VI. La batterie électrique

Si l'on veut conserver temporairement les électricités, afin d'en disposer dans des circonstances variées, on se sert de la batterie électrique, dont l'invention est due aune observation fortuite faite en Allemagne en 1746. Kuneus, élève de Muschenbroeck, voulait électriser de l'eau. Pour cela il avait plongé une tige de métal dans l'eau contenue dans un vase de verre, et il avait suspendu cette tige à

L'ËLEGTRICIIÉ 159

in conducteur isolé , place k câté d'un globe de ioufre. En tournant ce globe, et appuyant la main )èche sur sa surface (Rg. 32), on l'éleclrisait : ï^était la machine électrique usitée à cette époque; e conduclcur s'électrisatt par influence, et l'élec-

tricité devait se transmettre à l'eau. On était alors peu familiarisé avec les phénomènes électriques et les expériences que l'on tentait étaient bien plus souvent infructueuses que de nos jours. L'expérimentateur ne voyant rien de particulier se

manifester dans Teau, voulut mettre lin à Texp rience. Il prit d'une main le vase de verre, et ( l'autre le conducteur, afin d'enlever le vase; il re senlit à l'instant une commotion violente qui le fraya beaucoup. Muschenbroeck, après avoir répé Texpérience, écrivait à Réaumur qu'il ne la recon mencerait pas pour la couronne de France, Ma une découverte inattendue était faite, et en étudiai attentivement le phénomène observé, on construis un appareil qui permit de faire une foule d'exp< riences nouvelles.

Un bocal de verre est revêtu intérieurement ( extérieurement d'une feuille d'étain, sans que a feuilles s'étendent jusqu'au goulot ; une tige de m^ tal traverse le bouchon qui ferme le goulot et toach la feuille intérieure. Telle est la bouteille de Leydi

Plusieurs bouteilles sont rassemblées dans uo boîte, dont le fond est tapissé d'étain ; leurs tiges d métal sont réunies entre elles par d'autres tiges d métal; telle est la batterie électrique (6g. 33). Ré duite à sa plus simple expression, la batterie es une lame de verre, substance isolante, interposa entre deux feuilles d'étain.

Plaçons cette batterie sur un tabouret à pieds Je verre, elle sera isolée. Mettons ensuite la feuille d'étain ou armature extérieure en communication avec le conducteur B de la machine de Naime (fig. ol) à l'aide d'une tige de métal isolée, et la feuille d'étain ou armature intérieure en communication avec le conducteur C , à l'aide d'une se

conde tige de métal s'appuyant sur les traverses métalliques de la batterie; puis tournons la machine. *

L'électricité créée va s'emmagasiner dans la batterie, la lame de verre interposée entre les deux armatures s'opposanE à la neutralisation. L'armature

Ualterie électrique

intérieure sera électrisée positivement ef l'autre négativement.

Nous pouvons ensuite supprimer les communications de la batterie avec la machine, cl cette batterie restera chargée d'électricité pendant un temps assez long. Elle resterait indéAniment chargée si l'isolement pouvait être parfait. Veut-on dépenseirélectricité actuellement conservée, il suffit de toucher l'armature extérieure avec un corps conducteur isolé, et d'approclicr l'extrémité libre de ce

conducteur d'une des traverses métalliques de h batterie.

Dès que la dislance est assez petite, une grosse étincelle, bruyante et éblouissante, éclate, eirélectricilc disparaît. De la chaleur est créée dans toute l'étendue du conducteur, et s'il se trouve sur son trajet un fil de métal suffisamment fin ab (fig. 33), cette chaleur est rendue manifeste par l'incandescence de ce fil. Il peut même être fondu ou volatilisé ; c'est ainsi que le platine disparait en vapeur, ce qui indiqué une température supérieure à 2000^

Eh bien, la chaleur totale créée dans cette expérience est la même que celle que nous eussions obtenue en produisant la même quantité d^électricité et la dépensant au fur à mesure, comme nous le faisions dans l'expérience précédente. L'emploi de la batterie nous a seulement permis de créer cette chaleur en neutralisant d'un seul coup les électricités, au lieu de la créer par une succession de neutralisations partielles. La décharge rapide de la batterie ne met pas en jeu plus d'énergie qu'une suitede décharges, la quantité d'électricité étant la même.

vil. La machine de Holtz.

