PILES

L'adoption de la pile est d'une importance capitale en télégraphie. Il faut se rendre exactement compte des conditions que doit remplir une bonne pile et des nombreuses qualités qu'elle doit réunir, afin de pouvoir choisir parmi les nombreux modèles proposes et toujours vivement recommandés. La condition principale et dont il a déjà été parlé, est la constance et en même temps la continuité du débit. 11 est de toute nécessité que l'appareil produise constamment la même quantité d'électricité, pendant un certain temps, et sans s'épuiser. Il faut ensuite que la pile soit d'une manipulation facile, et que les employés inférieurs, même ceux dont la réputation est d'être peu soigneux, puissentaisèment la mettre en action, la réparer, et la nettoyer. Il y a enfin des conditions de bon marché que l'administration doit naturellement rechercher dans ses appareils. De plus, comme une seule pile ne fournit que des quantités restreintes d'électricité et ne peut être suffi-

santé pour desservir toute une ligne, on est obligé d'accoupler plusieurs piles ensemble pour accroître le débit et le rendre convenable. Mais cet accouplement nécessaire, s'il augmente le débit, rend la manipulation de ' plus en plus difficile ; et cet inconvénient est bientôt exagéré outre mesure. Il faut donc que la. pile praduise par elle-même assez d'électricité pour qu'on n'en réunisse qu'un petit nombre.

Chacune de ces piles, fournissant son contingent délectricité, s'appelle un élément^ et à l'ensemble de ces éléments qui donne le courant définitif est réservé le nom de pile.

A ces premières conditions simples et évidentes, on doit en ajouter quelques autres, reconnues par l'expérience, et dépendant probablement de la nature inconnue de Télectricité. Comme ces dernières sont maintenant encore difficiles à expliquer, elles sont le plus souvent négligées par ceux qui ne creusent pas profondément la science. Aussi lorsqu'après des essais consciencieux, on refuse une pile nouvelle, les inventeurs se plaignent, se disent sacrifiés, avec d'autant plus d'apparence de raison qu'on ne peut pas toujours leur dire clairement pourquoi leur pile n'est pas acceptée. Je vais essayer, non pas d'expliquer mais de faire comprendre ces conditions imp'ortantes, que Ton réunit souç l'appellation commune de' résistance intérieure.

Lorsque l'électricité se développe dans un élément de pile, elle naît pour ainsi dire en chaque point ; puis ces nombreux atomes de l'électricité cheminent peu à peu dans l'intérieur de l'élément et viennent tous se

réunir aux pôles. Il y a deux pôles, car il y a deux sortes d'électricité, dont chacune possède quelque caractère spécial et se rend à un point particulier. C'est par la réunion des deux pôles et le contact de ces deux életricités accumulées que se forme le courant. Quand on a accouplé de nombreux éléments, on fait en sorte que toutes les électricités partielles élaborées dans chacun d'eux, se rendent à deux pôles uniques ; et pour cela, il faut que la réunion en soit facile, et qu'il* ne s'en perde pas de quantités considérables en route. On exprime ce fait en disant que la résistance intérieure de la pile doit être très-faible;

Pendant longteoips on a cru pouvoir négliger celte cause de déperdition dont, à certains moments, les effets deviennent énormes. On imaginait que le circuit, très-long et très-résistant, occasionnait des pertes bien autrement grandes et que, devant celles-ci, les pertes intérieures étaient trop petites. Mais il s'est manifesté un fait que Ton ne peut expliquer. On a reconnu que la résistance intérieure d'une pile augmentait considérablement avec les pertes et les dérivations produites dans le circuit. De sorte que, dans ce cas, non-seulement le courant principal était affaibli à l'extrémité, mais encore le débit de la pile en devenait moins grand : le courant n'avait plus alors la force d'arriver au récepteur.

A cause de ces nombreuses conditions, difficiles à remplir, le nombre de piles employées en télégraphie est très-restreint. En Amérique, on se' sert encore de la pile de Bunsen, dont il sera plus tard question; mais en France on ne se sert plus que de la pile de Daniell et

ISSTRIUBSTS EMPLOÏÉS EN TÉL'ÉGrtAPHIE. S\

de celle dû M. Harié-Davy : toutes les autres ont été rejetées.

La pile deDaniell, dont l'emploi est jusqu'à présent le plus universel, se compose d'une série d'éléments disposés (le la manière suivante. Un vase eu verre plat est rempli d'eau mélangée d'acide sulfurique, c'est-àdire de vitriol ; ce mélange estformé par 1 kilogramme

Fig. 15. — Vite de Danisll, Otaiafosii

de vitriol pour 10 kilogrammes d'eau. Dans cette eau acidulée on introduit une lame de zinc recourbée , aussitôt le vitriol corrode le métal, le brûle pour ainsi direct le dissout peu à peu. C'est à cette action chimique qu'est due la production de grandes quantités d'élec- ' tricité. Pour éviter une trop rapide corrosion du zinc, «t surtout tine corrosion inutile quand l'appareil ne marche pas, on amalgame ce métal, c'csl-^-dire qu'on le recouvre d'unj couche de mercure. Cette opération très-simple ralcntitraction destructive de l'acide, sans présenter d'inconvénients sérieux.

