Courant. — Pour simplifier, on a l’habitude en physique
de ne considérer que le mouvement de l’un des fluides, et l’on appelle courant électrique le mouvement du fluide positif allant dans le circuit extérieur du pôle positif au pôle négatif, dans l’intérieur de la pile du pôle négatif au pôle positif. . .
Les deux fils sont désignés sous le nom de rhéophores ou ékc* trodes,
395. Voila, dominé par l’idée que le développement de l’élec* tricité se faisait aucontactdes'deux métaux, montait sa pile d’une manière un peu différente de celle que nous avons décrite. Pour s’assurer du contact qui, selon lui, était la cause du phénomène, il soudait ensemble les disques cuivre et zinc et les disposait comme il suit: disque cuivre et zinc, rondelle de drap mouillé, disque cuivre et zinc, rondelle, et ainsi de suite ; etalorsie fluide négatif qui, d’après ce que nous avons dit, se développe par l’action chimique sur le zinc, passait directement, dans le dernier couple inférieur, sur le cuivre qui, pour Volta, devait alors être le pôle négatif,demôme quelezinc qui terminait lapileàsa partie supérieure devait en être le pôle positif. Les développements que nous avons donnés montrent que cette interprétation était erronée et que, dans Indisposition adoptée par Voila, le dernier cuivre et le dernier zinc ne jouent aucun rôle dans la marche de l’appareil et qu’ils ne font que recevoir, l’un le fluide négatif qui lui vient du zinc auquel il est soudé, l’autre le fluide positif qui lui vient du cuivre auquel il est soudé.
• 396. Délermlnatlon des pôles.. — En général, dans l’étude des piles dont nous donnerons la description, nous regarderons comme représentant le pôle négatif le. métal le plus attaqué, chimiquement parlant.
' 397. Inconvéïiieiits de la plie de Toits. — La pile de Volta
présente plusieurs inconvénients graves. D'abord elle est longue à monter lorsqu'elle présenté un'nombre de couples assez considérable. Déplus, les disques métalliques pesant sur les rondelles de drap expriment, par la pression qu’ils exercent sur elles, une partie du liquide acidulé,' ce qui diminue l’intensité de l'action chimique et la conductibilité intérieure de l’instrument. Le liquide ruisselant sur la surface extérieure de la colonne établit d’ailleurs une communication entre les différents
couples et par suite la quantité d’électricité qui se rend au pôle est diminuée. Pour ces motifs, l’intensité du courant fourni par cette pile décroît rapidenxent et au bout de peu dé temps* devient presque nulle.
398. Pile à «ogea. — ^ La pile à auges*; inventée par CruiksankS n'est autre que la pile à colonne de Volta couchée horizontalement et échappant parlé même aux inconvénients résultant de la superposition des disques." Elle est forméed’uné caisse rectangulaire en bois (ilg. 268), mastiquée à l’intérieur et partagée
Fig. 269.
en auges étroites par des cloisons métalliques formées chacune par une lame de zinc soudée à une lame de cuivre. Ces cloisons sont disposées dans le même ordre de manière que la paroi gauche de chacune d’elles soit formée par une lame de zinc, par exemple, et la paroi droite par une lame de cuivre.
On verse, dans chaque auge, de l’eau' acidulée par l’acide sulfurique : le liquide doit remplir l’auge, mais ne doit pas déborder par-dessus lés cloisons. Dans l’auge extrême de droite plonge unelame de zinc qui représente le pôle négatif; dans l’auge extrême de gauche plonge une lame de cuivre qui, recueillant le fluide positif qui arrive dans le liquide de cette auge, représente alors.le pôle positif dé là pilé.
1 Cruiksank, physicien, né ù Kdiiabourg en U46, mort à Londres eu 1802.'
PILES voltaïques. 305
C est avec une pile de celte nature et comprenant deux mille couples que* fut faite, en 1806, par Davy à Tlnstitut royal de Londres, la décomposition de la potasse en oxygène et en un métal inconnu Jusqu'alors, le potassium.
399.. Pile de •'Wollaetôn. — Dans la pile à colonne et dans la pilè A auges, on n utilise pour l’action chimique que l’une des faces de la lame de zinc, et, pour recueillir l’électrici lé positive de 1 acide, que l’une des faces de la lame de cuivre.
Pour remédier à cet inconvénient et augmenter l’intensité des effets produits, Wollaston* a imaginé la disposition suivante. Une lame rec> tangulaire zi (fig. 270), de 6 à 7 millimètres d’épaisseur.est soudée sur un ruban de cuivre c' courbé deux »
fois à angle<droit et se terminant en forme de lame recourbée dd qui ai une largeur égale à celle de la lame de zinc z'z* de l’élément suivant et qui Fig. 270. .
l’enveloppe sans la toucher.Lalamede .
zinc z'z'. est soudée à un • autre ruban de cuivre c" et ainsi de suite ; tous les rubans de cuivre sont fixés à une traverse en bois (tig. 27t) soutenue par deux montants verticaux. Des bocaux en
Fig. 271.
verre contenant de l’eau acidulée d’un dixième d’acide sulfurique et d’un vingtième d’acide azotique sont disposés en ligne et peuvent recevoir les éléments. La traverse en bois qui soutient les couples peut être fixée à des hauteurs différentes le long des
1 Davy (sir Humphry), chimiste anglais, né à Penzance en 1778, mort à Geraève en 1829.
* Wollaston, physicien anglais,- né. en 1766, mort en 1828,
montants, de manière que Ton puisse facilement suspendre Taction de la. pile en sortant les éléments des bocaux. A l'extrémité droite de la pile, la dernière lame de zinc formant pôle négatif est soudée à un ruban de cuivre C qui représente Télcctrode négative ; à l’extrémité gauche, la lame de cuivre formantpôle positif est soudée à un autre ruban de cuivre g qui représente l’électrode positive.