M. Iloltz, de Berlin, a imaginé récemment une nouvelle machine électrique, dans laquelle on voit l'électricité servira la conversion du travail en chaleur d'une manière excessivement remarquable.

L'ÉLECrniClTÉ

Un disquede verre fixe présente deux ouvertures A, D sur un môme diamètre. Chacune d'elles porte une bande dp papier, collée sur l'un de ses bords et découpée en pointe dirigée vers le centre de Touverture (fig. 34). En face des deux bandes de papier

sont des peignes de métal, portés par des conducteurs isolés II, C. Les extrémités opposées de ces conducteurs peuvent être rapprocliées ou éloignées l'une de l'autre à volonté. Enfin, entre le disque fixe et les peignes de métal, se trouve un disque de

iC4 LES FORCES PHYSIQUES

verre, que Ton peut faire tourner rapidement autour de son centre.

Pour mettre la machine en activité, on touche l'une des bandes de papier, A, par exemple, avec une plaque de caoutchouc préalablement frottée avec une peau de chat, en maintenant en contact les extrémités des conducteurs C et B. On fait tou^ ner le disque mobile en sens contraire de la direction donnée aux pointes de papier ; on sépare ensuite les conducteurs. On voit aussitôt des étincelles se succéd( r rapidement entre leurs extrémités C, B, quand elles sont peu écartées, et moins rapidement quand on augmente leur distance. Chaque étincelle indique un courant, allant dans les conducteurs, du peigne D voisin delà bande de papierqui n'a pas été touchée, à l'autre peigne A. On peut cesser de toucher la bande de papier A avec la plaque de caoutchouc, et la machine donne indéfiniment des étincelles, tant que dure la rotation du disque mobile. Lorsque ce disque est arrêté, les électricités se dissipent dans l'atmosphère, et la machine perd son activité. On empêche cette déperdition en ftisant communiquer avec les conducteurs B, C les armatures d'une petite bouteille de Leyde E, F, et la machine peut conserver son activité pendant quelques instants, sans qu'on ait besoin d'électriser de nouveau l'une des bandes de papier.

La machine est donc capable de développer des quantités indéfinies d'électricité ; l'action mutuelle de ses diverses parties engendre à chaque instant

des quantités égales de chaque électricité, lesquelles se neutralisent, quand elles ont acquis une certaine tension ; puis de nouvelles' quantités leur succèdent, qui se neutralisent à leur tour, et ainsi de suite indéfiniment ; il y a une suite continue d'apparitions et de disparitions de l'électricité. Chaque disparition est accompagnée d'une création dechaleur; ilsemble ainsi que l'on crée des quantités de chaleur indéfinies, qui se dissipent finalement par rayonnement et par conductibilité dans les corps environnants ; mais on remarque que le mouvement de rotation du disque de verre exige une certaine quaritité de travail mécanique. Pour le démontrer, on ramène à l'état naturel toutes les parties de la machine ; il suffit pour cela de laisser la machine en repos pendant quelque temps. On met ensuite le disque en mouvement, sans toucher l'une des bandes de papier avec la plaque de caoutchouc, et on remarque alors que la résistance au mouvement est beaucoup plus faible que précédemment ; le surcroît de résistance qu'on sent à la main lorsque la machine donne de l'électricité, est la manifestation d'une dépense de travail, occasionnée par les effets de la machine, et on conçoit que ce travail soit finalement converti en chaleur. Mais Un caractère singulier et inattendu de ce mode de conversion, celui qui donne à la machine de Iloltz Une importance particulière, c'est que la conversion du travail en chaleur s'accomplit ici par l'intermédiaire de l'électricité se reno\iNe\^w\. Vw^^^-

samment ; c'est que la machine est à la fois le générateur et le consommateur d'une énorme quantité d'éleclricite, après avoir reçu l'excitation préalable d'une très -faiWe quantité d'électricité, ou, comme on dit, après avoir été amorcée.

Les quantités d'électricité créées par la machine de Holtz peuvent être conservées temporairement, pour être dépensées ultérieurement au gré de l'expérimentateur. Pour cela, on fait communiquer les deux conducteurs C, B respectivement avec les armatures d'une batterie isolée, à l'aide de liges de métal isolées. Puis on amorce la machine, les extrémités C, B étant en contact ; on les écarte ensuite à une grande distance l'une de l'autre, et la batterie se charge très-rapidement par la rotation du disque de verre. On peut ensuite la séparer de la machine, et s*en servir à la manière ordinaire, comme nous l'avons dit en traitant de la machine de Nairne.

