ÉLÉMENTS D’B1.ECT^0-CH1M1E

communication avec le conducteur de la machine électrique , d'une part , et de l’autre aveu le sol , appelé réservoir commun , les deux surfaces sont chargées d’électricité contraire , avec cette différence néanmoins que la surface en communication avec le conducteur de la machine possède un léger excès d’électricité positive, qui dépend de l’épaisseur du verre. Voici pour quel motif cette épaisseur exerce une influence : l’action des forces électriques s’exerce en raison inverse du carré de la distance ; par conséquent , plus le verre sera épais , moins il y aura d’électricité négative dissimulée sur la surface opposée. De sorte qu’il sera nécessaire que la surface positive possède, pour compenser la distance, un excès d’électricité libre, qui ne sera maintenu que par la résistance de l’air. Si l’on enlève cet excès, ce sera alors la face négative qui possédera un léger excès d’électricité libre. On voit par là que la faculté condensante, si l’ou peut s’exprimer ainsi , dépend de l’épaisseur du verre; car plus le verre sera mince, plus la quantité d’électricité négative dissimulée tendra à être égale à la quantité d’électricité positive accumulée sur la première face. Volta a trouvé un moyen de rendre la couche interposée entre les deux surfaces métalliques assez, mince pour que la faculté condensante soit portée à son maximum. Voici son mode d'expérimentation. Il a pris deux plateaux de cuivre parfaitement polis et rodés l’un sur l’autre, de manière à pouvoir se superposer parfaitement; il a ensuite déposé sur les faces des deux plateaux qui devaient être en contact , une couche trèsmince de vernis à la gomme laque. En appliquant ensuite ces deux plateaux l’un sur l’autre , la couche de gomme laque remplit évidemment les mêmes fonctions que le verre dans le tableau magique, mais avec cette différence que la couche isolante est tellement mince qu’elle facilite au plus haut degré le dégagement de l’électricité par influence ; il est bien entendu que cet appareil ne peut servir à condenser que des électricités d’une faible tension , car la couche isolante étant très-mince , on conçoit très-bien que l’action attractive des deux électricités accumulées sur les deux plateaux pourrait être suffisante pour vaincre la résistance qu’oppose la faible couche de vernis de gomme laque; on ne peut donc en faire usage que pour des quantités d’électricité excessivement faibles. Voici comment Volta a disposé son appareil pour condenser de très-faibles quantités d’électricité libre , telles que celles qui sont produites dans les actions chimiques.

On prend une cloche munie d’une tubulure et fermée par en bas

GHAPITBB I. } 1

au moyep d’uu plateau de cuivre muni de rebords qui peuvent être appliqués sur les parois du verre avec de ia résine. La tubulure est munie d’une douille dans laquelle passe une tige de métal terminée par une pince munie d'un anneau. Entre les branches de cette pince sont placées deux feuilles d’or très-minces , telles que celles qpi servent à dorer, et destinées à servir d’électroscope. La haut de la cloche , intérieurement et extérieurement, est recouvert d’une couche de vernis à la gomme laque, appliquée à chaud, afin d’eropécher l’eau hygrométrique de se déposer sur le verre, qui deviendrait alqrs conducteur de l’électricité.

Vient-on à électriser la tige de métal , les deux lames d’or qui possèdent la même espèce d’électricité, positive ou négative, s’écartent, et l’angle d’écartement indique approximativement ia quantité d’électricité transmise. A l’extrémité supérieure de la tige , on visse l’un des plateaux du condensateur, sur lequel on place le second plateau muni d’un manche de verre par lequel on le prend pour ne pas enlever l’électricité ; ces deux plateaux sont recouverts d’une couche de gomme laque, excepté en quelques points sur la face qui n’est pas en contact. Pour faire usage de cet appareil , nommé électroscope condensateur, on opère comme il suit :

On met en commnnication le plateau condensateur inférieur avec la source d’électricité , et le plateau supérieur avec la terre au moyen du doigt. Au bout de quelques instants , on retire d’abord le doigt, puis on rompt ia communication avec la source électrique; on sépare les deux plateaux , et on trouve que les deux feuilles d’or divergent aussitôt en raison de l’électricité acquise qui est plus ou moins forte, suivant que la couche de gomme laque est moins ou plus épaisse. Rien n’est plus simple que de se rendre compte des effets produits dans ce mode d’expérimentation.