400. Pile de Maiieh. — La pile de Wollaston a l’avantage deproduirc des effets plus intenses que les précédentes, mais elle
présente l’inconvénient de ne contenir sur un grand espace qu'un nombre restreint d’éléments. Munch a adopté la disposition suivante, qui permet d’en réunir un nombre plus grand sous le même volume. Un premier système d’éléments, composés chacun (Hg. 272) d’une lame de cuivre cc et d’une lame de zinc ii soudées entre elles en forme d’U, s’enchevêtre dans un second système d’éléments identiques cV, z'z, de manière que chaque lame de zinc soitentre deux lames de cuivre et chaque lame de cuivre entre deux lames de zinc. Le tout est monté dans un cadre en bois et peut être plongé dans une auge mastiquée remplie d’eau acidu-
Fig.
Fig. 273.
lée (fi g. 273). La dernière lame de cuivre libre forme le pôle positif, la dernière lame de zinc le pôle négatif.
PILES voltaïques.
401. Pll«s à deux liquidée. — Toutes les piles que nous venons de décrire offrent un caractère commun : il n’entre qu’un seul liquide dans leur constitution. Mais elles présentent un défaut qui leur est commun aussi, celui de produire un courant dont rintensité, énergique au début, s’affaiblit rapidement par suite de diverses causes que nous n’examinerons pas. Les piles de Daniell et de Bunsen, qui renferment chacune deux liquides, échappent, la première surtout, à ce reproche.
402. Plie de Daniell. — L'élément de Daniell présente la disposition suivante : un premier vase A (fig. 274) renferme une dissolution saturée de sulfate de cuivre ou couperose bleue, au milieu de laquelle plonge une lame cylindrique B de cuivre percée de trous; dans l’intérieur de cette lame se trouve, plongeant aussi dans le sulfate de cuivre, un vase poreux 1) en terre de pipe dégourdie. Ce vase contient de l’eau acidulée avec de l’acide sulfurique ou bien une dissolution de sel marin.
Enfin dans. le vase D on place un cylindre creux de zinc amalgamé Le zinc est le pôle négatif de cet élément, le cuivre le pôle positif. Pour former la pile, on peut réunir le zinc du premier élément au cuivre du second, le zinc du second, au cuivre du troisième, et ainsi de suite. La lame de cuivre restant libre dans le premier élément forme le pôle positif, la lame de zinc restant libre dans le dernièr forme le pôle négatif.
Par suite des réactions chimiques qui se produisent dans chaque élément, la dissolution de sulfate de cuivre s’appauvrit rapidement, et cet appauvrissement diminuerait bientôt l’intensité du courant. Aussi, pour éviter cet inconvénient, le cylindre B est surmonté d’une petite galerie métallique G à fond percé de
1 Le zinc amalgamé est simplement du zinc que Ton a frotté avec du mercure de manière à allier le zinc au mercure à la surface. Le zinc amalgamé a l'avantage de n’étre attaqué par l’eau acidulée que lorsque le circuit de la pile est fermé, ce qui constitue une économie notable. On remarque de plus que le courant est plus intense que lorsqu'on emploie du zinc ordinaire.
trous, dans laquelle on place des cristaux de sulfate de cuivre qui se dissolvent lentement dans le liquide du vase A et le maintiennent à Tétât de saturation.
C’est une modification de celte pile, imaginée par M. Bréguet, qu’emploie l'administration des lignes télégraphiques.
403. Plie de Baneeii'ou plie à'eharbon. — lia figure 275 représente un élément de là pile de Bunsen monté et démonté. Un vase V en faïence contient de Teau acidulée avec un dixième
d’acide sulfurique ; on y introduit le cylindre Z* de zinc amalgamé. A l’intérieur du cylindre Z se place un vase poreux T en terre de pipe dégourdie. 11 renferme de Tacide azotique au milieu duquel plonge un parallélipipède C de charbon de cornue *.
On forme la pile comme nous Tavons indiqué pour la pile de Daniell. Le zinc est le pôle négatif, le charbon le pôle positif. La pile de Bunsen est maintenant la plus employée ; elle produit des courantsplus intenses que celle de Daniell, mais leur intensité est plus variable. Elle est facile à construire et peu coûteuse, ^n principal inconvénient est de fournir des vapeurs.
EFFETS DE LA PILE
404. Nous diviserons les effets de la pile en effets physiologiques, ch effets physiques dans lesquels nous comprendrons les effets calorifiques et lumineux, enfin en effets chimiques.
1 On nomme charbon de cornue une espèce de coke qui se forme contre les parois des cornues où l’on prépare le gai de l’éclairage par la distil'ation de la houille. Il est très-dense et bon conducteur de l’électricité.
EFFETS DE LA PILE