chaque vase pour s'ouvrir à la surface du suivant. La

Fig. 73i. — J'ile à écoulcmcut au bichrouiale de polasse (Âboilard).

solution de bichromate peut être utitisée plusieurs fois.

Pile Chuteaux. — Chaque élément de cette pile est formé d'un vase de grès percé à la partie inférieure, que l'on remplit d'un côté de fragments de charbon de cornue parmi lesquels une plaque de charbon servant d'électrode, de l'autre de sable siliceux avec une plaque de zinc. Ces deux mélanges sont séparés par un plan vertical passant par l'axe du cylindre. Deux éléments de ce genre sont superposés. Au-dessus est un vase poreux muni d'un ballon

renvorsé, comme la pile de Daniell ou de Meidinger, et qui laisse couler lentement le mélange de bichromate, d'acide sulfurique et de sulfate mercurique. Le liquide est recueilli à la sortie de l'élément inférieur, et peut servir encore deux fois. Quand il a traversé trois fois la pile, il est épuisé. Cette pile est assez constante, mais elle possède une très grande résistance, Elle a été employée pendant le siège de Paris pour produire de la lumière électrique.

Pile siphoïde Cloris-Baudet, — La figure 734 montre l'ensemble et les détails principaux

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Fig. 733. — Pile Camaclio.

d'une pile à écoulement au bichromate, mais à deux liquides. Les éléments, au nombre de douze, sont disposés sur une même planchette

horizontale. Les charbons et les zincs ont la forme de plaques : ces derniers sont épais et suspendus à une traverse L, commandée par un

Siphons des Vâses poreux

jfl

Siphons des lusses extérieurs

Fig. 734. — Pile sipkoîde Qoris-Baudet

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treuil à manivelle M, ce qui permet de les sortir des vases poreux lorsque la pile ne fonctionne pas. Du fond de chaque vase poreux v part un siphon qui vient s'ouvrir au haut du vase suivant; une disposition identique relie tous les vases extérieurs V. Les réservoirs R et r, placés au-dessus de Tappareil, sont remplis, le premier de bichromate, le second d'eau acidulée, et bien bouchés; ils sont munis de tuyaux A et a qui aboutissent à la partie supérieure des deux vases du premier élément, celui de gauche; ces tuyaux sont également pleins de liquides. La pile étant ainsi disposée, il suffit, pour renouveler les solutions, d'ouvrir légèrement les deux tubes de déversement Tet t

Fig. 73o. — Pile Upward.

qu'on voit à droite de la figure d'ensemble : chacun des liquides du dernier élément s'écoule lentement au dehors, mais l'abaissement du niveau détermine l'appel du liquide de l'élément précédent, etde même jusqu'au premier. Enfin, la baisse du niveau produite dans le premier élément à gauche débouche l'orifice du tuyau A ou a : une bulle d'air monte dans le réservoir correspondant et une quantité de liquide égale descend dans la pile et referme l'orifice du tuyau. Les réservoirs R' et r' reçoivent les liquides épuisés. On voit que cette pile peut servir à volonté avec ou sans écoulement, qu'on peut retirer facilement les zincs des vases poreux et qu'elle occupe peu de hauteur, les éléments étant tous au même niveau.

Pile au chlore de R. Upward, — Cette pile,

imaginée en 1886, est très originale. Chaque élément se compose d'un vase de grès rectangulaire V, renfermant un vase poreux plat R (fig. 735) qui contient un zinc plat Z et de l'eau pure. Le vase extérieur, rempli par deux charbons PP' et des fragments delà même substance, est fermé hermétiquement par un bouchon paraffiné. On prépare du chlore par le procédé de Scheele (bioxyde de manganèse et acide chlorhydrique) ou par toute autre méthode, dans une cornue de grès chauffée au bain de sable; le courant de gaz passe successivement, par des tubulures ménagées à cet effet, dans tous les vases extérieurs, et va s'emmagasiner dans un gazomètre. La dépolarisation est rapide et complète, à cause de la grande affinité du chlore pour l'hydrogène. La manipulation est extrêmement simple : il suffit de changer les zincs tous les six mois et d'ajouter de l'eau tous les huit jours ; l'eau saturée de chlore sort par un robinet au bas de chaque couple.

Cette pile a une force électromotrice de 2,1 volts, mais sa résistance est un peu grande. Néanmoins MM. Woodhouse et Rawson, qui la construisent, l'emploient à l'éclairage de leuri^ bureaux, où elle alimente 24 lampes à incandescence de 10 bougies. Elle est installée dans les caves et ne donne d'autre embarras que de recharger tous les jours l'appareil à chlore.

Piles sèches ou piles humides.

