‹ Élémens de physique expérimentale et de météorologie (volume 3)Chapitre 21 sur 39 · CHAP. X · texte numérisé non relu

CHAP. X

DE l’électricité. —

meilleurs conducteurs. En 1809, Deluc présenta à la Société royale de Londres un appareil de 600 paires, composé avec du zinc laminé et du papier cuivré. Enfin Zam- Lonl fit connaître, en 181 2, en Italie , et en i8i4, àParis, la pile dont nous venons de donner la description.

4o5. Propriétés des piles sèches. — Une pile de Zam- Loni , composée par exemple de 2000 paires , ne peut donner la moindre commotion ni produire la moindre décomposition chimique; cependant, si l’on touche l’un des pôles avec un plan d’épreuve , on y prend une charge sensible , et au moyen de la balance électrique on peut comparer entre elles les tensions des différentes piles , ou les tensions que donne une meme pile à différentes époques ; de môme en touchant l’un des pôles pendant un instant , avec le condensateur h taffetas , on obtient une telle charge qu’il est quelquefois possible d’en tirer une forte étincelle. Cette différence si prodigieuse qui se remarque entre une pile de 2000 paires , chargée avec du papier humide, et une pile de 2000 paires pareilles, chargée avec de l’eau acidulée , tient seulement à l’imperfection de la conductibilité des rondelles de papier ou des autres corps qui séparent les difiérens couples : dans le premier cas , il se produit au contact des métaux tout autant d’électricité que dans le second ; mais les fluides ne peuvent se transmettre que lentement pour arriver jusqu’au pôle, et c’est cette lenteur qui détermine les conditions d’équilibre dont nous allons faire l’analyse.

i“. Si la pile est isolée par les deux pôles et abandonnée à elle-même dans de l’air parfaitement sec, les électricités que le contact développe sur tous les élémens se propagent peu à peu au travers du conducteur imparfait , et s’accumulent, l’une au pôle positif, l’autre au pôle négatif. La condition rigoureuse de l’équilibre serait, qu’après un temps suffisamment long, il y eût à chaque pôle autant de tension que dans une pile h conducteur liquide du même

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nombre d’élémens ; mais , d’une part , le fluide vllré qui vient au pôle positif, par exemple , est arrêté dans son mouvement de propagation par la somme de toutes les résistances qu’il doit vaincre pour arriver jusqu’au dernier élément : d’une autre part , il se perd à mesure qu’il arrive , parce que l’air, même le plus sec , s’électrise au contact des surfaces électrisées ; ainsi, la tension cesse d’augmenter, et l’équilibre est établi dès que la quantité de fluide qui arrive, après avoir vaincu toutes les résistances, est égale à la quantité de fluide qui se dissipe par le contact de l’air. A partir de cet instant , la force de la pile sera constante , les fluides paraîtront immobiles et comme fixés k scs deux extrémités; mais il ne faut pas perdre de vue qu’en réalité ils sont sans cesse en mouvement, se perdant toujours par l’air et se reproduisant toujours; c’est un équilibre mobile et non pas un équilibre stationnaire.

2“. 11 est évident , par ce qui précède , que la même pile, transportée dans de l’air de plus en plus humide , y paraîtra de plus en plus faible, car la cause qui reproduit le fluide reste la même , tandis que la cause qui l’enlève augmente avec l’humidité; il faut donc qu’un nouvel équilibre s’établisse, et il s’établit en effet, lorsque la tension est affaiblie à tel point que l’air humide , en agissant sur cette tension moindre, enlève précisément autant de fluide que l’air sec en enlève en agissant sur une tension plus grande.