En comparant ces deux machines, on voit que l'énergie se transforme et se conserve dans l'une et l'autre de la même manière, si l'on n'a ^rd qu'au premier et au dernier terme de cette transformation, c'est-à-dire au travail mécanique dépensé et à la chaleur créée par les décharges. La différence est dans les circonstances où l'électricité apparaît. Avec la machine de Nairne, le frottement développe les électricités, de sorte que l'èleclricité qui apparaît à un instant quelconque semble indépendante de la réaction des diverses parties de l'ap-

pareil. Au contraire avec la machine de Holtz il y a un mouvement dans lequel le frottement ne joue aucun rôle, et qui change périodiquement les positions relatives des parties de l'appareil; de là naissent des réactions qui font dépendre l'électricité apparue à chaque instant de celle qui l'a précédée. Pour que la machine de Holtz fût expliquée, comme Ta été la machine de Nairne, il faudrait rattacher les réactions aux principes fondamentaux de l'électricité, et c'est ce qui n'a pas encore, je crois, été fait d'une manière satisfaisante.

La bande de papier A a été électrisée négativement par le contact de la plaque de caoutchouc; dès lors elle est devenue source d'électricité, et le conducteur BC est électrisé par influence. La- parlie B prend l'électricité positive, et la partie C, l'électricité négative. La partie du plateau de verre mobile qui est voisine du peigne A est électrisée par ce dernier, avec étincelles entre sa surface et les pointes du peigne ; par conséquent elle prend de réleclricité positive. Semblablement, le peigne D électrisé négativement la partie du verre qui est voisine. Mais le plateau de verre tourne ; la rotalion amène rapidement la partie positive de ce plateau en face de la bande de papier D, qui est à Tétat naturel, et la partie négative en face de la source A. De là naissent deux actions simultanées qui sont les causes de l'activité de l'appareil.

La première action s'exerce entre la pointe de la bande de papier D et la partie positive du çlaieaxv

qui Tavoisine. En vertu de cette action, de réleclricilé négative apparaît à la pointe du papier et neutralise Télectricilé positive du plateau. Le reste du papier conserve de l'électricité positive.

La deuxième action s'exerce entre la pointe de papier A et la partie négative du plateau qui l'avoisine. De l'électricité positive apparaît à la pointe de papier et neutralise l'électricité négative du plateau; de l'électricité négative reste sur la bande de papier et remplace celle qui a pu disparaître par le défaut d'isolement, pendant la rotation du plateau.

En continuant leur mouvement, les parties de ce plateau que nous considérons et qui viennent d'être ramenées à l'état naturel, passent de nouveau devant les pointes des peignes et s'électrisent comme précédemment; les mêmes phénomènes se perpétuent à chaque demi-tour.

On voit que ces phénomènes sont conformes aux principes généraux établis antérieurement, et l'on conçoit comment le papier A électrisé une fois pour toutes conserve une tension électrique constante, malgré le défaut d'isolement.

En résumé les changements de position que subissent les diverses parties de la machine occasionnent des phénomènes d'influence qui se succèdent régulièrement. A chaque demi-tour les conducteurs acquièrent des quantilés déterminées d'électricitt* qui peuvent être dépensées immédiatement, ou emmagasinées dans la batterie; fin même temps cha- 7ue portion du plateau acquiert de l'électricité, la

L'ÉLECTRICITÉ iC9

perd et prendensuiteune égale quantité d'électricité contraire. Mais quelle que soit la complication de cette suite d'opérations alternatives, la chaleur totale créée, soit dans^a décharge des conducteurs C, B, soit dans les réactions du plateau mobile, équivaut au travail dépensé pour l'entretien du mouvement de rotation.

YUl. La pile de Volta. — Commenjtelle produit la chaleur, la lumière,

les actions chimiques.