La lame de zinc, amalgamée et attaquée par Tacide, se charge d'électricité et devient un pôle de la pile, qu'on appelle pour cette raison le pôle zinc. Dans le liquide acidulé, on place encore un vase très-poreux, en terre rouge, plein d^une forte dissolution de couperose bleue ou sulfate de cuivre. Le vase poreux a la propriété de retenir les liquides, de* ne leur permettre de se mélanger qu'au bout d'un temps très-long, sans pourtant arrêter le gaz ni l'électricité. Enfin dans ce vase on plonge encore une lame de cuivre, qui formera le second pôle delà pile. L'électricité, inverse de celle qui est restée sur le zinc, traverse le premier liquide, le vase poreux, puis le second liquide, et vient s'accumuler sur la tige, qui est le pôle cuivre.

Telles sont les diverses parties de l'élément de Daniell. La forme aplatie, et les dimensions de tentes les pièces ont été déterminées peu à peu par l'expérience, et aussi parla théorie mathématique, qui ne doit jamais être négligée, bien que les difficultés qu'elle fait éprouver iiux chercheurs ne paraissent pas d'abord en rapport avec les résultats qu'elle peut donner : car ce premier aspect est bientôt changé.

Le vase poreux est la partie de l'appareil qui a causé le plus grand embarras ; c'est de ce vase que provient la plus grande résistance intérieure. Aussi a-t-il donné lieu à de nombreux perfectionnements ; et, après des essais prolongés, on s'est arrêté au modèle décrit plus haut. A l'intérieur, tout près de la tige de cuivre, est une grille, invisible dans la figure, et remplie de cristaux de couperose bleue, qui nourrissent leliquide à mesure ( qu'il s'épuise.

. Cette pile a le grand avantage d'être à la fois constante, f5rte, très-maniable et peu coûteuse. Sa résistance intérieure est -à la vérité assez grande; mais ce défaut s'atténue de lui-même, car le vase poreux s'incruste à la longue de cristaux qui facilitent le passage de Telectricité. Un autre inconvénient consiste en ce que les parties métalliques, extérieures aux liquides, se recouvrent également de cristaux de sulfate de cuivre qui peuvent occasionner des dérivations. Plusieurs moyens ont été proposés pour l'éviter; le plus simple erst d'enlever chaque jour les cristaux formés, ce qui a de plus l'avantage de faire visiter régulièrement la pile.

Fig. 16. — Pilo (le M. Marié-Davy.

La seconde pile employée dans l'administration française est celle de M. Marié-Davy. On a longtemps hésité sur la disposition la plus convenable qu'il fallait donner à ce nouveau générateur d'électricité. Le modèle qu'on avait d'abord préféré se composait d'un vase en verre ou en faïence, divise ordinairement en deux comparlijnents, comme le montre la ligure. Au fond de chacun des compartiments était placée une plaque de charbon recouverte d'une pâ,te de sulfate de mercure délayé dans l'eau. Une lame de zinc amalgamé, munie d'une poignée, reposait sur deux appuis métalliques, et se trouvait entièrement baignée par de l'eau

5i L'ELECTRICITE.

acidulée. Cette disposition évitait l'emploi du vase poreux.

Les deux compartiments étaient identiques et chacun d'eux formait un élément distinct. Le charbon de Tun était réuni au zinc de l'autre, et Ton avait ainsi une pile complète dont on pouvait se servir isolément, ou qu*on réunissait à d'autres piles pareilles.

Mais on reconnut bientôt que cet arrangement altérait considérablement la régularité du débit, et on dut revenir au modèle ordinaire adopté pour toutes les piles, et qu'un long usage a consacré. Comme dans l'appareil de Daniell et de tous les autres inventeurs, un vase en verre renferme une plaque de zinc plongeant dans l'eau acidulée ; un vase poreux est plein d'une pâte liquide de sulfate de mercure, et une lame de charbon plonge au centre.

Nous retrouvons ici les mêmes éléments que dans la pile de Daniell; le charbon remplace le cuivre et transmet plus facilement l'électricité, sans se couvrir de ces effiorescences cristallines qui donnent lieu à des pertes importantes. C'est lui qui devient le pôle cuivre ou charbon. Le sulfate de mercure remplace la couperose bleue ; comme il ne se dissout pas dans l'eau, il ne peut pas y avoir mélange de liquides. La lame de zinc plonge de même dans l'eau acidulée, et le mercure réduit par l'action chimique se porte sur le zinc, dont l'amalgamation est sans cesse complétée.