On a d'abord donné improprement le nom de piles sèches à des générateurs d'électricité uniquement formés de subtances solides. En réalité, ces substances sont toujours humides, et l'électricité est encore due ici à une action chimique. Ce sont donc plutôt des piles humides. On place habituellement sous le même titre un certain nombre d'appareils dans lesquels le liquide est immobilisé en le mélangeant avec une substance solide ou spongieuse inactive; on peut alors les transporter et même les retourner sans répandre le liquide, ce qui est utile dans certaines applications (télégraphie militaire, elc.^ Ce système a l'inconvénient de diminuer la quantité de liquide actif et d'augmenter la résistance sans aucun profit; en outre, le liquide épuisé au contact des électrodes n'est que difficilement remplacé parle liquide frais, la substance inactive s'opposant à la circulation.

Piles anciennes, — La pile de Behrens (1805j est formée de disques zinc, cuivre et papier doré, superposés comme dans la pile de Volta, celle de Deluc (1810) de disques fer étamé et papier doré.

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La pile de Zamboni (1812) est formée de disques de papier recouverts d'argent ou d'étain sur Tune des faces, et de bioxyde de manganèse sur l'autre. Ces disques sont empilés comme dans la pile de Volta, les faces identiques étant toutes du même côté. Le peroxyde de manganèse représente le pôle positif. Cette pile est généralement entourée d'une enveloppe isolante, qui conserve presque indéfiniment Thumidité intérieure, et les deux pôles sont reliés à des boutons métalliques. Elle est employée dans l'électroscope de Bohnenberger.

La pile de Watkins (1828) est formée de disques de zinc polis sur une seule face et séparés par une couche d'air, qui attaque la face non polie.

Pile PalmierL — M. Palmieri emploie, pour charger un électromètre destiné à l'étude de l'électricité atmosphérique, une pile semblable à celle de Zamboni, mais disposée dans l'intérieur d'un tube de verre plus large, de sorte qu'elle en est séparée par une couche d'air. Les rondelles qui composent la pile sont serrées entre deux disques de cuivre qui forment les pôles. Grâce à la couche d'air interposée, les rondelles ne sont pas influencées par les changements d'état hygrométrique de l'air, et la pile reste constante pendant fort longtemps.

Pile humide Trouvé. — La disposition que nous signalons plus haut, et qui consiste à immobiliser le liquide actif à l'aide d'une matière inactive, plus ou moins solide, a été appliquée aux divers genres de piles.

M. Trouvé a appliqué ce système à la pile de Daniell. Chaque élément est formé de deux disques, l'un de cuivre, l'autre de zinc (fig. 736),

!• ig. 736. — Pile humide Trouvé. ;

séparés par une rondelle de papier buvard imbibée de sulfate de cuivre sur la face en contact avec le cuivre, de sulfate de zinc sur celle qui louche le zinc. Cette pile est très constante, mais elle a une résistance considérable.

Pile Desruelles, — C'est une pile au bichromate, de potasse, dont le liquide est solidifié par de l'amiante; mais on laisse la pâte assez fluide pour ne pas augmenter beaucoup la résistance, et l'on ajoute des substances qui la rendent hygrométrique et par suite l'empêchent de se dessécher.

Ce liquide est formé de :

Eau bouillante lOOO gr.

Bichromate de potasse 100 —

Après refroidissement, on ajoute 200 gr. d'acide sulfurique ordinaire, puis on laisse refroidir de nouveau et l'on ajoute 60 gr. de glycérine et 10 gr. de soude caustique. Ce liquide est introduit dans un vase d'ébonite, au fond duquel est ïixéQ l'électrode de charbon ; le zinc est suspendu au couvercle. Le zinc peut être soulevé quand la pile ne sert pas.

Cette pile a été notamment utilisée pour l'inflammation des torpilles et des fourneaux de mines. La même disposition a été appliquée à la pile Leclanché pour l'intercommunication des trains.

Pile Benault'Desvernay. — Le vase extérieur A est en charbon aggloméré (fig. 737). Le compartiment inférieur B est rempli d'un mélange de silice gélatineuse, d'acide chromique et d'acide sulfurique, qui forme le dépolarisant. Un disque en terre poreuse C supporte le zinc Z, qui est en forme de spirale, et plongé dans un mélange de silice et d'eau pure ou de chlorure de zinc. Cette pile a une force électro motrice d'environ 2 volts ; la grande surface des électrodes diminue sa résistance. Elle convient très bien aux usages domestiques. Le modèle représenté a 7 cm. de hauteur et actionne une sonnerie pour table de salle à manger. On peut la renverser sans danger, à cause de la consistance épaisse des mélanges intérieurs.

