PILES INTERMITTENTES

Les piles intermittentes conviennent plus spécialement aux sonneries, appareils avertisseurs, téléphones domestiques, allumoirs, et à certaines expériences amusantes que nous décrirons par la suite.

Les qualités essentielles pour ces diverses applications sont les suivantes: prix d'achat modéré, montage, entretienct surveillance faciles, longue durée, absence de toute action chimique locale lorsque la pile ne fonctionne pas, pour ne pas être obligé de renouveler trop souvent les éléments actifs, enfin puissance suffisante pour satisfaire aux exigences multiples des appareils desservis.

La pile qui, à notre avis, remplit le mieux toutes les conditions exigées parla première série d'applications que nous passerons en revue est la pile Leclanché à agglomérés, dont la figure 4 représente une des dispositions les plus employées pour les sonneries électriques. Nous conseillons l'emploi d'une boîte de quatre éléments à trois plaques agglomérées et à zinc à grande surface, montés en tension; on peut obtenir momentanément avec ces éléments une intensité assez grande sur un circuit peu résistant.

11 n'est pas indispensable d'employer le nombre et la nature des éléments que nous indiquons pour installer chez soi les différents appareils électriques domestiques dont nous parlerons par la suite : nous avons choisi cette base, parce que, après expérience faite, les éléments que nous recommandons nous ont paru

les mieux appropriés à ces applications multiples. Il est bien évideot cependant que si l'inslailalioa se réduit à une sonnette et un bouton placés sur un circuit de quelques mètres, il suffira de deux éléments ordinaires à vase poreux ou à sulfate de plomb.

Pile Ledancllé à vase poreux. — L'élément se compose d'une lame de charbon entourée d'un mélange de poudre gras-

Fig. 3. — Pile LccliiicLé h taso poroui.

sière, de peroxyde de manganèseet de charbon, le tout renferme dans un vase poreux cylindrique bouché avec du brai. Le pôle négatif est un crayon do zinc amalgamé d'un centimètre de diamètre, placé dans un vase extérieur en verrerenfermant une solution de chlorhydrate d'ammoniaque.

Pour opérer le montage de la pile à vase poreux, on place celui-ci au centre du vase en verre ; on met ensuite dans ce dernier et autour du vase poreux la quantité de sel ammoniac néces-

saire {200 grammes pour réiément dlique, 100 grammes pour le n' 1 el 80 grammes pour le n' 2).

On ajoute alors dans le vase en verre le volume d'eau qui convient, c'est-à-dire environ les 2/3 de la hauteur du vase ; puis on place le cvlindre de zinc dans ce verre, à l'endroit du bec, et on le fait plonger jusqu'au fond.

On assure ensuite la connexion avec l'élément suivant, ce qui

Fig. i, — Pile Leclanchii à agglomérés.

se fait en recourbant en crochet l'extrcmiié du fil métallique qui prolonge le cylindre de zinc et, après avoir engagé ce crochet entre la tète de plomb et la vis du charbon suivant, on serre à la main cette vis, de façon h produire un contact éner-

PUe Leclancbé & agglomérés. — Le mélange de charbon et de peroxyde de manganèse est remplacé par deux plaques obtenues en soumettant le mélange à une pression considérable

dans des moules en acier, surchauffés. Ce sont les plaques ainsi obtenues qu'on applique contre le charbon en les maintenant par des jarretières en caoutchouc.

La pile Leclanché à vase poreux ou à agglomérés convient surtout pour les services intermittents : elle se polarise facilement et rapidement lorsqu'elle travaille d'une façon continue sur un circuit un peu court, aussi ne doit-on jamais s'en servir pour réclairage électrique, la galvanoplastie ou toute autre application en circuit fermé continu. Les agglomérés servent à produire la dépolarisation jusqu'à leur épuisement presque complet; il suffit, pour les renouveler, de changer les plaques maintenues par les jarretières en caoutchouc, ce qui est une opération des plus simples.

