CHAPITRE XXVJI

la plaque de cuivre et au fil qui la continue; on* se rend ainsi raison du sens du courant, que nous expliquerons d'une autre manière dans la théorie électrocfaimique. Enfin l'angle d'écart peut être pris pour la mesure de l'effet, et Ton peut comparer de la sorte la puissance de diverses sources. Dans le cas actuel , on remarque que l'angle d'écart augmente à mesure qu'on serre le papier entre les deux plaques*

Le physicien se trouve donc en possession d'un instrument d'une sensibilité extrême , qui lui permet de fouiller dans les sources les plus obscures et les plus faibles pour y découvrir des courants; et l'on peut dire que le multiplicateur en fait découvrir à peu près partout. Nous allons en donner un exemple 9 qui nous fournira un principe nouveau d'une haute importance.

391. Si l'on attache aux deux fils du multipli- courants cateur deux fils de platine ou d'or qu'on fait aux allions plonger dans une même capsule de porcelaine *^**»°"i"^* contenant de l'acide nitrique, aucun courant n'a lieu d'abord, comme le prouve l'inertie du multiplicateur. Mais aussitôt qu'on verse auprès de la partie immergée de l'un des fils une seule goutte d'acide chlorhydrique, l'aiguille est chassée avec violence 9 ce qui prouve la formation d'un courant. Or^ que se passe-t-il alors? Les deux fils de platine ou d'or ne subissaient d'abord aucune action, ces deux métaux étant inattaquables par l'acide nitrique; mais la goutte d'acide chlorhydrique versée près de l'un des fils a com-

posé une goutte d'eau régale, qui est, comme on sait, le dissolvant de ces métaux. 11 y a donc action chimique sur l'un des fils: et comme il n'y a rien autre chose de plus, il est manifeste que le courant est dû uniquement à cette action chimique. Le sens du mouvement de Taiguille indique que le métal attaqué prend Télectricilé négative , et que l'acide prend le fluide positif: celui-ci se porte sur le fil de platine non attaqué; et l'aiguille est mue , comme elle doit l'être, par un courant positif qui suivrait cette direction. Cette expérience, confirmée par une infinité d'autres, établit en principe que, toutes les fois qu'un acide agit sur un métal , l'acide prend constamment le fluide positif; le fluide négatif se porte sur le métal. Dans l'exemple du n<> précédent, on dît que l'acide de la feuille de papier agit sur le zinc, que ' cet acide prend le fluide positif et le communique au cuivre, qui semble par là être l'origine du courant; le fluide négatif du zinc passe sur le fil de cuivre qui le tient, sans que le contact des deux métaux joue aucun rôle dans cette transmission. En tout cas, l'eflet du contact, s'il a lieu, agit dans le même sens que l'eflet chimique, et s'y ajoute ; mais il est certain qu'il n'exerce qu'une influence comparativement fort petite.

Si, au lieu de deux plaques de nature différente, on plongeait dans un même acide deux plaques homogènes, et toutes les circonstances étant les mêmes d'ailleurs , le multiplicateur ne bougerait pas; attendu que l'acide prenant aux deux pia-

GBiPITRB XXTIT. 197

ques du fluide positif, et constituant les métaux et le fil interpolaire à l'état négatif, ce dernier fluide exercerait sur lui-même , dans toute cette étendue , une répulsion dont l'effet serait de le rejeter sur le fluide positif de l'acide , et d'amener la neutralisation. Si les deux plaques sont inégalement attaquées , un phénomène semblable se produit entre deux portions de fluides égales à la plus petite ; et le multiplicateur indique un résultat égal à la différence des effets produits sur les deux plaques. Enfin, lorsqu'un acide agit entre zinc et cuivre, par exemple, les choses se passent comme s'il agissait sur l'un des deux seulement, sur le plus attaquable; car il faut retrancher de sa double action deux parties égales, comme dans le cas ci-dessus, et ne tenir compte que de la différence, ainsi que fait le multiplicateur. Cette remarque est importante pour simplifier l'explication des phénomènes. Ainsi, dans la pile, dont on attribue généralement l'action à celle du liquide acidulé sur les plaques , le zinc étant le plus attaqué , on suppose qu'il l'est seul, et l'on raisonne dans cette hypothèse. Aussi substitue-t-on parfms au cuivre des lames de platine, sur lesquelles les acides n'ont pas d'action; et comme il n'y a pas alors d'effets qui se neutralisent, ces piles donnent, tontes choses égales d'ailleurs, des effets beaucoup plus énergiques.