Pile Tôiébault, — Ce modèle est une modification de la pile Leclanché : le chlorhydrate d'ammoniaque est mélangé avec du plâtre et gâché avec de l'eau ; ce mélange est placé dans un vase de zinc qui sert à la fois d'enveloppe et de pôle négatif. Le charbon aggloméré est introduit au centre.

Pile Gassnei\ — Elle diffère de la précédente par la composition du mélange qui est formé de chlorhydrate d'ammoniaque, d'oxyde de zinc et de plâtre.

Pile Guérin, — Dans cette pile, le chlorhydrate d'ammoniaque est mélangé à chaud avec une algue nommée agar-agar. Le mélange se solidifie par refroidissement. La pile est légère, peu

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coûteuse, et peut être renversée sans inconvénient. Pour s'en servir, il suffît d'ajouter avec une pipette environ une cuillerée d'une solution de sel ammoniac.

Pile P. Germain. — Le sel ammoniac est im-

mobilisé par la substance improp; :

lée cofferdam (Voy. cemot. Le^drr, (fig. "738) sont reliées à deux h^rû res; la pile est enfermée lians c bois que ferme un couvercle mdir

Fig. 737. — Pile sôclie B. Reuaull-De«vernaj .

vis; des ressorts appuient sur Télectrode supérieure. Cette pile est extrêmement transportable et peut prendre toutes les formes. Elle ne nécessite aucun entretien et parait donner de très bons résultats.

Pile de Place. — Le capitaine d^^ !

giné récemment une pile sèche rru substance absorbante noire, ap}dont la composition est tenue y:

matière reste toujours humide, ca

Fig. 738. — PUc p. Germain.

dessèche même pas à Fétuve; elle évite les sels grimpants et maintient les zincs toujours parfaitement décapés.

Piles à gaz.

Ce sont des appareils qui produisent Télectricité au moyen de Ténergie fournie par la com-

binaison de deux gaz, généralem^iî et l'hydrogène.

Pile de Grove. — C'est un véritab^ dont les électrodes sont en platiné i éprouvettes étant pleines de ^^^ ^ son se produit dès qu'on feroif '' Ton obtient un courant qui durej'^-f

PILE ÉLECTRIQUE

Tun des gaz au moins soit épuisé. Les ^az hydrogène et oxygène peuvent être recueillis par les procédés chimiques; ils peuvent s'obtenir aussi en se servant de la pile comme d'un voltamètre. Cette pile est donc le plus ancien des accumulateurs.

Pile de Kendall, - Cet appareil emprunte de l'oxygène à l'air ambiant. 11 est formé de deux tubes de platine concentriques, fermés à la partie inférieure, et dont l'espace annulaire est rempli de verre en fusion. On fait passer dans le tube central un courant d'hydrogène, ou (le gaz contenant de l'hydrogène. Celui-ci est absorbé, ainsi que l'oxygène extérieur, par le platine porté à une haute température. La force électromotrice est d'environ 0,7 volt.

Piles secondaires.

Voy. ACCUMUL.\TEUR.

Piles thermo-électriques.

Ces appareils, fondés sur les phénomènes exposés à l'article Thermoélectricité, transforment en électricité l'énergie calorifique.

Pile de Melloni et Notili, — La figure 730 représente trois éléments de cette pile, qui sont formés chacun d'un barreau de bismuth soudé avec un barreau d'antimoine; l'antimoine est marqué en noir. Si l'on chaufTe les soudures de deux en deux, par exemple i, 3, 5,, les cou-

la

-iL

Kig. 739. — Principo do la pile de Melloni.

ranis produits dans ces trois soudures sont de même sens et s'ajoutent. Ces courants vont de B vers A à travers la pile; l'antimoine est donc le pôle positif. La force électromotrice est donc proportionnelle au nombre des couples, comme dans les piles hydro-électriques; elle est de plus, entre des limites assez étendues, proportionnelle à la différence de température des denx séries de soudures.

Les couples de la pile de Melloni sont ordinairement disposés en plusieurs rangées parallèles, formant un cube qui est entouré d'une substance isolante et protégé par un tube métallique 0 (fîg. 740); les deux pAles sont reliés aux bornes p et r. Les soudures paires apparais-

sent d'un côté, les soudures impaires de l'autre; il suffit donc de chauffer l'une des faces pour produire un courant. Deux tubes métalli-

Fig. 7iu. — l'ilo do Melloni.

ques de garantissent la pile des causes d'échauffement accidentelles.

La pile de Melloni est extrêmement sensible. En l'associant avec un galvanomètre très peu résistant, il suffit d'ouvrir l'écran H et d'approcher la main pour faire dévier Taiguille de 90®. A cause de cette propriété, elle est employée comme thermomètre différentiel dans l'étude de la chaleur rayonnante (Voy. Thermo-multiplicateur). Un certain nombre de thermomètres électriques (Voy. ce mot) sont fondés sur le même principe. Mais cette pile ne peut être employée comme générateur d'électricité. Les piles qui suivent sont au contraire destinées à cet usage.