La pile de Volta réalise sous une forme remarquable la transformation de l'énergie par l'intermédiaire de rélectricité. Les nombreuses applications auxquelles elle a donné lieu font de sa découverte une des plus importantes de ce siècle. Déjà à son origine on prévoyait qu'un brillant avenir lui était réservé, et l'empereur Napoléon I" attribuait un prix de 60,000 francs « à celui qui ferait faire à Félectricité et au galvanisme, par ses expériences et ses découvertes, un pas comparable à celui qu'avaient fait faire à ces sciences Franklin et Volta; mon but spécial étant d'encourager, écrit-il, et de fixer l'attention des physiciens sur cette partie de la physique, qui est, à mon sens, le chemin des grandes découvertes. » (Rapport de M. Dumas au Sénat. 1866.)

Ce prix fut décerné à l'illustre chimiste anglais Humphry Davy, et, ce qui est digne de remarque, à une époque où la France était en guerre avec l'Angleterre. Bel exemple de désintéressemeul, c\\3Â

fait le plus grand honneur aux savants français!

De nos jours un prix semblable fut créé par Napoléon III, et, avec un désintéressement non moins grand que celui de leurs devancière, les savants qui composaient le jury ont décerné le prix à un Allemand, M. Ruhmkorff, mécanicien à Paris, connu dans le monde entier par ses appareils d'électricité. Nous verrons bientôt en quoi consiste la remarquable machine dont il a doté la science et rindustrie.

La pile de Volta est essentiellement formée d'une série de bocaux (fig. 35). Chacun d'eux contient de l'eau et de l'acide sulfurique, puis une lame de cuivre et une lame de zinc amalgamé qui ne se touchent pas. La lame de cuivre d'un bocal est réunie par un corps conducteur à la lame de zinc du bocal suivant. On attache au cuivre qui est libre à Tune des extrémités de la série un fil de cuivre, et au zinc qui est libre à l'autre extrémité un second fil de cuivre ; ces deux fils s'appellent rhéophores, mot tiré du grec, et qui signifie porte-courant. Voici les phénomènes que présente cet appareil, lorsqu'il est parfaitement isolé.

De l'électricité positive apparaît dans la moitié de la série qui est terminée par la lame de cuivre; de là le nom de pôle positif que l'on donne à cette lame. De l'électricité négative apparaît dans l'autre moitié ; de là le nom de pôle négatif, donné à la lame de zinc terminale. La tension de ces électricités est habituellement très-faible ; il faut qu'il y ait plusieurs centaines de bocaux pour qu'elle de-

L'ËLECTIIIGITÉ

vienne comparable à celle de rélectricité que développe le frottement dans les machines ordinaires. Si Ton approche très-près l'une de l'autre les extrémités libres desrhéophores, une étincelle jaillit entre elles, mais voici ce qui caractérise la pile, c'est que les étincelles se succèdent comme dans les expériences précédentes, lorsque nous dépensions du travail pour maintenir le mouvement du plateau de la machine de Holtz; la pile produit d'ellemême cette succession d'étincelles, qui peut durer plusieurs mois, comme l'a observé M. Gassiot en Angleterre, avec 3,000 bocaux. En même temps de la chaleur est entretenue dans tout l'appareil.

Quelle est la force motrice dont le travail est dépensé ainsi, et converti en chaleur?

Le zinc se combine peu à peu avec l'oxygène de l'eau et avec l'acide sulfurique ; il s'y forme un sel qui reste dissous dans l'eau de la pile. Or cette combinaison chimique est un travail moléculaire dépensé ; nous savons déjà qu'elle est accompagnée dans les circonstances ordinaires d'un dégagement de chaleur qui équivaut à ce travail. La même transformation s'accomplit ici, mais dans des circonstances très-différentes.

Ordinairement 1 kilogramme de zinc, se dissolvant dans l'acide sulfurique étendu d'eau, dégage 560 calories. Le zinc de la pile est enduit d'une couche de mercure, qui l'empêche de se dissoudre dans les mêmes circonstances. Mais dès que les rhéophores sont réunis, et qu'ils constituent aveclapile

un circuit fermé, la dissolution du zinc s'effectue, et la chaleur dégagée se distribue dans tout le circuit, se partageant entre la pile et les rhéophores suivant des lois connues. Plus le fil est court, plus la chaleur créée se concentre dans la pile ; plus le fil est long, plus la part de chaleur qu'il prend est considérable. Mais la somme totale de chaleur qui apparaît dans tout le circuit est invariable, pour la même quantité de zinc dissous. A chaque kilogramme de zinc consommé, correspondent 560 calories créées. Supposons 1000 bocaux; pour qu'il y ait 1 kilogramme de zinc dissous, il faudra que chaque bocal ait dissous 1 gramme de zinc; 'car le même effet se passe dans tous les bocaux ; et les 560 calories auront fait leur apparition en se partageant entre les diverses parties du circuit. Cette loi remarquable a été définitivement prouvée par les expériences de M. Favre.

