VÉRIFICATION EXPËRIHENTALE DE M. LE ROUX

C'est ce qui résulte, en particulier, des expériences de M. Le Roux, qui a vérifié l'existence des effets Peltier et Thomson, et démontré expérimentalement que Vejfet Peltier et Veffet Thomson sont proportionnels à V intensité du courant.

Il mesura, par des expériences calorimétriques directes, l'eff^el Peltier produit par le passage d'un courant du cuivre rouge à un certain nombre de métaux.

Voici la description qu'il donne de son appareil :

« Prenons pour exemple le couple cuivre-bismuth. Je formais une sorte de fer à cheval avec deux barreaux de bismuth rectangulaires, exactement de même longueur, de même section et de même poids, reliés à leur partie supérieure par une traverse du même métal soudée à chacun d'eux. A chacune des extrémités inférieures sont soudées des lames de cuivre rouge aussi identiques que possible; ce sont ces lames qui établissent la communication avec la pile {fig» io4). Les deux branches verticales de ce fer à cheval plongent chacune dans un calorimètre en cuivre doré contenant 1206*" d'eau; ces calorimètres sont portés par de petites pointes de bois, entourés d'une enceinte de fer blanc poli et munis d'un couvercle el d'un agitateur. Dans chacun d'eux plonge un thermomètre divisé en dixièmes de degré; l'intervalle entre deux traits étant d'environ 1"", on apprécie aisément à vue le centième de degré. »

Fi g. To/|.

17^ ÉLBGTBICITÊ DYNAMIQUE.

Le courant était produit par une pile de Bunsen, et Ton s'assurait à l'aide d'une excellente boussole des sinus que son intensité restait constante pendant la durée des expériences.

Le courant passe, dans le premier calorimètre, du cuivre au bismuth, il y a échauffement; dans le second, au contraire, il passe du bismuth au cuivre, ily a refroidissement. Mais, à cet effet Peltier se superpose l'effet Joule : chaque calorimètre s'échauffera d'une quantité de chaleur proportionnelle à la résistance des conducteurs qui y sont plongés; toutes les précautions ont été prises pour que ces quantités soient égales, les éléments étant aussi identiques que possible; cependant ce résultat n'est que rarement atteint. Pour éliminer cette différence, on fait passer le courant en sens inverse pendant le môme temps et avec la même intensité ; la somme des différences des échauffements des calorimètres au bout de chacune de ces deux périodes donne quatre fois l'effet thermique que l'on veut mesurer.

Cette méthode de multiplication de l'effet Peltier avec élimination de l'effet Joule est fort ingénieuse et peut servir de type de méthode de mesure d'une quantité faible avec élimination d'un terme de correction.

M. Le Roux résume les résultats qu'il a obtenus dans le Tableau suivant, où l'on voit, dans la première colonne, la quantité de chaleur dégagée en une minute par un courant réduisant i^%3i4 de cuivre dans le même temps, passant du cuivre à l'un des métaux désignés, et, dans la seconde colonne, le rapport des forces électromotrices qui existent aux points de jonction du cuivre et de ces métaux, calculées par l'équation (3), à la force électromotrice de l'élément Daniell prise pour unité :

Du cuivre à antîmoÎDe E. B

Cbalenr dégagée.

Cal -I4,5

Sb(i équivalent) Cd (i équivalent) Bi(j du poids total)

antimoine du commerce

fer.

cadmium

zinc

maillechort

bismuth +2 1 , 3o

bismuth E.B.i^!^,^'^) Sb( i)

Fore« électromotrice.

o,oo55

o,ooo5>

THKRMO-fiLEGTRICITÉ. 176

Les effets thermiques sont proportionnels à l'intensité du courant.

Ces résultats sont relatifs à une température moyenne de + 25**.

M. Le Roux a montré expérimentalement que les forces électromotrices ainsi mesurées dépendaient de la température. En particulier, les effets thermiques à la jonction du cuivre et du bismuth E. B. aux températures de aS" et de loo** sont différents de plus d'un cinquième de leur valeur moyenne, les forces électromotrices de contact à ces soudures varient dans le rapport de i à 1,278.

Pour mettre en évidence et mesurer l'effet Thomson, voici le principe du dispositif expérimental imagjné par M. Le Roux {Jig* io5) : le conducteur est recourbé en fer à cheval, de façon à placer en regard l'une de l'autre les parties MA, NB entre lesquelles est une pile thermo-électrique plate. On voit alors que les deux points P et Q, également distants des extrémités, donneront lieu, dans cette pile thermo-électrique, à des courants de sens contraires dont la différence, par conséquent, agit seule sur le galvanomètre joint à la pile. Le contact entre la pile et la lame métallique est établi de façon que l'isolement électrique soit parfait. Lorsqu'on chauffe la région G avant de faire passer le courant, on s'assure que la distribution des températures est bien symétrique par ce fait qu'il ne doit pas y avoir de déviation au galvanomètre. Si, après avoir obtenu l'état d'équilibre préalable, on lance le courant dans les lames, on observe une déviation due à la dissymétrie des températures produite par l'effet Thomson, et il devient facile de montrer que la variation de cet effet s'effectue proportionnellement à l'intensité du courant lancé en AMNB et dépend de son sens.

L'effet dépend de la nature du métal; dans le Tableau suivant, où l'unité est arbitraire, sont consignées les valeurs relatives de la force électromotrice Thomson, observée entre 25° et So"*, comptées positivement en allant de la partie froide vers la partie chaude, et inversement :

Bismuth E. B -+-73

Bismuth — 3i

Maillechort — 15

Platine — 18

Aluminium — 0,1

Étain —0,1

Plomb sensiblement nul

Laiton -f- o,3

Argent — 0,6

Cuivre -»- 2

Bronze (^'aluminium au y^ -j- 6

Zinc -^i I

Cadmium -t-3i

Fer — 3i

Antimoine -t-64

Antimoine E. B — 24