Pite Mat'cus. — Cette pile est composée de barreaux formés de 10 de cuivre, 6 de nickel et 0 de zinc, et de barreaux contenant 12 d'antimoine, 5 de zinc et 1 de bismuth. Les premiers sont positifs, les seconds négatifs.

Pile Becquerel, — Ce modèle est formé de cuivre ou de maillechort et de sulfure de cuivre artificiel.

Plie Clamond. — Les éléments sont formés de fer et d'un alliage zinc-antimoine (à équivalents égaux). 10 de ces éléments sont montés en série de manière à former une couronne circulaire : les soudures sont de deux en deux au centre, les autres à la périphérie. L'alliage forme de gros barreaux qui sont reliés par des lames de fer très minces, présentant une forte saillie à l'extérieur, de façon à offrir une grande surface de refroidissement. On superpose un certain nombre de ces couronnes, qui peuvent être réunies en tension ou en quantité (fig. "41). Suivant l'axe de l'appareil est un tuyau en terre réfraclaire, percé de petits trous, qui amène du gaz d'éclairage et permet de chauffer énergiquement les soudures intérieures. 12 couronnes de 10 petits éléments donnent 8 volls et 3,2 ohms.

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M. Clamond a construit un grand modèle destiné à l'éclairage électrique et comprenant 60 séries de 100 éléments, chauffées par un

Fig. 741. — Pile Clamond.

fourneau au coke. Ce modèle a 2,50 m. dehauteuret 4 mètre dediamètre. Il équivaut àl21 éléments Bunsen.

Pile Chaudron. — Ce modecèdent par quelques perfection:-:

tails, qui le rendent d'une côosU.

peu sujet à se détériorer. La ! y trice de chaque couple est 0,08 t

Pile Noè. — Cette pile (fig. %:

de maillechort et d'un alliage à bî- Cet alliage forme de gros banvi .:

de 12 ou 20; quatre fils de mailkdés d'une part à Textrémité ceL reau, d'autre part à rextrémit^ {^r barreau voisin. Les éléments kd couronnes, les soudures de dtd\ centre; mais ces soudures ne ^i fées directement, elles sont pl^ dans une calotte de laiton, à la|!

sent les fils de maillechort et m:

cuivre qui prolonge le barreau .

termine par un cône placé iufiamme. Les soudures exltrieur^— des lames métalliques verticale^ une grande surface de refroidis^i

Pile Riatti, — Les deux p<)Je?

sont formés d'une dissolution de -vre à. des températures différrâétroit, rempli de ce liquide, est ' deux tuyaux de cuivre horizonîabi inférieur est parcouru par un c^ froide, l'autre par un courant d-^

Fig. 7 Ai. — PUc de Noe.

surchaufl'ée à 5 atmosphères. Cet appareil fonctionne comme une pile et fournit un courant sous l'influence duquel le cuivre de l'un des tuyaux se dissout, tandis qu'il se forme un dépôt du même métal sur l'autre. Cette pile est.

dit-on, constante et d'un entretiei' Avantages et inconvénienis ^a }^ électriques.-^ Ces piles, formées mç pièces métalliques , ont uue rév faible, et le courant qu'elles]

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faitement constant. Malheureusement leur force électromotrice est très peu élevée, de sorte qu'il faut toujours employer un grand nombre d'éléments. De plus, le courant qu'elles donnent s'affaiblit considérablement avec le temps ; cet effet est dû sans doute à ce que les soudures s'altèrent sous l'influence de la chaleur, et qu'il se produit de légères couches d'oxyde, d'où une grande augmentation de résistance. La pile ne détruit ainsi peu à peu. A cause de ces inconvénients, ces piles ne sont pas encore entrées dans la pratique; elles ne servent guère que comme thermomètres.

Piles photo-électriqaes ou actino-électriqnes. — Plusieurs inventeurs , notamment MM. W. Siemens, Fritts et Hopkinson, ont lonstruit des piles au sélénium, fondées sur ce qu'un fragment de cette substance produit généralement un courant, lorsqu'il est frappé par la lumière. Ces piles n'ont reçu jusqu'à présent aucune application; M. Fritts a proposé d'employer la sienne comme photomètre.

La pile de M. Borgmann est formée de deux lames d'argent recouvertes d'iode plongeant dans les deux branches d'un tube en U rempli d'acide sulfurique étendu. Lorsqu'on éclaire une des branches, il se produit un courant. 11 est fort possible que ce courant soit dû à une action chimique.

