MM. HANKEL ET THOMSON

Antimoine de Ed. B. (1) .

Antimoine (commerce) .

Fer .

Cadmium .

Maillechort .

Bismuth pur .

Bismuth de Ed. B. (2) .

L’unité est la force électro-motrice du couple à sulfate de cuivre.

(1) Alliage de M. Ed. Becquerel : antimoine 1 éq., cadmium mélange afin de diminuer sa fragilité.

(2) Alliage de M. Ed. Becquerel : bismuth 10, antimoine 1.

1 éq., Bi g du poids du

Nous avons mis en regard les forces électromotrices du contact déterminées par les méthodes électroscopiques. M. Hankel a donné des nombres qui sont rapportés au contact zinc-cuivre, et d’autre part M. Thomson a évalué la force électromotrice zinc-cuivre à 0,50 environ d’un couple à sulfate de cuivre. D’après des expériences récentes de M. Pellat, cette force électromotrice zinccuivre varierait entre 0,60 et 0,80 d’un couple à sulfate de cuivre. Dans la deuxième colonne du tableau précédent nous avons pris les nombres tels qu’ils se déduisent des recherches de M. Hankel et du nombre donné par M. Thomson. En prenant le nombre donné par M. Pellat, on aurait des forces électromotrices un peu plus grandes ; mais cela ne changerait rien à nos conclusions.

On voit par ce tableau qu’il n’y a' aucun rapport entre les forces électromotrices déduites des deux phénomènes.

Comment expliquer ce désaccord ? On est alors obligé d’avoir recours à de nouvelles hypothèses. MM. Clausius et Helmholtz ont émis à ce sujet des idées théoriques assez intéressantes qui peuvent à peu près se résumer comme il suit :

On constate que deux métaux en contact sont à des potentiels différents ; il doit donc y avoir une tendance de l’électricité à passer d’un des corps à l’autre. Si l’équilibre électrique existe dans les deux corps, c’est qu’il doit exister une autre force antagoniste qui permet à deux masses électriques d’exister à deux potentiels différents sur les deux métaux en contact, tout en se faisant équilibre, et qui s’oppose ainsi à la tendance à l’égalisation des potentiels sur les deux corps. D’après M. Helmholtz cette force antagoniste serait l’inégale action de la matière sur l’électricité. Bien que ces hypothèses soient assez vagues, on peut concevoir que cette seconde force antagoniste donne lieu, dans l’expérience de Peltier, à un travail inverse de celui qui correspond au passage brusque de l’électricité d’un potentiel à un autre en passant de l’un des métaux sur l’autre. On n’observerait alors que la différence entre deux travaux, et l’expérience de Peltier ne serait pas capable de donner des renseignements précis sur les diverses forces électromotrices dites de contact.

Ces considérations théoriques sont très intéressantes ; nous nous permettrons néanmoins de faire remarquer que si l’on suppose l’existence d’une force antagoniste s’opposant à l’égalisation des potentiels, cette force doit être égale ou supérieure à la première. Si elle est égale, la somme des travaux différents dus au passage d’un courant électrique est nulle et le phénomène Peltier n’a plus de raison d’être. Si elle est supérieure, il en résulte que lorsque le courant va du métal possédant le plus grand potentiel au métal possédant le plus faible, le travail de cette force est négatif, alors que celui qui correspond à la chute de potentiel est positif. Dans la première hypothèse on doit observer un dégagement de chaleur : or l’expérience montre que les effets sont variables avec les métaux, et que les forces électromotrices déduites des observations calorimétriques sont tantôt de même signe, tantôt de signe contraire à celles qui se déduisent des observations électroscopiques du contact. Les hypothèses précédentes n’expliquent donc pas les phénomènes observés.

On reconnaît certaines analogies entre les phénomènes thermo-électriques et les phénomènes de contact. Par exemple, comme l’a découvert M. Becquerel, le

pouvoir thermo-électrique de deux métaux est le même lorsqu’ils sont directement en contact ou lorsqu’ils sont séparés par une chaîne métallique hétérogène dont tous les contacts sont à la même température. On sait qu’il en est de même de la force électromotrice de contact observée pour deux métaux.

Mais l’analogie ne se poursuit pas plus loin, car l’ordre des pouvoirs thermoélectriques des corps n’est pas du tout le même que celui des forces électromotrices de contact ; il se rapproche au contraire très sensiblement de celui des forces électromotrices déduites de l’observation du phénomène Peltier.

Il résulte de ces expériences que deux métaux en contact, en l’absence d’une action chimique bien apparente, sont à des potentiels différents. M. Le Roux, pour expliquer ce fait, a admis que les corps avaient comme propriété spécifique la faculté de posséder une tension électrique dépendant de leur nature et fonction de leur température. Cette hypothèse, qui a été émise avant celle de MM. Helmholtz et Clausius, diffère peu de celle de M.Helmholtz.

Les considérations que nous avons développées plus haut semblent montrer que. ces forces électromotrices spéciales, que nous appellerons forces électromotrices de contact, ne jouent pas le principal rôle dans le dégagement d’électricité des piles voltaïques. Si l’expérience de Volta assigne à ces forces un ordre de grandeur tout à fait comparable à celui des forces électromotrices qui accompagnent les actions chimiques, les autres phénomènes physiques que nous venons de passer en revue ne conduisent pas aux mêmes conclusions.

Si le phénomène de Peltier donnait la véritable mesure des forces électromotrices de contact, les effets observés dans l’expérience de Volta seraient dus à une action chimique : d’un autre côté on vient de voir que l’on pouvait expliquer en partie le désaccord des deux genres de mesures en admettant l’existence de certaines forces moléculaires. La question ne saurait donc être décidée par ces expériences, et bien que les phénomènes de contact présentent un intérêt théorique capital au point de vue de la nature de l’électricité, il nous semble plus simple, au point de vue électro-chimique, de considérer comme source principale d’électricité, dans les piles, l’affinité des substances chimiques qui peuvent réagir l’une sur l’autre. Nous avons vu que cette action chimique donnait la mesure absolue de l’énergie disponible, la seule dont on ait pratiquement besoin dans les applications diverses de la pile électrique.

Lorsque l’on suit les indications des phénomènes chimiques, on peut prévoir avec cei’titude les phénomènes électriques qui les accompagnent ; c’est à la théorie chimique que l’électricité doit une partie de ses plus belles découvertes. Un tel guide, qui a la sanction d’une aussi longue pratique et dont les indications n’ont jamais été démenties par les faits, a donc plus que la valeur d’une simple théorie. Aussi, en traitant de l’électro-chimie, avons-nous cru devoir rapporter à l’affinité chimique le dégagement d’électricité que nous nous proposions d’étudier.