Que iait-on quand on touche le plateau supérieur avec le doigt? On en soutire la quantité d'électricité dégagée par influence et d’une nature contraire à celle de la source. Supposons qu’il en arrive dans le premier instant une quantité -(-a, le plateau supérieur aura une quantité d’électricité dissimulée de nom contraire r=a — ô; celle-ci fixera de même à son tour une portion a' de l’électricité du plateau collecteur, et lui ôtera sa force expansive. Ce collecteur se trouvera dans le même cas que s’il avait seulement a — a' d’électricité libre ; il devra donc continuer à se eharger jusqu’à ce que cette quantité soit égale à celle qu'il prendrait immédiatement aux conducteurs avec lesquels il communique , s’il eût été mis seul en contact avec eux saus l’in-

12 ÉLÉHSNTS d’ÉIECTRO-CHIHIE.

fluence du plateau supérieur. Ce qui précède suffit pour montrer le mode d’action du condensateur , qui ne peut servir que lorsque les quantités d’électricité dissimulées n’exercent pas une action attractive capable de vaincre l’obstacle que leur présente la couche isolante. Voir ce que nous avons dit à cet égard, Traité d'électricité , t. II , p. 216.

Cet appareil est d’un usage fréquent en électro-chimie ; on lui donne plus de sensibilité encore en employant une seule feuille d’or que l’on place entre les deux pôles contraires de deux piles sèches , comme dans l’électroscope décrit précédemment. Nous ferons remarquer aussi qu’au lieu de plateaux de cuivre doré, il vaut mieux employer des plateaux de verre doré, attendu d’une part, que l’on dresse bien mieux le verre que le métal , et de l’autre , qu’on est certain qu’en touchant l’une des surfaces avec un corps humide , ce dernier ne peut réagir sur le laiton à travers les parties qui n’auraient pas été dorées complètement. Le diamètre des plateaux varie considérablement ; mais on est dans l’habitude de ne leur donner que de i à 2 décimètres, attendu que des dimensions plus grandes offriraient des difficultés pour obtenir un contact parfait; l’électroscope condensateur doit toujours être placé dans une cage de verre desséchée par de la chaux vive.

Il existe un autre appareil, nommé électrophore ou porteur d'électricité, qui est d’un grand secours quand on veut toujours avoir à sa disposition une source d’électricité. On prend un plateau de résine entouré d’un cercle de bois et reposant sur un plateau de bois , afin qu’il ne puisse pas se briser ; on électrise la résine en la frottant ou en la frappant huit ou dix fois avec une peau de chat, par un temps sec ; elle est alors électrisée négativement. Pose-t-on sur la résine un plateau de bois recouvert d’une feuille d’étain et muni d’un tube de verre vernissé à la gomme laque, afin de pouvoir l’enlever, l’électricité négative ne pourra être transmise à la feuille d’étain , puisque la résine, très-mauvais conducteur, retient opiniâtrément l’électricité qu’on lui a communiquée par frottement. Mais cette même électricité agit par influence sur le plateau supérieur ; et si l’on touche celui-ci avec le doigt, on enlève l’électricité négative, qui est chassée par l’action répulsive de l’électricité de même nom du plateau. Si on enlève ensuite le plateau et qu’on lui présente le doigt, il en jaillit une étincelle : lorsque le temps est sec et que le condensateur a trois ou quatre décimètres de rayon , l’étincelle a plus de 30 mill. de long.

Ce court exposé suffit pour apprécier les avantages de cet appareil,

CHÀPITBS T.

quand on veut t.)ujoiirs avoir à sa disposition de l’électricité libre, vu qu’il fonctionne même dans les temps humides , lorsque le plateau en verre des machines électriques est recouvert d’une couche d’eau hygrométrique qui s’oppose au dégagement de l’électricité.

Propriétés de l'électricité dynamique ou en mouvement.

On a vu que, lorsque l’on frotte deux corps l’un contre l’autre, ils prennent chacun un excès égal d’électricité contraire, et que si l’on maintient le contact , les deux électricités se recombineut et forment alors du fluide neutre; mais si l’on frotte l’un contre l’autre deux corps conducteurs, tels qu’un morceau de bismuth et un d’antimoine, la recomposition est immédiate; de sorte que l’on n’obtient aucun excès d’électricité libre, quelque prompte que soit la séparation. Il n’en est pas de même si les deux métaux communiquent ensemble au moyen d’un fll métallique. Dans ce cas, les deux électricités, devenues momentanément libres en partie, suivent le fll métallique pour se recombiner, tous les signes d’électricité libre disparaissent, et le fll acquiert alors des propriétés particulières.