La pile de M. Minchin est constituée par un tube de verre mince rempli d'alcool, renfermant deux lames métalliques, dont Tune seulement est recouverte d'une couche de substance sensible à la lumière. Si l'on fait tomber la lumière du jour sur la plaque sensible, on obtient une force électromotrice d'environ un demi-volt. La sensibilité de la plaque diminue peu à peu et le courant finit par s'annuler. On rend à l'appareil ses premières propriétés en lui donnant de légères secousses.

Piles étalons.

Pour mesurer la force électromotrice d'une [Mle,on iacompare ordinairement avec une pile de force électromotrice connue et parfaitement constante. Un certain nombre de piles, destinées à cet usage, sont appelées piles étalons.

On s'est servi longtemps d'un élément Daniell monté aux deux sulfates, qui vaut 0,955 voit ; mais on a reconnu que sa force électromotrice peut varier de 5 à 7 p. 100 sans cause appréciable et qu'il subit très irrégulièrement l'action de la température. Aussi emploie-t-on généralement l'élément Latimer-Clark, qui n'a pas

ces inconvénients. Nous décrirons d'abord quelques autres étalons.

Pile Ayrton et Perry. — Elle est formée de plaques, l'une de cuivre pur, et l'autre de zinc pur, plongeant dans une dissolution saturée de sulfate de zinc pur. D'après les auteurs, la force électromotrice serait exactement 1 volt.

PUe du Post-Office. —C'est un couple Daniell, monté de la manière suivante : cuivre dans une solution saturée de sulfate de cuivre; zinc amalgamé dans une solution demi-saturée de sulfate de zinc. Force électromotrice : 1,07 volt.

PUe Reynier, — Cet élément est formé d'un crayon de zinc amalgamé plongé dans une solution saturée de chlorure de sodium avec une large électrode de cuivre. Force électro-motrice : 0,82 volt.

PUe Debrun. — Deux vases contenant, l'un un amalgame de zinc dans le sulfate de zinc saturé, l'autre un amalgame de cadmium dans lo sulfate de cadmium saturé, sont réunis par un siphon capillaire ; deux électrodes de platine prennent le courant.

PUe Latimer-Clark. — Cet étalon est le plus employé aujourd'hui. Le pôle positif est formé par une couche de mercure, sur laquelle on verse une pâte épaisse formée de sulfate mercureux mélangé à l'ébuUition avec une dissolution complètement saturée de sulfate de zinc. Le pôle négatif est formé par une plaque do zinc chimiquement pur, qui repose sur cette pâte. Le tout est placé dans un vase de verre qu'on bouche avec une couche épaisse de paraffine, et qu'on place dans un vase de métal bien fermé. Un thermomètre donne la température de l'élément. Cette pile ne doit jamais rester en circuit fermé. A 15*, 5 la force électromotrice est 1,457 volt à 1/iOOO près; elle varie de 0,006 volt par de^Té.

Piles médicales.

Toutes les piles peuvent servir en médecine, pourvu cependant qu'elles satisfassent à certaines conditions. La première est évidemment d'être suffisamment constante : les piles de Daniell, de Callaud, de Marié- Davy, de Leclanché, les piles au bisulfate de mercure, au chlorure de zinc ou d'argent, et même au bichromate de potasse, peuvent donc servir. La pile de Bunsen doit être généralement proscrite à cause des vapeurs qu'elle répand et de l'ennui du montage. Les piles thermo-électriques seraient commodes, à cause do leur constance et de la suppression de tout entretien, mais nous ne croyons pas qu'il en existe encore actuellement de mo-

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(ièle satisfaisant. Enfin Ton pourra aussi faire usage d'accumulateurs, mais surtout dans le cas où l'on posséderait, par exemple dans un hôpital, une machine dynamo-électrique pour les charger.

Outre la constance, qui est évidemment une qualité indispensable, les piles médicales doivent être d'un entretien très simple et le plus souvent d'un transport facile.

On doit enfin chercher à se procurer une pile qui, sous le plus faible volume et le plus petit poids possible, puisse satisfaire à toutes les exij^'ences des applications médicales.

Pour ces raisons, on emploie surtout en médecine les piles au sulfate de cuivre, au bichromate de potasse ou de soude, au sulfate de mercure, aux chlorures d'ammonium, de zinc, d'argent.

Piles au suliate de cuivre. — Les piles de Daniell, de Gallaud, etc., conviennent bien aux usages médicaux par leur parfaite constance, mais elles sont peu employées à cause de leur force électromotrice peu élevée, de leur détérioration rapide en circuit ouvert et de la difficulté de les transporter.