5®. Lorsqu’une pile sèche , au lieu d’être abandonnée à elle-même dans l’air sec ou humide , est tellement disposée qu’on lui enlève directement une partie de son fluide, elle présente alors des phénomènes encore plus variés, mais tout aussi faciles ii expliquer par les mêmes considérations de l’équilibre mobile. Supposons, par exemple, que l’on dispose h côté l’une de l’autre deux piles de 2000 couples chacune , formant deux colonnes d’environ un pied de hauteur : leurs pôles supérieurs sont, l’un positif, et l’autre

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négatif; leurs pôles inférieurs communiquent entre eux par une bande de métal : par celte disposition , les deux piles , en réalité , n’en forment qu’une seule de /jooo couples ; car c’est exactement comme si l’on avait pris une pile de 4ooo couples, et qu’on l’eût brisée par le milieu en conservant une communication entre les deux sections de rupture. Imaginons maintenant que l’on suspende entre les deux pôles contraires supérieurs , et, à une égale distance, une aiguille métallique légère, parfaitement mobile, et isolée. Celte aiguille, également attirée par les deux pôles, n’aura pas de raison pour aller h l’un plutôt qu’à l’autre; elle restera immobile. Mais si une première cause la dérange , elle va, sous certaines conditions , faire un mowement perpétuel. En eflet, arrivant, par exemple, au contact du pôle positif, elle s’y charge d’électricité positive, se trouve repoussée par ce pôle et attirée par l’autre , qu’elle vient toucher à son tour; sur celui-ci, elle dépose l’électricité positive qu’elle avait prise au premier, se charge d’électricité négative , se trouve repoussée de nouveau et attirée en sens contraire ; elle revient donc au pôle positif, retourne au pôle négatif et ainsi de suite. Une aiguille bien ajustée semble devoir exécuter ces oscillations régulières sans trouble et sans repos , aussi long-temps que l’on voudra. ÎMais il y a toujours quelque accident qui dérange ou qui arrrête ce mouvement que l’on avait pris d’abord pour une sorte de niouvemént perpétuel. Dans ce cas , il y a deux causes qui enlèvent l’électricité de la pile, savoir , l’air et l’aiguille; et une seule cause toujours constante qui la reproduit. Si pour un état donné de l’air, l’aiguille est tellement combinée pour sa forme , ses dimensions et la rapidité de scs oscillations , que la somme des quantités de fluides enlevée par elle et par l’air soit justement égale à la quantité de fluide qui se développe dans le même temps, il y aura compensation parfaite; les oscillations seront régulières , isochrones , et se continueront aussi long-temps que

les choses resteront dans cet état. Mais si l’air devient plus sec , les oscillations seront plus rapides ; s’il devient plus humide, elles seront plus lentes; et s’il devient plus humide encore, l’aiguille pourra s’arrêter. Voilà comment s’expliquent toutes les singularités bizarres , et pour ainsi dire tous les caprices de l’appareil que nous venons de décrire; on le voit, enclïct, marcher tantôt vite, tantôt lentement, s’arrêter par Intervalles, puis reprendre sa marche après un temps plus ou moins long. Si même on veut l’arrêter à volonté, rien n’est plus facile; il suffit de souiller sur les pôles , ou de les toucher un instant avec la main ou avec un bon conducteur; car toute la pile se décharge, et il lui faut souvent quelques heures pour reproduire les quantités de fluide capables de déterminer les mouvemens de l’aiguille.

Dans les premiers temps de l’invention de la pile sèche, ces périodes et ces intermittences de mouvement avaient été prises par quelques observateurs pour des signes ou pour des présages liés aux phénomènes métérologiqucs. Mais l’on volt , par ce qui précède , qu’elles ne sont dépendantes que des variations accidentelles de l’humidité environnante.

4o6. Electroscope de Bolinenher.^er.—M.. Bohnenbcrger a fait une application des piles sèches qui semble d’abord assez ingénieuse; après avoir supprimé l’une des feuilles d’or du condensateur à lames d’or , il dispose h égale distance de la feuille restante les deux pôles d’une pile trèspeu énergique ; alors il est évident que la moindre charge d’électricité l'ésincuse ou vitrée détermine cette feuille très-mobile à se porter vers le pôle positif ou vers le négatif, et qu’une fois en mouvement elle doit continuer ses allées et venues pendant un temps plus ou moins long. Mais dans la pratique cet appareil présente de grands inconvéniens; et, je dois l’avouer, jamais jen’aipu m’en servir avec la moindre confiance. D’abord il est impossible que

