DE M. C. CLA.M.OND

Cet appareil, qu'un habile électricien, M. Clamond, vient de construire, et dont les gravures ci-contre représentent les dispositions, transforme directement la chaleur en électricité. — Il suffit d'allumer un simple bec de gaz, placé dans l'axe du système, qui ne dépasse pas les dimensions d'unpctitfourneau de laboratoire, et l'on obtient aussitôt un courant électrique, énergique et constant. La dépense du gaz est relativement très-faible; l'entretien de l'appareil est nul ; il n'y a plus ici ni les émanations désagréables des piles à liquide, ni les manipulations qu'elles nécessitent : on comprendra quels avantages la nouvelle pile termo-éleetrique oflrp. aux chimistes pour leurs essais, et surtout aux industriels qui font constamment usage de l'électricité dans les opérations galvanoplastiques.

M. Jamin a présenté à l'Académie le remarquable appareil, accompagné d'une notice de l'inventeur, qui résume très-clairement ses intéressants travaux. Nous laisserons M. Clamond décrire lui-même son système.

« Avant d'entrer dans les détails techniques concernant mon appareil, je crois, dit le savant êlectri* cien, devoir jeter un regard rétrospectif sur la question. Les courants thermo-électriques, découverts par Seebeck, ont été l'objet d'études très-approfoudies de la part des savants distingués, entre autres de MM. Marcus et Ed. Becquerel. Ce dernier a longuement et minutieusement étudié les lois du développement des courants thermo-élecriques dans des substances différentes et à diverses températures, et l'on peut dire que, si ses travaux n'ont pas produit une pile thermo-électrique pratique, Ils n'en ont pas moins droit à la reconnaissance de tous ceux qui se sont occupés d'applications thermo-électriques.

« Le premier essai d'appareil pratique fut fait par M. Former, qui produisit deux de ses modèles à

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l'Exposition universelle de 1807. Ces appareils, réellement remarquables, avaient le défaut de perdre rapidement leur force. Les barreaux, excessivement fragiles, se brisaient en se refroidissant. Le 31 mai 1869, M. Becquerel présentait à l'Institut une pile thermoélectrique que j'avais construite, en collobaration de M. Mure, avec des couples de galène et des lames de fer. Il constatait en même temps que l'affaiblissement du courant provenait, non de la diminution de la force électro-motrice, mnis de l 'augmentation de la résistance de l'appareil. Je dois dire, pour rendre justice à mon collaborateur d'alors, M. Mure, que, si nos efforts communs ne parvinrent pas à rendre les piles ù galène durables, ils contribuèrent à donner aux barreaux et à l'ensemble de la pile une disposition que j'ai conservée, n'en ayant pas trouvé de meilleure.

« Les recherches que j'ai faites par la suite m'ont prouvé que l'augmentation de la résistance intérieure était due à deux causes :

« 1° Oxydation des contacts des lames polaires avec le barreau cristallisé sous l'influence de la chaleur;

« 2 U Fendillation du barreau et séparation de ces différentes parties suivant des plans perpendiculaires à sa longueur.

« J'ai évité le premier inconvénient par une disposition particulière de l'attache de la lame polaire. A cet effet, la lame métallique, découpée au balancier, est repliée sur elle-même de manière à présenter une ou plusieurs charnières. Ces charnières, prises dans la coulée, se trouvent d'abord enveloppées par le métal, qui s'introduit ensuite dans leur intérieur et forme ainsi des noyaux métalliques. Ces derniers, se dilatant plus que les charnières, pressent constamment contre elles, de sorte que l'action de la chaleur ne tend qu'à raffermir les contacts.