Nous signalerons cependant le modèle de M. Chardin, dans lequel le dépôt de cuivre qui se forme ordinairement dans l'épaisseur même du vase poreux est évité par un artifice ingénieux dû à Boulay. Le zinc est placé au centre et entouré de fleur de soufre fortement tassée, maintenue par un vase poreux en papier à filtrer très épais. La lame de cuivre entoure exactement le vase poreux, et l'on verse tout autour des cristaux de sulfate de cuivre, puis de l'eau. Le dépôt de cuivre se forme dans le soufre, qui le transforme en sulfure et l'empêche de se porter sur le zinc. La pile ne s'use donc pas à circuit ouvert et peut rester montée pendant deux ans. Chaque couple est bouché hermétiquement.

Nous signalerons encore la pile Gallaud, modifiée par M. Trouvé, et la pile humide de M. Trouvé, décrite plus haut, qui est très facile à transporter, mais très résistante.

Piles au bichromate. — Il n'existe qu'un petit nombre de piles médicales au bichromate. Pile Chardin à renversement. — Cette pile est destinée à alimenter une bobine d'induction. Elle est formée d'un vase de porcelaine (fig. 743) séparé en deux compartiments A et B par une cloison percée de trous. Au repos, le liquide occupe le compartiment B et ne touche pas les électrodes zinc et charbon, qui sont suspendues à droite dans le compartiment supérieur. Il

suffit de poser le vase sur le côté FG pour mettre la pile en marche. Une cloison G forme un petit compartiment muni de deux orifices

Fig. 743. — Pile Chardin à renvcrscincnl.

l'un E, fermé par un bouchon de caoutchouc, sert à introduire le liquide ; l'autre D est destiné à laisser échapper les gaz.

Le modèle précédent, qui présente des difficultés pour la fermeture et pour le remplacement du zinc, est remplacé généralement par le suivant (fig. 744), formé d'un vase divisé en

ZB

Fig. 744. — Pile Cliardin.

deux compartiments étanches; l'un D contient le charbon C et le liquide excitateur. Le zinc Z est plongé dans ce compartiment seulement quand la pile est en service ; au repos, il est placé dans le compartiment vide A, et l'on ferme hermétiquement l'orifice avec un bouchon de caoutchouc.

Pile helvétique Trouvé, — M. Trouvé emploie, pour alimenter ses bobines médicales, ainsi que pour les bijoux lumineux, etc., une petite pile à renversement, contenant du bichromate ou du sulfate de mercure, et que le liquide remplit seulement à moitié. Le zinc et le charbon, qui lui est concentrique, sont suspendus au couvercle (fig. 745). Tant que la pile reste verticale, le liquide ne baigne pas le zinc, et le courant ne passe pas ; il suffit de la renverser pour la mettre en marche. L'enveloppe en ébonite ferme hermétiquement.

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Pile Trouvé pour galvanocaustique. — Les piles au bichromate sont plutôt employées comme éléments à grand débit pour illuminer la lampe d'un appareil médical ou porter au rouge le fil de platine d'un cautère galvanique.

La pile à treuil décrite plus haut peut servir

à cet usage. Le modèle de M. Trouvé (fig. 746) est commode et peu embarrassant. Le liquide est contenu dans des auges plates en ébonite ; les plaques de zinc et de charbon sont suspendues à un treuil qui permet de les plonger dans le liquide ou de les en retirer instantanément.

Fig. 743. — Pile à pen versement (Trouv<^}.

On peut faire varier la résistance et la surface attaquée en enfonçant plus ou moins les lames, ce qui permet de régler le débit. En les descendant peu à peu, on peut obtenir un courant constant pendant plusieurs heures. Cette pile est capable de donner pendant ce temps des ef-

fets énergiques : elle convient bien à la production de la lumière. L'arrêt X empêche les éléments de sortir du vase.

M. Trouvé construit un autre modèle (fig. 747), qui donne des effets très énergiques et qui est facile à transporter. Les éléments sont encadrés

Fig. 740. — F'ile à treuil de Trouvé.

dans trois plaques d'ébonite reliées par une poignée. Les plaques zinc et charbon sont maintenues écartées par des jarretières de caoutchouc, et les éléments sont assemblés par des contacts mobiles. On immerge le tout ensemble dans une cuvette de caoutchouc remplie de liquide. Un tube de caoutchouc permet d'insuffler de l'air pour activer la dépolarisation.