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l’air de la cloche n’éprouve pas quelques changemens de température; le contact ou même la présence de la main , à une assez grande distance, est une. cause suffisante pour modifier la chaleur des parois et pour déterminer des courans d’air qui agitent la feuille d’or et qui la poussent h l’instant vers l’un ou l’autre des pôles. Ainsi l’instrument est infidèle, parce qu’il marche tout seul. Ensuite , les tensions même très-faibles des deux pôles de la pile donnent avec le temps, à l’air de la cloche, des électricités contraires qui ne se recomposent pas subitement; avant d’être recomposées elles peuvent agir par contact ou par influence , et quand elles se recomposent elles excitent dans les molécules gazeuses des mouvemens qui troublent encore l’équilibre instable de la lame d’or.

407. Diagometre de Rousseau. — M. Rousseau , habile amateur des sciences physiques, a fait une autre application des piles sèches qui est tout-h-fait ingénieuse et qui semble devoir être très-utile. Son appareil , qu’il nomme diagometre , est destiné h comparer les conductibilités électriques des dillérentes substance. . Il est représenté dans la figure 1 20 ; il se compose essentiellement d’une pile sèche plus ou moins énergiejue et d’r le aiguille aimantée qui ne pèse que quelques fractions de grain. Cette aiguille porte un disque de clinquant d', et vers son centre de gravité elle a reçu un petit coup de poinçon qui sert de chape et au moyen duquel elle se met en équilibre stable sur un pivot s/c. Son magnétisme la ramène dans une position fixe, et sa légèreté lui permet de quitter cette position par l’influence des plus faibles forces; un arc divisé marque les dlfférens degrés de déviation qu’elle éprouve. Un conducteur métallique g'tv’ Z A reçoit l’électricité en g, où il a la forme d’un disque ou d’une tablette , et il la transmet d’une part au pivot Al, et d’une autre part au petit plan d qui se trouve en présence de l’aiguille et à une très-petite distance

de son disque d'. L’appareil est porté sur un gâteau de résine ou de gomme laque g g' et recouvert d’une cloche nu'. La pile sèche p qui doit servir de source constante d’électricité, est pareillement établie sur un gâteau de résine; au moment de l’expérience on fait communiquer l’un de ses pôles avec le sol, et l’on conduit le fluide de l’autre sur la tablette g au moyen du fil/« qui est revêtu de gomme laque et terminé par une petite boule n en platine. Dès que celle petite boule est mise en contact direct avec le disque g , l’aiguille est repoussée , et par la déviation qu’elle éprouve l’on peut comparer entre elles les tensions de la pile à diverses époques. Ensuite, pour comparer les conductibilités électriques des difterens conducteurs imparfaits , on les interpose simplement entre la boule et le disque g , et l’on observe les déviations correspondantes. Il est bien entendu que l’on ne peut comparer ainsi que des corps solides de même forme et de même dimension, à moins que l’on n’ait, par des expériences préalables , déterminé les corrections b faire. Pour les liquides les comparaisons sont plus faciles , on en met successivement des volumes égaux dans un petit godet de métal h. qui repose sur le disque g, et l’on prend soin de faire toucher la boule exactement de la môme manière,. *

M. Rousseau a obtenu , avec son diagomètre , des résultats remarquables sur la conductibililé des charbons de différentes espèces , et surtout sur la conductibilité des huiles.

Les charbons qui sont employés avec le plus de succès dans la fabrication de la poudre sont en général les plus mauvais conducteurs.

Entre toutes les huiles et toutes les graisses soumises h l’épreuve du diagomètre, l’huile à’oVwe ]?arfaUcment pare est celle qui offre la moindre conductibilité. Mais si l’on verse seulement deux gouttes d’huile de faîne ou d’œillette dans dix grammes d’huile d’olive, la conductibilité en est

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très-sensiblementraugmentée. De celle manière , M. Rousseau découvre les moindres traces de sophistication dans les huiles du commerce , cl l’on peut dire qu’il supplée d’une manière ingénieuse et commode à l’imperfection des moyens chimiques.

DE l’ÉLECTRO-MAGNÉTISIME.

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