LIVRE III.— MAGNÉTISME ET ÉLECTRICITÉ

H là plaque de cttivre ^ et ^ éès que la force é1ec(h)iiio- U-ice agira , celle épaiueur deviendra égale à 3 sur ee deoxièiiie zinc^ puisqu'elle doit toujours excéder de i celle du cuivre avec lequel 11 est en contact ; en même temps le fluide résineui qui sera dévelo|>pé sur lecuifre sera détruit par le fluide vitré qui s*y trouve , et il se ftra dans le premier couple un nouveau développement par lequel le i» ilnc sera ramené à une épaisseur 1, ainsi que la rondelle humide et le 9« cuivre. Au moyen de cet arrangement, le 2* tinc doit avoir poiir son équilii)re une épaisseur de fluide vilré double de celle qui se trouve sur le premier.

Od voit que par le même principe la V rondelle hu- Aide et le 3« cuivre auront la même épaisseur 9, tandis que le S« zinc aura une épaisseur 5, le 40 zinc aura une épaisseur 4, le 5« une épaisseur 5, etc....; le 10* une épaisseur 10....; le 100« utie épaisseur 100....; et le 1000« une épaisseur 1000.

Ainsi , rien tie limite l'épaisseur éleclrique que Ton peut accumuler au sommet d'une semblable pile, puisque rien ne limite le nombre des éléments que Ton peut superposer; et le l** sine étant, comme hous atons vu, une source inépuisable d^étectricité vitrée dont répaisseur est 1, le lOOO* tinc est une source inépuisable dont répaisseur se trouve égale à 1000. Telle est l'admirable invention au moyen de laquelle Tolta est parvenu à développer et accumuler une épaisseur élec- ^ique indéfiniment Croissante sans frottement ni pression, et par la seule plkissance dti contact de certains corps disposés dans ud ordre déterminé. La pile que BOUS venons de construire est nommée pile à cotonne; flous conlinuerods de nous en servir pour démontrer plusieurs propriétés remarquables qtii sont communes à toutes les piles dont nous verrons plus loin la construction.

323. De ta plie isolée. — L'extrémité de la pile qui le termine par une plaque de tinc ^'appelle l'esirémité Une, l'extrémité positive , où le pôle positif : èelle qui se termine par le cuivre s'appelle Cexttèmi^ cuivre, l'extrémité négûtite ou le pôle négatif. Bans la disposition dont nous venons de parler , le f)ôle négatif communiquait au sol, le pôle positif était Isolé, et , sur toute la pile , il y avait du fluide vitré dont l'épaisseur allait croissant, depuis le premier tinc où elle était 1 Jusqu'aulOO* zinc où elle était 100, en supposant que la pile eût cent couples. Concevons une autre pile toute pareille , avec cette seule difl^ tence que le pôle positif communique ail sol , tandis que le pôle négatif reste isolé : il est évident qU'il y aura paHout du fluide résineux dont Tépalsseur ira croissant, depuis le l** cuivre (c'est-à-dire celui qui louche le linc communiquant au sol) où elle sera 1 , Jusqu'au i00« cuivre où elle sera 100. Et si , maintenant, nous mettons ces deux piles bout à bout, en interposant seulement une roUdelle humide entre les deux pôles qui communiquaient au sol, nousn'aurohs qu'une seule pile de 900 couples, dont chaque moitié conservera l'équilibre

électrique qu'elle atail d'abord i alilsl , le mltieii sers à rétat naturel, même après avoir supprimé les flli île communication ; i partir de là on aura d'un eété de lélectrieité vitrée, de Padtre de l'électricité résineuse; ces électricités tte pourront pas se rejoindre, et leurs éjialiseurs^ toujours croissantes par difl^reoces égales pour chaque couple, seront 100 i chaque pôle. Si l'on rient «nsuite i troubler cet équilibre en prenant de l'électricité A l'un des pôles , le Mér9, ou le point qui est IXM naturel, se déplacera pour un instant; le pèle (odcbé aura une épaisseur moindre que 100, et l'autre une épaisseur plus grande; mais bientôt la perte pif Pair diminuant plus rapidement l'épaisseur électrique da pôle le plus fèrl, le zéro reviendra au milieu eiréqoilibre sera rétabli. Ainsi, dans toute pile isolée, limagement déflhltif de l'éleetrlcité est tel que le allies est à rétat naturel tandis que les deux moitiés sont elts^ géestle fluides contraires, l'épaisseur de ces fltfides augmentant de 1 , en passant d'un couple au tultisL Ces résultats peuvent être facilement vériflés pârfeipérience, au moyen d'un condensateur à ttfietss et d'un éleetroscope à balle de sureau.