Pile Chardin pour galvanocaustique, — Dans ce modèle, une tablette de bois soutient les éléments F et porte les accessoires nécessaires : collecteur, ampèremètre, etc. 11 y a de chaque côté trois zincs et quatre charbons ; les plaques de même espèce sont réunies en quantité. Pour se servir de la pile, on fait monter la tablette de bois à l'aide de la roue centrale D (fig. 748),

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qui commande une vis placée dans la colonne

Fig. 747. — Batterie portative à grande suifacc (Trouvé)-

médiane taraudée. Les deux cylindres H servent

de guides. On soulèveainsi les éléments, et Ton introduit au-dessous les auges d'ébonite L, a moitié remplies du liquide. On manœuvre ensuite la visD en sens contraire, de façon àfaire plonfjer les éléments de la quantité voulue. Quand on ne se sert plus de la pile, on soulève de nouveau les éléments, et l'on permute les auges d'ébonite L et M ; les premières se trouvent fermées hermétiquement par les plaque> de caoutchouc I, quand on redescend la tablette; les autres reçoivent les gouttes de liquide qui tombent des éléments. La boite ne peut se fermer tant que la pile est en fonction; on est ainsi assuré de ne pas abandonner les éléments dans le liquide. Cette pile est souvcnl remplacée par la pile Boisseau du Rocher.

Pile Aubrp pour galvanocaustique thermique. — Cette pile (fig. 749) est formée de deux auge> remplies de bichromate de potasse. Les éléments, réunis en quantité, peuvent être immergés plus ou moins complètement.

Pile Boisseau du Rocher, — Le principe de celte pile est représenté par la figure 750. Au repos, le liquide est dans le compartiment B, et le> éléments (non figurés) sont suspendus dans le compartiment C, On fait monter le liquide par le tube central en insufflant de l'air i»ur la

Fig. 74«. — l'iieàgraud débit (Chardiaj.

poire L; on ferme ensuite le robinet M. Quand tout le liquide est monté, on peut continuer à insuffler de l'air pour dépolariser. Quand on emploie plusieurs éléments , les tubes de caoutchouc sont reliés à une même poire, pour

obtenir une répartition uniforme de Tair. Acel effet, le D*" Boisseau du Hocher a fixé devant les auges un réservoir à air, portant des amorces en nombre égal aux auges, et reliées à celles-ci par des tubes en caoutchouc. L'appareil à insul-

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e robinet de vidange sont eux- 3 sur ce réservoir de répartition de

ralf ate de mercure. — Ces piles sont conviennent le mieux pour Tapplicairants continus, parce que leur cons-

tance et leur force électromotrice assez él permettent de diminuer un peu le nombre éléments nécessaires.

Pile Trouvé. — Le modèle de M. Trc (fig. 751) comprend 20, 30 ou 40 élément sulfate acide de mercure, placés dans une b

Fig. 749. — PUoAubry.

^rtative. Les électrodes sont formées de rayons, dont deux de charbon taillés dans )C, et un en zinc. I-a caisse à comparti- . qui renferme le liquide peut être soûleus ou moins pour faire varier le débit. La nette supérieure porte un collecteur qui \i de prendre, sans interruption et sans

secousses, un nombre quelconque d'élémei un ampèremètre gradué de 0 à 350 milliampèi un inverseur de courant, etc. L'ampèrem^ porte, aux deux bouts de Taiguille, deux ^ duations, l'une en milliampères, Tautre en grés. Cette double graduation permet de U rétalonnage avec plus de précision.

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Pile Chardin, — La batterie au bisulfate de

Fig. 750. — Pile Boisseau du Rocher.

mercure (fig. 752) peut suffire parfaitement à

la plupart des usages médicaux. Elle est forméft d'éléments zinc-charbon, dout Tun est représenté à part, et qui contiennent chacun an flotteur de liège L. Quand la pile est au repos, les éléments sont soulevés, et les flotteurs, remontant à la surface du liquide, ferment les vases d'une façon suffisante pour qu'on puisse transporter l'appareil sans renverser le bisulfate. Lorsqu'on abaisse les éléments pour se servir de la pile, ils poussent les flotteurs, qui s'enfoncent et font remonter le liquide à la partie supérieure des vases. La boîte qui renferme la batterie ne peut d'ailleurs se fermer que si Ton a mis d'abord les piles au repos : on est donc a l'abri des suites d'une négligence.

Pile Gaiffe. —Les appareils portatifs d'induction de M. GaifTe sont actionnés par deux petits

Kig. 751. — Pile TrouvC*.

éléments au sulfate mercurique (fig. 753). Les charbons CC sont fixés au fond de la double

cuvette d'ébonite. Un peu d'eau et une pincée de sulfate, qu'on puise avec une petite mesure

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llacon joint à Tappareil, forment la écessaire. Leszinds TU sont maintenus stite distance des charbons : les com-

munications sont établies par des ressortj petits couples peuvent servir vingt à trent nutes (Voy. Bobines médicales).

Fig. 75i. — Batterie au bisulfate de mercure à flotteurs (Cliardiu).