392. Les lois générales des actions chimiques réciproques, en ce qui concerne les courants, rétcUons. sont les suivantes :

Lois de CM

Un acide, agissant sur un métal, prend toujoui^ réleclricité positive.

En se combinant avec une base quelconque, l'acide devient aussi positif; il en est de même s'il se mêle avec Teau.

Dans sa combinaison avec l'eau , une base de* vient négative.

Dans la réaction mutuelle des acides , et de ceux-ci sur les sels :

L'acide sulfurique est positif avec l'acide nitri* que, l'acide chlorhydrique , les dissolutions alcalines, et toutes les dissolutions de sulfates, ni* trates , chlorures neutres.

L'acide nitrique, qui est négatif avec l'acide sulfurique, est positif par rapport à toutes les substances que nous venons de nommer après lui. En général , un acide est positif à l'égard des combinaisons dans lesquelles il entre.

Quant aux dissolutions salines , celles avec excès d'acide sont positives ; dans le cas de solu* tions neutres, ce sont les plus concentrées qui prennent le fluide positif.

Emploi 393. Lorsqu'il s'agit de faire réagir deux liquidiaphîl^niea. ^^s l'uu sur l'autrc , il faut les mettre en rapport par l'intermédiaire d'un diaphragme. On entend par là des substances solides qui empêchent le mélange des deux liquides, mais qui sont assez po« reuses pour s'imbiber, et^permettre aux deux liquides de se rencontrer dans leurs interstices. Les diaphragmes les plus usités sont la terre cuite

GII4PITBS XXTII. 109

sans couverte, l'argile kaolin , le» planoheltes minces de sapin, la toile à yoile, la vessie, e\ la baudruche. De ces trois dernières substance^s on fait des sacs. La vessie et la baudruche, qui sont des diaphragmes très'Sensibles, ne supportent pas les solutions acides ou alcalines ; de plus, on doit en éloigner les sels d'or, d'argent et de platine, qui sont réduits par les matières oi^aniqués; d'ailleurs l^s paillettes métalliques déposées sur leur surface agiraient aussi sur les solutions.

394. Enfin nous devons signaler la propriété Propriëtë» singulière du zinc amalgamé, sur lequel l'acide sul- amalgame. furique n'exerce aucune action ; tandis que, dès l'instant où on en touche une plaque avec un fil

de cuivre ou de platine communiquant avec l'acide, elle est attaquée vivement ; le zinc se dissout, et l'hjdrogène de l'eau décomposée se dégage sur la plaque. Cette substance offre donc l'avantage de pouvoir rester sans perte aucune plongée dans l'acide, tant que la pile ne fonctionne pas : aussi est-^Ue très^employée dans la construction des piles à courant constant, que nous dé^ crirons plus loin. Revenons maintenant aux faits de l'électro-magnétisme proprement dit.

395. Puisqu'un courant voUaïque agit sur l'ai^ Aimantation guille aimantée, il agit comme le ferait un barreau pariapue! magnétique, sauf la direction croisée que l'aiguille prend par rapport à son axe. Or, puisqu'un pareil barreau aimante le fer et l'acier, il y a lieu de croire qu'un courant voltaïque pourrait aimanter paiement Or c'est ce que l'expérience confirme d'une

200 PHYSIQUE BN ACTION.

manière éclatante; une aiguille d'acier placée en croix avec le courant, surtout si celui-ci fait plusieurs tours, s'aimante sur-le-champ* On dispose l'expérience comme il suit :

On enroule un fil de métal en hélice autour d'un tube de verre, dans lequel on place l'aiguille^ 1 et l'on fait passer le courant. L'aiguille se ^ trouve aimantée de telle sorte que son pôle nord se trouve à gauche du spectateur, qui, regardant l'aiguille, serait appliqué au courant, comme nous l'avons expliqué ci-dessus. Si, après avoir tourné le fil dans un sens, on interrompait cette direction pour le tirebouchonner en sens contraire, et qu'on répétât plusieurs fois ces inversions, on aurait sur l'aiguille ai- T mantée autant de points, conséquents.

