CHAPITRE IV

Des Phénomènes Thermo -électriques.

424» Ou appelle phénomènes thermo-électriques ceux qui résultent des courans électriques que l’on peut exciter dans les métaux par les seules variations de température. Le D"' Seebeck démontra l’existence de ces courans en 1 année 1821 , et cette observation fut une des premières et des plus ingénieuses applications de la découverte de M. OErsted. L’appareil de M. Seebeck est représenté dans la figure 1G7; il se compose d’un cylindre a de bismuth ou d’antimoine , aux deux extrémités duquel on a soudé une lame de cuivre ImV avec de la soudure ordinaire; on peut le tenir à la main par la partie m , qui est pour cette raison enveloppée de soie ou d’étoffe. Ce circuit métallique , dans son état naturel , n’exerce aucune action sur une aiguille aimantée qu’on lui présente d’une manière quelconque; mais si l’on chauffe une des soudures s ou il devient h l’instant , dans tous ses points , capable d’imprimer divers mouvemens aux aiguilles et même aux substances magnétiques. Ces mouvemens indiquent d’une manière certaine la présence d’un courant électrique qui traverse tout le circuit métallique , et toujours dans le même sens , aussi long-temps que la soudure échauffée conserve son élévation de température au dessus de la soudure qui ne l’est pas. Par exemple , si c’est la soudure s qui ait été présentée quelques instans sur la flamme d’une bougie ou près d’un corps chaud , ou seulement touchée avec la main,

DE L’ÉLECTH0-MAGNÉTIS3rE.'~- CIIAP. IV. 3oQ

l’appareil exerce alors sur l’aiguille aimantée les mêmes actions que pourrait exercer un courant traversant le circuit flans le sens ss'V ml. De l’identité des effets il faut bien déduire l’identité des causes, et conclure que dans ces circonstances la chaleur excite dans les métaux des courans électri([ues.

En laissant la soudure 5 revenir à son état naturel, eten chauffant la soudure s' , on obtient le même effet en sens inverse , le courant se dirige alors suivant s' s ImV .

En portant les deux soudures î» la même température, ces effets opposés doivent se détruire, et c’est aussi ce que l’expérience confirme.

On démontre pareillement que refroidir l’une des soudures en laissant l’autre h son état naturel, est la même chose que chauffer celle-ci.

C’est donc la différence seule de température aux deux points de jonction , qui détermine ce singulier phénomène de circulation électrique.

La chaleur paraît n’être ici qu’une cause accidentelle et non pas une force qui donne l’impulsion h l’électricité. Nous savons que la force électro-motrice existe au contact de tous les corps, qu’elle existe par conséquent au contact de l’antimoine et du cuivre, et que , certainement , dans l’appareil de \îy figure 167, le cylindre d’antimoine possède l’un des fluides, tandis que le cuivre possède l’autre; la circulation ne peut pas s’établir, parce que, à température égale , les forces électro-motrices sont égales entre elles aux deux soudures ou aux deux contacts 5 et s'; mais si une cause quelconque donne à l’une de ces forces électro-motrices l’avantage sur l’autre , à l’instant la circulation s’établira comme si l’on avait remplacé, par une simple rondelle humide , le contact où se trouve la force la plus faible.

Ce changement de la force électro-motrice peut se faire de deux manières : on peut concevoir que les tensions électriques des deux métaux qui sc touchent augmentent ou

3lO LIVRE CIMQÜIÈ'ME.

diminuent proportionnellement , ou bien que les tendances électriques de ces métaux éprouvent elles- mêmes quelques modifications; or, la chaleur produit ce double phénomène, car, de deux métaux qui se touchent, celui qui était positif à une certaine température peut quelquefois devenir négatifà une autre température; ainsi les courans thermo-électriques paraissent n etre qu^une conséquence de ces modifications diverses , que la chaleur imprime aux tendances électriques.