S aux chlorures d'ammoniam, de zinc, nt. — La pile Leclanché et ses diverses cations peuvent servir aux usages médisi Ton ne se propose qu'un emploi interit. Nous signalerons la pile de Gaiffe, dans le le chlorhydrate d'ammoniaque est acé par du chlorure de zinc, qui est délient et par suite empêche la formation des rrirapants. Le charbon a la forme d'un ire creux C (fig. 754), que Ton remplit de

étui d'ébonite ST contenant le liquide, qu

ç. 753. — Petite pile au sulfate de mercure (Gaiffe).

les alternatives de peroxyde de manganèse charbon. Un crayon de zinc Z complète lément.

Gaiffe construit aussi des batteries portaau chlorure d'argent. Elles sont formées uples analogues à ceux de la pile Warren . Rue, décrite plus haut, mais le liquide ateur est formé de chlorure de zinc. Le amalgamé Z et la lame d'argent, entourée tilorure d'argent fondu Y enfermé dans un de toile, sont fixés au couvercle GH d'un Dictionnaire D'ÉLBCTRiaTÉ.

Fig. 754. — Pile au chlorure de zinc (Gaiffe).

libre ou maintenu dans les pores d'un cous de papier buvard (fig. 755).

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La figure 756 montre une batterie formée de 36 de ces couples, répartis dans six casiers ou tiroirs superposés; les pôles de chaque couple s'appuient sur des ressorts disposés sur les parois opposées des tiroirs, et qui établissent automatiquement les communications. Les manettes MM' permettent d'intercaler dans le circuit un nombre quelconque de couples, afin de mieux répartir l'usure. Un galvanomètre est placé dans le couvercle.

Collecteurs pour piles médicales. — Les batteries destinées aux usages médicaux sont munies d'un certain nombre d'accessoires dont quelques-uns ont été décrits à leur place alphabétique (ampèremètres, renverseurs de courant, etc.). Nous parlerons ici des collecteurs.

Il est indispensable, dans l'emploi des cou-

rants continus, d'éviter d'interrompre ou de faire passer brusquement le courant, ou même de faire varier trop rapidement son intensité ; on produirait ainsi une variation brusque de potentiel accompagnée de sensations désagréables ou même douloureuses pour le malade.

D'autre part, il est indispensable de pouvoir faire varier à volonté la grandeur des effets obtenus. Deux dispositions peuvent être employées : l'une consiste à se servir toujours de tous les éléments et à intercaler dans le circuit une résistance variable pour produire des changements d'intensité; la seconde consiste a faire varier le nombre des éléments employés.

Dans le premier cas, on peut placer dans le circuit un rhéostat solide ou liquide, ce qui a l'avantage d'user tous les couples également.

Fig. 755. — Couple au chlorure d'argent (GailTe)

L'emploi des collecteurs est plus simple et moins embarrassant.

L'expérience a montré qu'une variation de 2 ou 3 volts se fait à peine sentir : on peut donc introduire les éléments ou les supprimer soit un par un, soit deux par deux.

Le collecteur de M. Gaiffe est très simple. Le pôle négatif de la pile est ùné au trou N dans lequel on place l'un des rhéophores (fig. "757); les pôles positifs sont reliés de deux en deux à des boutons isolés, derrière lesquels on voit une règle métallique qui porte les chiffres correspondant à chacun d'eux. Cette règle reçoit le second rhéophore et porte un curseur C, qu'on fait glisser jusqu'au chiffre indiquant le nombre d'éléments qu'on veut employer. L'extrémité de ce curseur qui frotte sur les boutons isolés est élargie, de sorte qu'elle peut en tou-

cher deux à la fois : grâce à cette disposition, le courant n'est jamais interrompu quand on fait glisser le curseur.

L'appareil précédent a le défaut de ne pas user également tous les couples : ce sont toujours les mêmes qu'on prend d'abord quand on ne veut qu'une faible intensité; ils s'usent donc plus vite et doivent être remplacés avant les autres. Aussi n'emploie-t-on cette disposition qu'avec un petit nombre d'éléments.

Le collecteur suivant n'a pas le même défaut. La figure 758 montre son principe et sa dispoposition Un certain nombre d'éléments, douze par exemple, sont disposés en tension de sorte que le pôle positif est en P et le pôle négatif en N. Une double rangée de boutons métalliques, 12, 11, 10..., 0, reliés deux àdeuxpardes fils conducteurs, communiquent en outre, les

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douze premiers avec les douze pôles positifs, le dernier avec le pôle négalif N.

Deux ressorts A et B mobiles sur les rainures (/a, 66, communiquent avec les rhéophores. Dans la position figurée, on utilise 9 — 3, c'està-dire 6 éléments à partir du quatrième ; le pôle

positif de ces éléments est en A ,et le pôle négatif en B. Si l'on amenait le ressort A sur le bouton 3 et B sur le bouton 9, les mêmes éléments seraient employés, mais le courant changerait de sens, B devenant le pôle positif et A le pôle négatif. On voit que le nombre des cou-