LOI DE JOULE

Joule a étudié expérimentalement le cas où l'énergie est totalement transformée en chaleur; le courant ne doit traverser aucun autre liquide décomposable que ceux qui sont dans la pile; il ne doit pas produire de travail extérieur, et le circuit extérieur à la pile doit être formé de conducteurs homogènes.

L'expression de Ténergie dépensée entre deux points A et B où les potentiels sont Vj^et V^, séparés par une résistance R|, est

W, = I(Va-Vb) = I*R„

puisque 1 = — D — ■' '

L'énergie dépensée par le passage d'un courant dans une résistance, pendant V unité de temps, est égale au produit du carré de V intensité du courant par cette résistance.

J étant l'équivalent mécanique de la calorie, si l'on représente par Qi la quantité de chaleur dégagée pendant l'unité de temps, elle sera donnée par la relation

Wi = JQ, = I«R.

THBRMO-ÉLBCTRIGITÊ. l65

C'est Texpression de la loi de Joule : La quantité de chaleur dégagée pendant l'unité de temps est proportionnelle au carré de V intensité du courant et à la résistance de la portion du conducteur considéré.

Les expériences de Joule lui permirent d'établir successivement ces deux proportionnalités :

1° Dans les premières, le courant d'une pile constante traversait en même temps une boussole des tangentes, permettant la mesure de I, une résistance mesurée R| formée d'un fîl enroulé sur un tube de verre et entièrement plongé dans un calorimètre dont un bon thermomètre permettait de suivre les variations de température, et enfin un rhéostat à l'aide duquel on produisait des varialions de résistance totale du circuit et, par suite, de l'intensité. On pouvait ainsi comparer, dans des expériences calorimétriques successives, les quantités de chaleur dégagées, pendant un même temps, dans une même résistance, par des courants d'intensités différentes; les quantités de chaleur furent proportionnelles aux carrés des intensités.

2° Dans une deuxième série, plusieurs résistances R|, R2, R3, ..., étaient placées sur le circuit d'une même pile dans des calorimètres distincts; le passage du même courant pendant le même temps y dégageait des quantités de chaleur proportionnelles à ces résistances.

Les expériences de Joule le conduisirent donc à ce résultat, que la quantité de chaleur dégagée, proportionnelle à la fois à la résistance, au carré de l'intensité et au temps, pouvait s'exprimer par une relation de la forme

Le coefficient A était indéterminé : ce ne fut que plus tard que l'on démontra, comme nous l'avons fait, que sa valeur devait être

prise égale à l'inverse de l'équivalent mécanique de la chaleur j-