Supposons maintenant que les deux corps qui sont en contact éprouvent des effets tels, qu’il en résulte un dégagement continuel des deux électricités sur chacune des deux surfaces ; il y aura donc une recomposition non interrompue de ces deux électricités par l’intermédiaire du fll de métal. Or, comment cette recomposition peut-elle s’opérer? Rien n’est plus simple à concevoir. L’un des corps étant positif, l’autre négatif, l’électricité du premier réagit sur l’électricité naturelle de la partie du fll qui est en contact avec lui; elle attire l’électricité négative, et repousse la positive dans la molécule suivante. Cette électricité repoussée agit sur l’électricité naturelle de la troisième molécule, attire de même l’électricité négative et repousse la positive dans toute la longueur du fll jusqu’à l’extrémité opposée. L’électricité négative du second corps réagit de même, mais en sens inverse , sur la partie du fll mise en contact avec lui ; mais comme il y a continuellement émission d’électricité positive et d’électricité mégative, il en résulte dans toute la longueur du fll une suite non interrompue de décompositions et de recompositions électriques qui lui font acquérir des propriétés magnétiques telles, que le fll métallique réagit d’une manière révolutive sur une aiguille aimantée, librement suspendue, placée à peu de distance. Voici quelles sont ces propriétés.

Supposons un fil de métal placé au-desstls d’une aiguille aimantée

14 ÉLÉMENTS d'ÉLECTBO-CUIHIE.

et dans sa direction , se trouvant par eonséquent dans le méridien magnétique. Si ce fli est parcouru par un courant électrique, le pôle nord, suivant le sens du courant , sera chassé à droite et à gauche du fil, et l’aiguille tendra à se mettre à angle droit avec ce dernier. Si l’aiguille est au-dessous du fil , le pôle nord sera chassé dans une direction opposée. Vient-on à la placer à droite ou à gauche du fil , la pointe nord s’élève ou s’abaisse ; tels sont les faits qui donnent à la force émanée du fil un caractère révolutif.

Le courant ne subsiste, bien entendu, qu’autant que le circuit métallique est fermé complètement, soit par un fil de métal, soit par un liquide conducteur. Il résulte des faits précédents que si un fil métallique parcouru par un courant est replié sur lui-même , et qu’une aiguille soit placée dans l’intérieur, elle recevra la même action de la partie du fil qui se trouve au-dessus et au-dessous , et alors l’action exercée sur elle sera doublée.

Si donc on enroule le fil une, deux, trois fois, etc., autour de luimême sans qu’il y ait contact métallique d’une circonvolution à l’autre (condition facile ù remplir en l’entourant de soie), chacune de celles-ci agira partiellement, de sorte que l’action sur l’aiguille aimantée sera doublée, triplée, etc.

Tel est le principe, d’après lequel on construit les multiplicateurs, autrement dit galvanomètres^ qui servent à déterminer la direction et l’intensité d’un courant électrique, et dont on peut voir la description dans notre Traité d'électricité. iNous allons seulement indiquer ceux qui sont le plus généralement employés.

On prend une petite boîte en sapin ouverte sur deux faces et formant un parai lélipipède allongé (pl. I, fig 3). On enroule autour des quatre faces fermées, de manière à former 10, 20, 100 révolutions, un fil de cuivre recouvert de soie et dont les deux bouts libres sont mis en communication avec les sources d’électricité. Cette boîte, ainsi préparée, est fixée par une de ses faces sur un pied, de telle manière que les Circonvolutions latérales soient verticales : au milieu de la face opposée, on pratique une petite ouverture par laquelle passe un fil de cocon , dont l’un des bouts est attaché à un point fixe , tandis que l’autre, qui’ est dans la boîte, est muni d'une chappe en papier dans laquelle on place une petite aiguille aimantée.

Quand on veut observer des courants électriques d’une certaine intensité, on se borne à mettre dans l’intérieur de la botte une aiguille aimantée suspendue à un pivot. Veut-on donner beaucoup de sensibilité au multiplicateur, on formé un système de deux aiguilles,

CHAPITBB I.

aussi semblables que possible , et aimantées à peu près au même degré de saturation. Ces deux aiguilles sont placées dans une position parfaitement parallèle (les pôles inverses en regard), et assujetties l’une h l’autre par . leur milieu au moyen d’un 111 métallique ou d’une paille légère. Ce système a pour but de diminuer, autant que possible , l’action du magnétisme terrestre qui , étant en partie détruite , ne s’oppose plus autant à l’action du courant. Ces deux aiguilles, ainsi préparées , sont attachées au fil de cocon , l’aiguille inférieure placée dans la botte et la supérieure au-dessus. Pour introduire la première dans la botte, on pratique une fente dans la planche supérieure du multiplicateur, ün cadran divisé placé au-dessus sert à mesurer les déviations de l’aiguille aimantée.