« Quant au second inconvénient, il était bien plus difficile à constater et à éviter. Lorsqu'on coule un corps thermo-électrique, soit un métal, soit un sulfure métallique, dans un moule froid de forme cubique, il se forme trois plans de séparation, parallèles aux faces du cube, de sorte que l'on obtient [iar le fait huit cubes séparés. Ces séparations ne sont pas visibles de prime abord ; mais, après avoir chauffé plusieurs fois de suite la masse, on constate, en la brisant, l'existence de ces trois plans par des couches noires provenant de l'oxydation de ces surfaces

ïig. 1. — Pile llieinio-électrique ('.binon J, vue en perspective.

intérieures. Ce fait peut s'expliquer cri ce sens, que les corps thermo-électriques, étant dépourvus d'élasticité et tous plus ou moins cassants, se séparent en parties distinctes qui cristallisent sur les parois du moule. Les corps thermo-électriques, coulés dans des moules froids, sont excessivement fragiles. On a cru, en faisant recuire ces barreaux, améliorer leur condition physique. Le recuit donne au barreau un aspect plus solide, mais ne fait que développer les fentes qui se sont formées par la coulée. J'ai monté despiles avec des barreaux recuits et d'autres non recuits, soit en galène, soit en alliages métalliques, et j'ai toujours remarqué que les barreaux recuits faiblissaient plus rapidement encore que les autres. Les conditions à remplir, pour obtenir des barreaux

homogènes, sont les suivantes : annihiler l'influence des parois du moule et empêcher le plus possible la cristallisation.

« J'ai employé à cet effet un procédé analogue à celui qui est usité pour donner aux bougies stéariques de la solidité en empêchant la cristallisation. Le moule étant chauffé à une température très-voisine du point de fusion do la substance thermo-électrique, celle-ci est cordée elle-même très-près de son point de solidification. «J'ai adopté, pour la confection de mes couples, l'alliage de zinc et d'antimoine, employé par Marcus, et des lames de fer pour armatures. J'ai adopté l'alliage antimoine et zinc, parce qu'il est bon conducteur de l'électricité, et parce que la température de son point de fusion rend plus pratique et plus facile à réaliser mon mode de coulage.

« J'emploie le fer prélerablement au cuivre et à l'argentan, parce que ces derniers métaux sont attaqués, dissous par l'alliage, et que les armatures qu'ils constituent sont mises rapidement hors de service ; le 1er, au contraire, résiste très-bien.

« Ainsi construits, les barreaux thermo-électriques ont dû constituer des piles qui ne sont plus sujettes à détérioration. J'ai dû à l'obligeance de M. Jaminla faculté de faire fonctionner ces appareils dans son laboratoire delà Sorbonne, et d'y continuer mes études et mes travaux. C'est ainsi qu'un de mes appareils y a fonctionné six mois sans éprouver de variations. « Voici, du reste, la disposition de l'appareil : « Les barreaux sont assemblés en couronnes et accouplés en tension. Ces couronnes, composées de

dix barreaux chacune, sont superposées et séparées entre elles par des rondelles en amiante.

« Le tout forme un cylindre dont l'intérieur est luté avec de l'amiante et chauffé au moyen d'un tuyau enterre réfractaire, percé de trous. Le gaz, mélangé à l'air, sort de l'intérieur de ce tuyau et vient brûler dans l'espace annulaire compris entre le j-, tube et les barreaux.

Les ex trémitésd es couronnes viennent aboutir à des pinces en cuivre fixées sur deux planchettes. Les couronnes peuvent être accouplées en tension ou en surlace : la surface que peut recouvrir chaque couronne est de 7 décimètres carrés, ce qui fait 35 décimètres carrés pour toute la pile. On obtient alors un dépôt moyen de 20 grammes à l'heure de cuivre de bonne qualité.

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',. *2. — l'île thenno électrique Clamond. — - Coupe suivant l'axe vertical.

« La dépense du gaz est réglée au moyen

T. Tubulure servant à l'arrivée du gaz. — A. Tuyau en terre réfractaire, perce de trous à travers lesquels s'échappe le gaz mélangé d'air pour brûler dans l'espace annulaire extérieur. — D. Prise d'air servant à la combustion. — B, B. Barreaux thermo-électriques. — r, r. Uondelles en amiante servant a isoler les éléments du générateur.

d'un régulateur (rbéo-

mètre) de M. Giroud, qui la rend invariable et met

à l'abri des variations de pression.