338. De la pile en aetitiié. ^ Les pôles de II pile isolée étant des aourees indéfinies d'éléctrieilés eootraires , il est évident que , si l'on met chacun d'eox en communication avec un fit de métal , le fil paHigen le fluide du pôle qu'il touche; et l'on aura aiosi denxeeoducteurs, l'un positif, l'autre il€gaUf,qui, éUirtnisM présence , devront donner une recompoiitioo ssMtnuelle. C'est éû eflM ce que repi^ésenle la figure IN : leé deux flts (que l'on nomme aussi quelquefois M dsitf pôles de lii pile) étant approchée A une petite éMsm^ on voit Jaillir une étincelle, une autre la suit de près, puis uhe autre , et ainsi de suite 1 c'est un coariiAle feu coutinu , c'est une batterie inépuisable qui M décharge toujours sans être Jamais déchargée.

Lorsqu'on met les fils conducteurs en contact ioimé' diat , et que l'on ferme ainsi le circuit de la pile, les étincelles disparaissent, mais tous les effets électriques ne sont pas détruits : les fluides se développent eocore dans tous les couplel, entre tous les éléments, et ne cessent de venir se recomposer dans tous les points des fils conducteurs qui rejoignent les deux pôles de It pile. Ainsi, au dehors, tout parait immobile; et «ao dedans, tout est en activité et en mouvement. Uoi des preuves les plus frappantes de eette rapide circalslioB de l'électricité est le phénomène que présente tu fil métallique très-fin que Ton Interpose entra les eendu^ teurs pour fermer le circuit : si ce fil est un pealoa^t il détient chaud subitement | un peu plus coort, H devlenl rouge; et, plus court encore, il devient ronge blane ; alors » suivant la nature du métal, ileiiuvea fusion et tombe en gouttes, brûle avec éclata ee nX* iflaltérable, persistant dans cet état d'ineaodtMmce pendant tout le temps que la pile est en activité.

L'eau, les acides, les oxydes, les kels et tous les csrpi, pour peu qu'ils soient conducteurs , éproufeat des

SBCTiON m — GALVANISME. — CHAP. IK

effets remar^nablei lorMpi'on les place dans le couruni ée ta pile, c*esl-à-dire lorsqu'on les dipose entre les p6lM, de manière qu'ils forment une partie du circuit et que leur subsUnce soit traversée par les fluides contraires, comme les Qls métalliques des expériences précédentes : mais, avant d'étudier ces effets, il imporlede prendre une idée de ce qui constitue la fèrce de la pile.

S94. Fêfcê de la pile. ^ On doit distinguer dans la |Mle la /brce phyêique et la farce chimique, La première dépend de la quantité d'électricité que peut donner la pile dans un instant, et la seconde dépend de la tension avec laquelle cette électricité s'écoule d'un p^e à l'autre,

La quantité d'électricité qu'une pile peut donner à diaque instant est proportionnelle à la grandeur des éléments quand toutes les autres circonstances sont les némes. Concevons en eflPet deux piles tout à fait pareilles et donnant par conséquent la même quantité d^électricité, il est évident que si on les dispose à côté rooe de l'autre el qu'on réunisse parallèlement les dis qui joignent leurs pôles, il passera dans ces fils deux fois aatant d'électricité qu'il en passait dans un seul. Ainsi , les deux appareils n'en feront plus qu'un, ayant des éléments doubles en surface et donnant une quantité d'électricité double. En augmentant indéfiniment la grandevr des éléments sans en changer le nombre , on peut donc augmenter indéfiniment la quantité d'électricité donnée par la pile sans en changer la tension.

La quantité d'électricité augmente aussi i mesure que le condoeteur humide devient pNis parfait , mais elle diauoiie quand son épaisseur augmente, parce que rétadHcIté éprouve plus de résistance pour passer d'un éléawat au suivant.