Pour étudier les corps, sous ce rapport , on peut employer, avec avantage, le multiplicateur représenté dans la Jigure i38, en disposant 1 expérience de la manière sui« vante ; i”. On fera plonger chacune des extrémités du fil du multiplicateur dans un godet de mercure , maintenu soigneusement à la température zéro ; 2®. on prendra un fil double, c’est-à-dire, composé des deux métaux que l’on veut soumettre à l’expérience ; ils seront soudés bout à bout , comme on le voit dans la figure 1 68 , pour l’or et le palladium; ce fil double plongera par chacune de ses extrémités O ei P dans l’un des godets de mercure , où viennent déjà les extrémités du multiplicateur ; 3®. Enfin, l’on portera la soudure s à une température constante , et l’on observera la déviation correspondante de l’aiguille. Il suffira de savoir ensuite quelle est la force correspondante à chaque déviation.

Plusieurs physiciens ont essayé d’établir entre les métaux l’ordre suivant lequel ils paraissent positifs ou négatifs dans le circuit thermo-électrique : nous nous bornerons à indiquer le tableau suivant , que l’on doit aux intéressantes recherches de M. Cumming; il sullil de le comparer à celui que nous avons rapporté (412), pour voir à quel point la chaleur change les dispositions électriques des dilFérens corps. Dans ce tableau , chaque métal est positif avec tous ceux qui le suivent , et négatif avec ceux qui le précèdent.

eu Al’. IV. 3ll

DE l’jiLECÏRO*MAGNÉTIS31E. -

I Bismuth .

1 1 Rhodium.

2 Mercure;

12 Laiton.

3 Nickel.

i3 Cuivre.

4 Platine.

14 Or.

5 Palladium.

i5 Zinc.

6 Cobalt.

16 Charbon.

7 ftlangaucse.

17 Plombagine.

8 Argent.

18 Fer.

9 Étain.

19 Arsenic.

10 Plomb.

20 Antimoine.

424 bis. Thermomètre thermo-électrique. — Je décrirai ici sous cette dénomination un petit appareil qui montre d’une manière frappante combien les moindres changemens de température sont efficaces pour exciter des courans électriques. Les lois de la conductibilité thermo-électrique, qui m’ont conduit à la construction de cet instrument, sont développées dans le chapitre suivant.

Le thermomètre thermo-électrique est représenté dans la figure 169.

La figure 1 70 en représente une coupe verticale , et la figure 1 7 1 une vue horizontale.

BB , figure 171, est une lame de bismuth d’environ un centimètre d’épaisseur , de 7 ou 8 centimètres de largeur, et de 20 centimètres de longueurc A chacune de ses extrémités , en 4 et b', elle porte un petit cylindre d’un ou deux centimètres de* diamètre, et de deux ou trois centimètres de hauteur. Ces petits cylindres sont aussi en bismuth; ils font corps avec la lame ; ils ont été fondus avec elle.

ede' d' est une lame de cuivre recourbée , comme on le voit sur la figure , et portant deux petits appendices cetc' , par lesquels elle est soudée au bismuth; elle ne doit le toucher en aucun autre point. Les appendices circulaires peuvent être dorés à leur surface supérieure.

Les deux lames de bismuth et de cuivre forment ainsi un

circuit fermé , dont les deux soudures sont en cetc'; un changement de température dans l’un de ces points doit déterminer un courant; et voici comment le courant est rendu sensible. On suspend à un fil de soie un système compensé analogue à celui de la figure 45 ; il est composé de 3 aiguilles à coudre , plantées perpendiculairement dans un brin de paille; l’aiguille inférieure a b est entre les deux lames de cuivre et de bismuth ; c’est pour cela que l’on a ménagé une fente dans la lame de cuivre, figure lyi ; l’aiguille du milieu a'b ' est immédiatement au dessus du cuivre ; et l’aiguille supérieure a"b" est plus ou moins Inclinée pour achever la compensation et la rendre plus ou moins complète.

Les aiguilles sont couvertes d’une cloche, et l’on peut aussi couvrir avec de petites cloches les soudures c et c’ , figure 169.

Cet instrument est d’une telle sensibilité qu’il suffît de souiller sur l’une des soudures pour que l’aiguille marche de plusieurs degrés, et, pour lui faire faire une révolution entière , il suffît de toucher un seul instant avec le bout du doigt r une des deux soudures.

On peut noircir l’une des deux soudures au noir de fumée , et se servir de cet instrument pour étudier les phénomènes de la chaleur rayonnante , ou pour observer les effets calorifiques de la lumière.

DE l’ÉLECTRO-MAGNÉTISME. CUAP. V.