Ici encore le débit est constant, mais il est plus considérable que dans la pile précédente, la résistance en est moindre, le maniement plus facile. Seulement le sulfate de mercure est très-véncneux, comme, du re.^t'*,

tous les sels de mercure , et Pemploi de cette matière est dangereux. De plus cette substance est d'un prix très-éleyé, mais on subit ces inconvénients en comparaison des avantages que présente la pile.

Trente-huit éléments de M. Marié-Davy, agissant nuit et jour, desservent une ligne de 500 kilomètres avec une force qui est conservée pendant 3 mois et 27 jours; tandis que la pile de Daniell, appliquée au même travail, exige soixante éléments, et le débit n'en est constant que pendant 2 mois et 25 jours. Ces chiffres suffisent pour faire comprendre pour quelles raisons l'usage de la pile à sulfate de mercure tend à se répandre de plus en plus. Employée d'abord comme pile locale, elle a été utilisée comme pile de ligne ; et si son usage est encore restreint au bureau de Tadministration centrale, et à quelques autres postes importants, c'est .que Ton craint de mettre entre des mains maladroites et ignorantes un poison aussi violent que le sulfate de mercure.

Cette substance se vend dans le commerce à raison de 7 fr. 50 le kilogramme; et, bien que l'administration se fournisse par adjudication, le prix en est encore fort élevé. Il est juste d'ajouter que chaque élément n'en consomme environ que 20 grammes par mois, que la plaque de zinc dure trois mois, et que la pile ne demande d'autre entretien que l'addition d'un peu d'eau de temps en temps.

Le sulfate de mercure se vend en poudre blanche assez lourde, qu'on délaye dans l'eau. On laisse déposer ce mélange ; il se rassemble au fond du liquide une pâte jaunâtre, que l'on recueille pour l'introduire dans

la pile, au-dessus du charbon. L'eau qui a servi à délayer le sulfate, et qui, dans cette opération, s/est légè-l rement acidulée, est utilisée dans la pile pour baigneri la plaque de zinc. Ainsi chargé, Tappareil entre, aprèsl quelques jours, en pleine activité. i

Quelle que soit la pile employée, on réunit dans une* même chambre un assez grand nombre d'éléments. Le^ pôle zinc du premier est mis à la terre, tandis que le pôle cuivre communique avec le pôle zinc du second. Le pôle cuivre de ce dernier est encore réuni au pôle zinc du troisième, et ainsi de suite jusqu'au dernier' élément, dont le pôle cuivre est mis en relation avec le manipulateur et la ligne.

Les éléments sont séparés, ils ne doivent jamais se toucher; ils sont placés sur des grilles en bois, dans un endroit bien sec , bien aéré , et d*une température moyenne. Chaque jour un employé spécial visite la pile, examinant les éléments Tun après l'autre, ajoutant ce qui peut manquer et retranchant ce qui peut être en excès. Ainsi surveillée, la pile dure plusieurs mois. Après ce temps on la refond entièrement; on brosse les métaux, on nettoie les vases, on change le liquide, on amalgame le zinc, opérations qui demandent les plus grands soins.

Dans les conditions normales, et avec les appareils employés en France, on admet qu'une pile de 30 éléments Daniell est nécessaire pour une ligne de 100 kilomètres ; une de 50 éléments pour 200 kilomètres, et une de 70 pour 400 kilomètres. On évite, autant que possible, de faire parcourir au même courant de plus ;^randes distances.

Il est utile de pouvoir à volonté séparer de la pile -totale un certain nombre d'élér'ments, afin de n'employer que la ^ force nécessaire à la distance. A cet

effet, on attache au pôle cuivre des 'dixième, vingtième, trentième élé- /ments des tils supplémentaires, |r indépendants les uns des autres et I des fils reliant les éléments entre Iteux. Ces fils viennent se terminer rau manipulateur, et l'employé t peut, selon le besoin, se servir de

l'un ou de Tautre. Dans la figure (théorique ci-contre, on a ainsi D placé deux fils supplémentaires f aboutissant au quatrième et au . septième élément ; le dernier est

celui qui dispose de la pile tout I entière.

C'est ainsi qu'on procède en ' France : dans les autres pays on

suit parfois des règles différentes,

et on attache à d'autres conditions

une importance plus grande que

nous ne le faisons. Mais les prin- I cipes restent les mêmes, les détails

de l'application seule varient, et l'on peut toujours,

avec quelque étude attentive, comprendre les systèmes

si divers et si nombreux adoptés par les étrangers.

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