Ainsi le travail chimique dépensé dans la pile est converti en chaleur dans le circuit voltaîque ; mais quel est le rôle de l'électricité dans cette transformation? Sans pouvoir expliquer complètement ce rôle, nous pouvons montrer qu'il est analogue à celui que joue l'électricité dans toutes les autres machines électriques.

Le cas le plus simple est celui où la pile est constituée par un seul élément. L'expérience démontre que si cet élément est isolé, le cuivre acquiert de l'électricité positive, et le zinc une quantité égale d'électricité négative. Cette polarisation électrique

LÉLECTIIICITÉ 175

résulte évidemment de l'action mutuelle du zinc sur l'eau acidulée ; car le cuivre ne s'altère pas quand le courant est établi, tandis que les deux autres parties de l'élément s'altèrent profondément ; la polarisation persiste tant que l'action mutuelle peut s'exercer. Lorsqu'on réunit le zinc et le cuivre de l'élément par un fil conducteur, les électricités produisent le courant allant du cuivre au zinc, et le phénomène ressemble à celui que présente la décharge de la batterie électrique. A peine les électricités ont-elles disparu de l'élément, l'action mutuelle du zinc et de l'acide en font apparaître de nouvelles quantités qui produisent un nouveau courant, et ainsi de suite, de sorte que l'ensemble du circuit voltaïque présente la plus grande analogie avec une .batterie électrique, qui serait successivement chargée et déchargée avec une excessive rapidité. Les décharges qui se succèdent dans les rhéophores y déterminent la création de la chaleur; mais celte chaleur ne représente pas toute l'énergie développée par le jeu des forces moléculaires dans la pile ; pour retrouver toute l'énergie de l'action chimique, il faut faire la somme de toutes les quantités de chaleur créées, soit dans la pile, soit dans les rhéopliores.

Dès lors n'est-il pas naturel de penser que les électricités se neutralisent aussi bien dans la pile que dans les rhéophores? Et cela nous conduit à une conséquence très-importante, relative à l'origine de la chaleur chimique.

Lorsque les atomes des corps obéissent à leur attraclion mutuelle et se combinenl, le premier effet qui accompagnerait la destruction de leurs vitesses serait l'apparition des électricités. Leur neutralisation ultérieure serait suivie de l'apparition de la chaleur. Lorsque cette neutralisation s'opère au sein môme du système de molécules en activité, on ne perçoit que les effets de la chaleur ; aussi peut-on dans la pratique faire abstraction de réleclricité intermédiaire. Lorsque la neutralisation s'opère en partie dans le système et en parliç dans un autre système, on retrouve la chaleur à la fois dans ces deux parties. La transmission de Ténergie d'un système dans l'autre s'opère par l'intermédiaire de l'électricité et elle se manifeste à nos sens par un grand nombre de phénomènes.

On voit par là que l'électricité est une force universelle, qu elle a pour fonction de distribuer l'énergie entre les parties des corps. Par elle s'accomplissent les transformations les plus merveilleuses, et l'étude du courant nous en donne les plus beaux exemples.

Tout le monde sait qu'on appelle lumière électrique, arc voltaïque, la succession d'étincelles éblouissantes qu'on fait jaillir entre deux pointes de charbon adaptées aux extrémités libres des rhéopliores. Cette belle expérience, que nous devons à Humphry Davy,' n'est autre que le transport des parcelles de charbon rendues incandescentes parla chaleur créée. Si l'on remplace les pointes de char-

bon par des pointes de métal, l'arc est formé par la vapeur de ce métal, et la coloration de la lumière suffit pour nous le prouver. Mais la démonsti'ation est Lien plus concluante lorsqu'on projette les rayons lumineux de l'arc sur un prisme, et qu'on forme un spectre, en plaçant convenablement une lentille au delà du prisme. On peut obtenir sur un écran blanc une image splendlde présentant les cou-