La tension de la pile , qui est , comme nous l'avons va, proportionnelle au nombre des éléments quand réquJIibre électrique est établi , ne peut pas manquer d'avoir une influence sur la nature du courant qui se développe aussitôt que les deux pôles sont mis en com- Buoicatlon, car, le courant n'est que la tendance à réqailibre. Ainsi, quand le conducteur humide est assez parfait, les piles, qui ont un grand nombre d'éléments et par conséquent une grande tension à létal d'équilibre, ont aussi une grande tension à l'état de mouvement , ^est'è-dire que les courants qu'elles produisent peuvent vaincre des résistances de plus en plus grandes ft mesure que le nombre des éléments augmente.

Nous verrons que le courant peut produire des effkte phjreiqMeê, des effets pé^êioiogiqueê, et des effbtê ekimi^ueê : les efl^ts physiques ne dépendent que de la quantité d'électricité, tandis que les effets chimiques et physiologiques dépendent essentiellement de ta lensioB. Ainsi, une pile peut être très-forte physiquement et trèê'faihl» chimiquement ; el vice versa,

St5. Diverses dispositions de la pile, — La piie à eoionne dont nous avons parlé jusqu'à présent offre de grands inconvénients dans la pratique : les rondelles ialérietires, comprimées par le poids des éléments su-

périeurs, se dessèchent promptement, et le liquide qui s'en écoule , en ruisselant sur la surface de la pile, établit entre les couples des communications partielles qui diminuent d'autant l'effet total.

La pile à auges a été longtemps en usage , elle est représentée dans les figures 359 et 540. Les éléments sont rectangulaires et soudés l'un sur l'autre pour former un couple ; tous les couples sont disposés de champ et parallèlement dans une caisse de bols, b h'^ dont les parois intérieures sont revêtues d'un mastic non conducteur; l'intervalle des deux couples forme une petite auge dans laquelle on met l'eau acidulée i c'est cette lame d'eau de deux ou trois lignes d'épaisseur qui remplace la rondelle humide de la pile à colonne i mais il faut avoir grand soin que les auges successives niaient entre elles aucune communication, ni par les bords ni par la tranche supérieure des couples. En réunissant plusieurs piles semblables à celle qui est représentée dans la figure, on compose une batterie galvanique ou voltaïque. La réunion peut se faire de deux manières; les piles ayant, par exemple, cent couples de chacun 1 décimètre carré : si l'on en réunit deux, en faisant communiquer les deux pôies négatif ensemble, el les pôles positifs ensemble, on aura une batterie de cent couples ayant chacun deus décimètres carrés; c'esl la force physique qui sera doublée : au conlraire , si on les réunit en faisanl communiquer le pôle positif de la première avec le pôle négatif de la seconde , on aura une batterie de deus cents couples ayant chacun 1 décimètre carré ; c'est la force de tension ou la force chimique qui sera doublée.

La pile de fVollaston est représentée dans les figures 341 , 34i , 346 , 547 et 548. Pouf en mieux indiquer la construction , nous examinerons seulement deux couples représentés en section {flg. 54 1 ), et de face {flg. 542) : c s est le premier cuivre, el s a le premier zinc, vu par son épaisseur ; ils sont soudés en s; c' s' est le deuxième cuivre, el s' %' le deuxième zinc; v eiv^ sont des vases remplis d'eau acidulée : réleclricité vitrée passe du premier zinc au deuxième cuivre par la couche d'eati qui les sépare ; elle passe de même du deuxième zinc au troisième cuivre ; et ainsi de suite. Cette disposition offre surtout deux grands avantages : premièrement , le fluide qui est sur le Zinc peut en sortir par tous les points de la surface ; secondement , il n'a qu'une cou» che liquide très-minee à traverser pour se porter sur le cuivre, et cette couche, qui se trouve prompiemeni altérée dans la pile à auge, peut ici se renouveler en se mélangeant au liquide du vase.

Un seul couple de cette espèce, ayant seulement quelques pouces carrés de surfece , est capable de pro« duire des phénomènes étonnants : il peut, par exem* pie , faire rougir un fil de platine. L'expérience en est représentée dans la figure 544 t c s est le cuivre , s m le zinc ; l'enveloppe c' c' c' ne sert qu'è fevoriser la conductibilité ; un petit fii de platine est tendu dep en p^, et, quand on plonge ce couple par le manche m dans