Dans cette opération instantanée , l'aiguille s'aimante tout d'un coup à saturation. Qu'on la retourne dans le tube, et elle sera immédiatement aimantée en sens contraire. Cette application de l'électro-magnétisme est de la plus haute importance. C'est par ce moyen exclusivement qu'on aimante aujourd'hui les aiguilles de boussole.

On peut également produire l'aimantation en faisant passer la décharge d'une forte bouteille de Leyde à travers le filfen hélice. On conçoit l'importance de cette disposition du fîl; l'hélice est un véritable multiplicateur.

396. On a composé des appareils au moyen desquels on fait tourner des aimants sous Fin-

GH4P1TBE XXVII.

fluence de courants voltaïques , et des conducteurs mobiles sous l'influence de barreaux aimantés. Nous nous contentons de citer ces faits, qui n'ont pas reçu d'application utile ou intéressante.

397. Si les courants sont capables de développer instantanément les magnétismes dans Tacier malgré la force coercitive, à plus forte raison les développera-t-il dans le fer 'doux; et il est clair qu'en multipliant les tours d'hélices, on pourra produire des effets d'une très-grande énergie. C'est ainsi, en effet, que l'on compose des électro-aimants sous l'influence d'un courant voltaïque; ce sont des aimants qui naissent et s'anéantissent dans un instant, selon qu'on établit ou qu'on interrompt l'action qui leur donne naissance. On prend deux larges morceaux de fer doux en fer à cheval : l'un, qui est fixé d'une manière solide par sa partie supérieure, est entouré d'un millier de mètres de fil de cuivre re- __ vêtu de soie, dont les deux bouts

jfn |7]^ communiquent avec les pôles I I d'une pile. Dès qu'on établit le

1 v.^ y courant, ce fer à cheval devient ^•.^ — -^ un aimant d'une telle énergie qu'il peut soulever d'assez loin le fer à cheval inférieur, qu'on charge de poids que ne soutiendraient jamais des aimants naturels de même taille, ou des barreaux aimantés par d'autres procédés. Dans le grand appareil de la Faculté

Électro-

202 PHTSIODI BN iGlTIOV.

des sciences de Paris , on peut porter la charge aw delà de raille kilogrammes. Vient-on à inter* rompre la communication avec la pile , la masse inférieure retombe immédiatement, et le fer à cheval supérieur ne conserve pas la moindre trace de magnétisme. La puissance donnée à ces aimants artificiels et passagers est pour ainsi dire indéfinie, puisqu'il n'y a pas là de force coercitive qui limite l'action influençante, et que l'ef* fet est proportionnel à l'énergie de la pile, qu'on peut' augmenter à volonté.

Ceci donne lieu à deux sortes d'applications intéressantes.

Moteur 398* La célèbre machine électro -magnétique de Jacobi est fondée sur le magnétisme temporaire, qu'un courant en hélice donne à des barreaux de fer doux qu'il eaveloppe; et sur le renversement immédiat des pôles magnéliques, quand le courant voltaïque change instantanément de direction. Nous ne saurions donner ici la description complète de cette machine, dont la figure serait par trop compliquée; nous espérons, néanmoins, faire comprendre à nos lecteurs le principe de son mouvement. Qu'on imagine un disque circulaire sur lequel sont implantés perpendiculairement huit barreaux cylindriques de fer doux, régulièrement espacés. En regard de ces barreaux, huit barreaux semblables sont fixés sur un montant solide; le disque est mobile sur un axe horizontal ; le montant et ses barreaux ne aont susceptibles d'aucun mouvement, et, dans