Montage des éléments agglomérés à plaques mobiles, — On place directement sur le charbon de cornue le bloc aggloméré, du côté concave, puis l'isolateur en porcelaine sur le côté plat du bloc et enfin le crayon de zinc dans la gorge de ce support isolateur ; tout le système est réuni par deux bracelets de caoutchouc et plonge dans la dissolution de sel ammoniac contenue dans le vase extérieur. Avoir soin que le caoutchouc supérieur soit immergé.

Pour Félément à deux plaques, placer en plus la deuxième plaque de l'autre côté de la lame de graphite.

Pour l'élément à trois plaqups, placer une plaque de chaque côté du charbon de cornue, -la troisième sur une tranche de celui-ci et le support de porcelaine avec son zinc sur l'autre tranche, le tout maintenu par des bracelets de caoutchouc. 11 est bon de placer sur le haut du zinc un bout de tuyau de caoutchouc de façon à éviter le contact de ce zinc avec la tète métallique du charbon monté.

11 faut observer que l'aggloméré doit toujours être isolé de son zinc par une cloison, un support en bois ou enterre poreuse, ou encore par des rondelles de caoutchouc, afin d'éviter que la pile marche à circuit fermé, ce qui arriverait si le zinc touchait l'aggloméré dans l'intérieur de l'élément.

Les charges de sel ammoniac pour ces éléments sont de 100 grammes pour l'élément à grande surface, dit élément-disque et le n* 1 , et de 60 grammes pour le n* 2.

// est essentiel de n^ employer que du sel ammoniac exempt de sels métalliques^ surtout de plomb, car ce dernier se déposerait à l'état métallique, en une masse noire spongieuse, sur le zinc des éléments, qui se trouverait rapidement rongé et exposerait la pile à s'user en pure perte.

Pour assurer à la pile le bon fonctionnement et la durée qu'on est en droit d'en exiger, il faut :

1** Placer les éléments dans un endroit sec et de température movenne ;

2** Enduire intérieurement le col du vase en verre, s'il n'a été préalablement paraffiné, d'une couche d'huile ou de suif, sur une hauteur de 2 à 3 centimètres, pour éviter les sels grimpants ;

3° Veiller à ce que les contacts soient toujours bien propres et les fils conducteurs bien isolés ;

4** Quand, par suite de l'évaporation, le niveau de l'eau s'est trop abaissé, enajouterdc façon à ramener ce niveau jusqu'aux 2/3 de la hauteur du vase; pour les piles à plaques, avoir soin que le caoutchouc supérieur soit toujours immergé : on évitera ainsi très souvent sa rupture ;

5° Lorsque le liquide, de limpide qu'il était, devient laiteux ou opalin, c'est un indice qu'il manque de sel ammoniac et qu'il faut en mettre de nouveau ;

6° Gratter les cristaux qui se déposent parfois sur les zincs ou sur les éléments, surtout lorsqu'il y a excès de sel ammoniac.

La durée des piles Leclanehé. — Il est impossible d'apprécier, par le temps seulement, la durée des éléments Leclanehé, et, par suite, de dire quelle sera la durée de fonctionnement d'une pile Leclanehé et, en général, d'une pile quelconque.

Une pile Leclanehé, chargée à neuf, représente une certaine provision de combustible, le zinc, et une certaine provision de

comburant constitué ici, d'une part, par le chlorhydrate d'ammoniaque, et, d'autre part, par une partie deToxygène renfermé dans le bioxyde de manganèse.

Dès que Tun de ces corps, zinc, chlorhydrate d'ammoniaque ou bioxyde de manganèse, sera épuisé, la pile cessera de fonctionner, et il faudra renouveler la provision, c'est-à-dire recharger la pile, en remplaçant le zinc, la solution ou les agglomérés. Supposons, pour fixer les idées, que la provision de chlorhydrate soit suffisante pour fournir une quantité d'électricité égale à 25000 coulombs, et que la pile soit consacrée exclusivement au fonctionnement d'une sonnerie domestique marchant à un quart d'ampère. La sonnerie dépensera un quart de coulomb par seconde ; la pile pourra donc l'actionner pendant une durée totale de

25000 X 4=: iOOOOO secondes.

Si nous faisons en moyenne 25 appels par jour, de 4 secondes chacun, nous dépenserons juste 1 coulomb par appel et 25 coulombs par jour ; la pile marchera donc 1000 jours,' c'est-à-dire près de 3 ans. Si nous faisons 100 appels par jour, la charge sera épuisée au bout de 8 mois, mais, dans tous les cas, lorsque la durée totale du fonctionnement aura été de 100000 secondes ou, plus exactement, lorsque la pile aura fourni 25000 coulombs d'électricité.