La figure 8, pl. I, représente un appareil de ce genre, le plus simple que l’on puisse construire.

Au lieu de cet appareil, ou peut se servir d’une petite boussole ordinaire, tellement placée qu'une portion du fil formant le circuit se trouve au-dessous de la boussole, dans la direction de l’aiguille aimantée, c’est-à-dire, dans le méridien magnétique.

Ces deux appareils ne servent qu’à indiquer des différences dans les intensités du courant; si l’on veut mesurer rigoureusement cette intensité, il faut se servir de la boussole des sinus ou de celle des tangentes. La première, pl. I, fig. 4, se compose d’un rectangle formé par un ruban de cuivre rouge vers le milieu duquel, dans l’intérieur, se trouveune aiguille aimantée à chnppe d’agate qui se meut sur un pivot d’acier très-fin. Ce rectangle est placé sur une alidade qui se meut sur un cercle divisé, de telle sorte que le pivot de l’aiguille se trouve toujours dans l’axe de rotation. Les deux extrémités du ruban sont disposées de manière à être mises en communication avec ia source d’électricité. Le rectangle doit être placé dans le méridien magnétique. Quand l’aiguille aimantée est déviée d’un certain nombre de degrés, on fait mouvoir le rectangle de manière à le ramener dans le plan vertical de l'aiguille. Dans ce cas , l’intensité du courant est proportionnelle au sinus de la déviation. Au lieu d’un circuit simple, c’est-à-dire d’un seul ruban de cuivre , on peut opérer avec un circuit multiple dans le cas où l'on veut donner plus de sensibilité à l’appareil; on remplace alors le ruban par un fil de cuivre recouvert de soie, que l’on enroule autour d’un rectangle ou d’un cercle en bois, à gorge; on a, dans ce cas, un multiplicateur. La boussole des tangentes se compose (pl. 1 , fig. 6) d’un grand cercle de 4 à 5 décimètres de diamètre, formé par un ruban de cuivre de 5 millimètres de

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largeur. Ce ruban est revêtu de soie , et ses extrémités, repliées convenablement, viennent plonger chacune dans un godet contenant du mercure. Le cercle du courant est disposé verticalement sur un autre cercle horizontal que parcourt une aiguille de houssole suspendue à un assemblage de ûls sans torsion dans l’intérieur d’une cloche. Le centre de l’aiguille est le même que celui du cercle du courant; quand la longueur de l’aiguille est petite par rapport au rayon du cercle , l’intensité du courant est mesurée par la tangente de déviation.

Le multiplicateur étant d’un usage fréquent en électro-chimie, nous allons donner la description de celui qui est généralement employé aujourd’hui dans des recherches délicates. La iig. C, pl. I, représente un appareil complet. ABC est le châssis enveloppé par le fil de cuivre, dont les bouts aboutissent au tube métallique FF'. Ce châssis est fixé sur un plateau horizontal DE, qui peut tourner dans son plan et autour de son centre au moyen d’une roue dentée à pignon placée en - dessous , et mise en mouvement par le bouton G.HMN est le support du système astatique des deux aiguilles aimantées suspendues à un fil de cocon VL; RS est le cylindre de verre qui enveloppe l’appareil et repose sur la base KL. La fig. ^ représente la coupe de cet appareil suivant un plan qui passe par le fil et l’un des tubes de communication. Le cadran placé sur le châssis est percé à la partie centrale d’une petite ouverture circulaire et d’une fente transversale, afin de pouvoir placer et retirer l’aiguille à volonté. Les trois vis v,v",v", servent à centrer l’aiguille ; ^ sont deux cônes creux en cuivre où viennent aboutir les deux extrémités du fil du multiplicateur, et dans lesquels on place les deux conducteurs qui servent à transmettre l’électricité. Quand on veut transporter le multiplicateur, il faut abaisser les aiguilles jusqu’à ce que celle de dessus vienne se poser sur le cadran, et, après avoir mis sur une des moitiés de l’aiguille servant d’index un large ruban de soie, de manière que les deux bouts en ressortent par les bords du cercle métallique yz, on remet en place la cloche et l’écrou.

L’appareil ne peut servir qu’alors que l’on a formé la table des intensités qui donne le rapport entre la déviation de l’aiguille aimantée et l’intensité du courant qui l’a produite. Voir à cet effet les méthodes employées pour former cette table, tome II de l’ouvrage cité cidessus, page 20 et suivantes.

Il existe encore un autre galvanomètre , qui ne diffère du précédent qu’en ce qu’il est formé de deux fils de même diamètre, de même longueur, entourés de soie et enroulés de la même manière