« Ainsi disposée et construite, la pile marche des mois entiers sans entretien ni surveillance, fournissant un courant absolument constant 1 . »

Ayec un appareil semblable à celui que nous représentons, !a dépense de gaz ne dépasse pas fr. 05 à l'heure; le dépôt de 1 kilogramme de cuivre, dans une opération galvanoplastiqne, ne nécessite qu'une dépense de 2 n. 50 c. La nouvelle pile IhernV ,- électrique est usitée à l'imprimerie de la Banque de France ; nous l'avons vue fonctionner dans les beaux ateliers galvanoplastiques que MM. Goupil et C ie ont organisés à Àsnicres pour leurs opérations d'héliogravure; elle y donne d'excellents résultats , dont se félicite chaque jour le directeur de cet établissement.

Après avoir décrit le remarquable appareil de M. Clamond, il est peut-être intéressant de donner quelques détails sur l'origine de ces courants thermoélectriques, que l'on est arrivé à utiliser aujourd'hui d'une façon tout à fait pratique. Comme on vient de le voir plus haut, M. Secbeck, de Berlin, reconnut

1 Comptes rendus de l'Académie des sciences. Séance du 20 avril 1874.

Fig. 3. — Vue en plan des barreau* assemblés et de leurs armatures.

B, IB. Barreaux thermo-électriques.

L, L. Lames formant armatures.

en 1821 que la chaleur est susceptible de donner naissance à des courants dans des circuits métalliques. Il souda un barreau de bismuth à une lame de cuivre, en composant ainsi un circuit fermé, En soumettant à l'action de la chaleur l'une des deux soudures, il reconnut que le circuit était parcouru

par un courant élec- -. trique, assez intense

pour dévier sensiblement une aiguille aimantée. Œrsted proposa de désigner celle nouvelle espèce de courant sous le nom de courant thermoélectrique. On s'aperçut bientôt que tous les métaux peuvent, à différents degrés, produire des courants électriques sous l'action de lu chaleur.

Peu de temps après la découverte de Secbeck, Fourier et Œrsted s'efforcèrent d'obtenir une forte tension parla réunion de plusieurs barreaux de métaux différents.

Us formèrent un circuit polygonal à l'aide de trois barreaux de bismuth, alternant avec trois barreaux d'antimoine , et placèrent une aiguille aimantée sur une pointe soutenue parmi des barreaux placé dans le méridien magnétique. En chauffant les soudures, de deux en deux, ils reconnurent que la déviation de l'aiguille aimantée était d'autant plus grande que le nombre des soudures chauffées était plus considérable. M. Douillet ne tarda pas à imaginer de nouvelles dispositions, et plusieurs physiciens, d'autre part, apportèrent un grand nombre de faits à cette branche naissante de la physique. Mais les détails de ces travaux sont exposés dans les traités, et nous n'avons pas à y insister ici ; nous nous contenterons de répéter encore une fois que ces piles thermo-électriques ne constituaient que des instruments de démonstration, qui ne pouvaient être utilisés dans l'industrie, et que le mérite réel de la nouvelle invention de M. Clamond est d'avoir trouvé une application pratique à une partie de la physique qui attendait depuis longtemps des usages industriels. On voit une fois de plus par cet exemple que les travaux théoriques, dont on est quelquefois porté à ne pas bien saisir l'importance, sont presque toujours la source de quelque inven-

tion vraiment utile. Sauf de rares exceptions, les merveilles de Ja science appliquée sont la conséquence d'études spéculatives qui peuvent paraître infertiles à des esprits superficiels, mais qui ne tardent pas à attester leur fécondité par les découvertes qui s'en dégagent.