la rotation du disque, les extrémités de ses bar* reaux viennent se placer en face et presque au contact de ceux du montant, qu'ils abandonnent de même. Les barreaux du disque sont entourés par le fil d'une pile voltaique qui en fait des électro*4iimants; il en est de même des barreaux fixes : d'ailleurs , l'appareil est organisé de telle sorte que ces deux systèmes de fils ne fassent qu'un seul conducteur; et ils sont, d'ailleurs, enroulés de telle façon que les extrémités des seize barreaux présentent alternativement des potes contraires. Cela posé, imaginons que par un tour de main on donne au disque mobile un premier mouvement, qui place les extrémités de ses bar* reaux au milieu des intervalles qui séparent les barreaux fixes. Le pôle m d'un barreau mobile d ^ j^ étant de même nature que le pôle du barreau fixe z, sera repoussé par celui* ci sur la gauche de la figure; et comme le pôle du barreau (^ est d'une nature contraire à celui du barreau z, et par iyS f g: conséquent contraire à m, il exercera une attraction sur celui-ci. Il y aura donc, en vertu de ces deux actions concordantes, mouvement du barreau mobile dm, qui se portera en face du barreau fixe t^. Dans cette position, le barreau fixe tend à retenir celui qui lui fait face par l'attraction mutuelle des deux pôles, et le mouvement devrait s'arrêter. Mais il y a dans l'ap^ pareil une pièce à laquelle on donne le nom de commutateur^ et qui a pour rôle d'intervertir

204 PHTSIOVB EN ACTION.

la direction du courant voltaïque, toutes les fois que les barreaux mobiles viennent en face des barreaux fixes. 11 se compose de quatre roues placées sur l'axe du disque, et tournant avec lui ; leurs jantes sont divisées en huit parties égales qui sont alternativement conductrices et isolantes; et une patte métallique, qui les rencontre alternativement, donne ou interrompt le courant d'un côté, en même temps qu'il se trouve interrompu ou restitué dans la direction contraire. Cela posé, lorsque le barreau mobile dm y venu en face du barreau fixe v, tend à être retenu par l'attraction mutuelle des pôles qui se regardent, le commutateur renversant le courant, et par suite les pôles des barreaux mobiles , le pôle m devient de même nature que celui qui lui fait face, et éprouve une répulsion. Or, comme, par l'effet du mouvement acquis, il a un peu dépassé la position du barreau fixe, la répulsion a pour effet de le rejeter sur la gauche vers le barreau fixe ky qui, présentant d'ailleurs un pôle différent de celui du barreau Vy attirera par cela même le pôle mobile m; de sorte que celui-ci sera encore porté sur la gauche par deux actions concordantes. Arrivé en face du barreau fixe A:, le barreau mobile dm éprouvera encore, par le jeu du commutateur, une action semblable; et il en sera ainsi pour tous les autres barreaux : l'effet résultant sera donc la rotation continue du disque.

Le moteur ainsi donné, on pourra l'appliquer à la production d'un mouvement quelconque; et

GHAPITnE xxvir. 205

M. Jacobi l'a appliqué d'abord à la navigation. Le disque mobile entraine dans son mouvement un arbre horizontal qui lui sert d'axe , et qui fait corps avec lui; cet arbre met en mouvement des roues à aubes , comme celui des navires à vapeur. En 1839, M. Jacobi a navigué ainsi pendant plusieurs heures en remontant la Newa, avec vent contraire , dans une chaloupe montée par 12 personnes. La puissance fut évaluée aux 3/4 de celle d'un cheval de feu. L'appareil électromagnétique occupait i",3 en hauteur , et une base superficielle de i5 décimètres carrés. La pile motrice placée de l'autre côté de la chaloupe était composée de 64 couples zinc et cuivre, offrant une surface de près de deux mètres carrés, ayant pour liquide excitateur l'eau acidulée avec l'acide sulfurique. Celte pile, qui fonctionne pendant dix heures avec une intensité constante, grâce au zinc amalgamé , faisait rougir un fil de platine de a mètres de long, et de la grosseur d'une corde de piano.

En considérant la puissance et, ce qui revient au même , la dépense d'une pareille pile , et les comparant à la médiocrité des effets produits , on ne peut considérer l'appareil dont il vient d'être question comme un moteur avantageux. Cependant, le principe du mouvement étant trouvé, on peut espérer que, d'un jour à l'autre, une combinaison nouvelle quant à la forme lui donnera une application plus commode et plus économique; et l'industrie des moteurs doit considérer

a06 PHYSIQUE EN ACTION.

cette machine comme une conquête digne du plus haut intérêt Télégraphes 399. L'actioH dcs couvaiits sur l'aiguille aimantée y et sur les fers doux dont elle fait des électroaimants , donne lieu à une application plus importante encore et plus curieuse; nous youlons parler des télégraphes électriques^ dont nous allons décrire ici plusieurs systèmes. La plupart fonctionnent sous l'action d'une pile voltaîque; il en est qui ont pour moteurs des appareils où les courants sont produits par voie ^induction: ceux-ci ne pourront être décrits que dans l'un des chapiti^s suivants.