Si la ligne est mal isolée, qu'il s'y produise des fuites, des faux contacts, etc., la pile pourra s'épuiser lentement et d'une manière continue sans que le travail utile corresponde à la quantité totale d'électricité représentée par le poids de substances actives introduites dans la pile au moment de la charge, et c'est là une cause fréquente de mécomptes. Lorsque la ligne est mal isolée, le seul remède efficace est de la refaire entièrement, en prenant toutes les précautions et les soins nécessaires.

Une autre cause de mécomptes provient de ce que lorsque, dans une installation déjà établie, on substitue des éléments agglomérés aux éléments à vases poreux anciens, on observe un

Hospitalier. — L'électricité dans la maison. 2

épuisement plus rapide de la pile qui fait quelquefois rejeter le nouveau modèle. Cela est dû uniquement à ce que les éléments à agglomérés présentant une résistance intérieure moins grande que les anciens éléments à vase poreux, fournissent, sur un circuit extérieur égal, un courant plus intense, et, par suite, s épuisent plus rapidement. Le remède consiste, suivant les cas, dans remploi de sonneries plus résistantes, ou dans la diminution du nombre des éléments.

Piles sèches. — Pour éviter le renversement des liquides, M. Desruelles, d'une part, et M. Thiébaut, d'autre part, ont imaginé de dessécher les piles, c'est-à-dire de placer dans le liquide actif une matière spongieuse qui le retient entre ses pores; le premier emploie à cet effet de Tamiante, le second une p:Ue de plâtre et de chlorure de calcium destiné à entretenir Thumidité de la pâte. Nous ne saurions conseiller Temploi de ces piles desséchées, pour plusieurs raisons, sauf dans des cas tout spéciaux. La présence de substances inertes à l'intérieur des éléments augmente leur résistance intérieure tout en diminuant le volume du liquide actif, et enfin Tobstaclc que cette matière inerte oppose à la circulation des solutions et à leur renouvellement dans les parties placées directement en contact avec les plaques rend la polarisation plus rapide.

Nous devons signaler comme disposition originale de la pile Thiébaut, qui n'est autre chose qu'une pile Leclanché desséchée, la suppression du vase en verre et son remplacement par un gobelet en zinc de 20 centimètres de hauteur et de 5 centimètres de diamètre qui sert à la fois de récipient à la pâte déplâtre, chlorure de calcium et chlorhydrate d'ammoniaque, et de pôle négatif de Télément.

Piles au bichromate dépotasse. — Pour produire des effets intermittents de courte durée et de grande puissance, la pile au bichromate de potasse à un liquide ou à deux liquides est la plus convenable et la plus énergique. A propos de l'éclairage électrique, nous décrirons les types les plus connus et les plus employés.

Lorsqu'on o'a besoin d'un courant assez énergique que pendant quelques minutes, il est commode de faire usage delà jt'ile Grenel ou pile-bouteille représentée figure 5.

On en construit de toutes les dimensions, depuis un quart de litre jusqu'à cinq litres et plus. Elle se compose eo principe d'une lame de zinc amalgamé placée entre deux lames de charbon.

Cette lame de zinc est suspendue à une tige de laiton qui glisse dans une garniture à Trottement, et permet de l'introduire dans le liquide ou de la retirera volonté.

Le liquide excitateur est composé de bichromate de polaise en dissolu* lion dans de l'eau acidulée sulfurique, à raison de 100 grammes de bichromate et 50 grammes d'acide sulfurique par litre d'eau (Voir la préparation delà solution, page 123).

On fait aussi usage de sei excitateur ou xel Dromer, mélange composé de un tiers de bichromate de potasse cl deux tiers de bisulfate dépotasse. Ce mélange dissous dans l'eau fournit directement le liquide excitateur.

s. — Pilc-baalcNle au cliromale de potasse.