Le premier et le plus simple des systèmes télégraphiques serait le suivant :

Premier Qu'ou imagine^ tendus entre deux points aussi éloignés qu'on voudra , vingt-cinq fils de fer ou de cuivre parallèles et isolés sur des supports de bois, et qu'au point d'arrivée ces fils entourent par plusieurs circonvolutions autant d'aiguilles de boussoles comme dans le multiplicateur, puis reviennent au point de départ. En ce point sera établie une pile^ ou plutôt un simple couple platine et zinc amalgamé; les fils de retour seront fixés par un bout à la lame de platine, et les autres extrémités ne communiqueront ao zinc que par la poussée d'autant de touches, dont chacune fera buter contre ce zinc le bout de l'un des vingt-cinq fils, selon la poussée que lui imprimera le doigt de l'opérateur. Chacune des touches portera inscrite une des vingt-cinq lettres de l'alpha-

sjstème.

CHÀPITfiE XXTII. 307

bel , et, à rextrémité bleue de chacune des vingtcinq aiguilles, sera fixé un pelit cercle vertical de clinquant ou de papier, qui portera la même lettre que la touche correspondante. Veut-on

transmettre le mot (m) Maroc ? Topérateur appuiera sur la touche marquée M; le fil de cette touche butera contre le zinc; le couple voltaïque entrera en activité, et il se produira un courant qui fera tourner l'aiguille de manière à ce que, sortant de son cadre, elle vienne se placer transversalement devant les yeux du recei^eur, en lui montrant la lettre M , qu'il inscrira sur le papier. La touche A, frappée par le doigt de Venvoyeur^ fera de même sortir Taiguille correspondante à la lettre A, et ainsi de suite. On pourra ainsi transmettre facilement de douze à vingt lettres par minute.

Ce système est le premier qui ait été imaginé; mais il n'a pas été mis à exécution, d'autres systèmes plus parfaits lui ayant été préférés. Nous l'exposons ici à cause de son extrême simplicité théorique ; il est extrêmement facile à comprendre , et il donne une idée très-nette de la transmission rapide de la parole à une distance quelconque, par les procédés électriques.

400. Toutefois il est susceptible d'une simplification considérable , qui consisterait dans la réduction des â 5 fils à six , dont cinq serviraient aux signaux alphabétiques proprement dits. On partagerait les a5 lettres en 5 séries de cinq lettres

chacune y dont le tableau serait sous les yeux du receveur et de l'envoyeur tout à la fois. Voudraiton transmettre la lettre TV, par exemple? l'envoyeur verra qu'elle occupe la tC place de la 3* série ; alors il fera agir le 3<^ fil, qui fera sortir avec l'aiguille le n<» 3 indiquant au receveur la série; puis 9 pressant la touche 4 ? U f^ra sortir le n^ 4 avec l'aiguille qui la porte, et le receveur reconnaîtra alors sur son tableau la lettre TV. Une lettre sera donc transmise par deux coups de doigt.

Mais comme les dépêches ne sont qu'éventuelles, il est nécessaire que le receveur soit averti, d'une certaine façon, qu'une transmission va s'opérer , afin qu'il s'établisse à son bureau d'observation ; or c'est à cet avertissement que sera consacré notre sixième fil. Celui-ci s'enroulera autour d'un fer doux en fer à cheval , et en fera un électroaimant qui fonctionnera lorsque la touche n** 6 sera pressée. Le magnétisme que prendra alors l'appareil lui fera attirer un morceau de fer voisin, et le mouvement de celui-ci se communiquera à une sonnette ou à un manche de marteau • frappant sur un timbre. Voilà le receveur averti, et rendu attentif aux signaux.

Second 401. Ce moyen donne une idée du second système de télégraphie, qui est fondé sur l'emploi des électro-aimants.

Dans ce système, on se contente d'un seul fil, indépendamment de celui qui a pour objet de faire retentir la sonnette d'avertissement. Ce fil, au lieu d'entourer, au point d'arrivée, une ai-

•ystéme.