Fig. 36. — Décomposilion il'un sel par un

leurs du spectre solaire, avec des raies brillantes, dont la couleur et la position varient avec la nature du métal. Ces raies nous montrent que certains rayons sont émis par chaque vapeur métallique en plus grande abondance que les autres ; aussi le pliysicien peut-il reconnaître la nature du métal a l'aspect du spectre obtenu dans cette expérience. Les premières observations précises ont été taiteç, a\ç,ï:,

rétincelle de la batterie électrique par Masson en France, et elles ont conduit MM. Kirchhoff et Bunsen en Allemagne à une méthode pour découvrir la nature des corps. Son exactitude et sa sensibilité sont telles que déjà quatre métaux nouveaux ont été découverts.

Lorsque les extrémités libres des rhéophores sont plongées dans une solution saline (fig. 36), le rhéophore négatif se couvre de parcelles cristallines du métal contenu dans le sel, et les autres éléments se montrent sur Tautre rhéophore. Ainsi prenons des fils de platine pour rhéophores, et une solution d'azotate de plomb ; ce sel est formé d'acide azotique, d'oxygène et de plomb. Lorsque le courant agira sur lui, il déposera le plomb sur le rhéophore négatif, sous la forme de lamelles brillantes, et l'oxygène ainsi que l'acide azotique sur l'autre rhéophore. Tel est Texpérience capitale qui sert de base à la galvanoplastie. En voici l'explication. , 9

Pour que la décomposition du sel s'effectue, il faut que les attractions mutuelles de ses atomes soient surmontées; il y a donc un travail intérieur produit, et au travail qui apparaît doit correspondre une quantité équivalente d'énergie qui a disparu. Or le courant a pour rôle de transporter l'énergie créée dans la pile, et jusqu'à présent nous n'avons rencontré que des cas où cette énergie apparaissait comme chaleur. Ici nous avons une partie de cette <incrgie transformée en travail chimique ; par con-

L'ÉLECTRICITÉ lîfl

séquent, la chaleur totale mise en liberté dans le circuit doit être moindre que précédemment, pour chaque kilogramme de zinc consommé, et la différence doit être proportionnelle au poids de sel décomposé. 11 y a plus, si l'on recombinait le plomb,

l'oxygène et l'acide azotique, on créerait une certaine quantité de chaleur ; cette chaleur doit être égale à celle qui a disparu dans le circuit, lors de la décomposition. On peut dire que la chaleur créée par la pile est en partie mise en liberté dans le circuit, en partie emmagasinée, tenue en réserve dans les produits de la décomposition. Nous retrouvons

là un exemple très-frappant de la conservation de l'énergie.

Toutes les conséquences que nous venons d'éla- .blir sont parfaitement conformes aux faits. Les expériences de M. Favre rie laissent aucun doute à cet égard. Vu leur importance, nous donnerons une idée de l'appareil imaginé par MM. Favre et Silbermann qui a servi à ces recherches.

Une grosse sphère de fonte, à laquelle est adapté un tube* de verre divisé //' (fig. 37), est remplie de mercure, dont le niveau se tient dans le tube; elle constitue une sorte de gros thermomètre. Cette grosse sphère porte une moufle de fer m dans laquelle on introduit le corps B qui doit dégager de la chaleur, et un cylindre P contenant un piston d'acier que l'on peut faire monter ou descendre pour amener avant chaque observation le niveau du mercure à un point marqué zéro sur le tube. L'appareil est entouré d'une caisse CC pleine de coton pour empêcher le rayonnement et la conductibilité de troubler réchauffement du mercure.

Dans une série d'expériences préalables, on introduit dans la moufle des corps chauds qui, en se refroidissant dans l'appareil, lui cèdent des quantités de chaleur connues. On note sur le tube les positions correspondantes du niveau du mercure; puis on construit une échelle de divisions le long de ce tube, dont la simple lecture fait connaître le nombre de calories gagnées par l'appareil. Veut-on mesurer la chaleur dégagée dans la pile et dans les

rhéophores, on se sert de deux appareils ; dans la moufle de l'un on place la pile, el dans la moufle de l'autre les rhéophores. On n'a plus qu'à noter les divisions où s'arrêtent les niveaux du mercure dans chaque appareil, pour connaître les nombres de calories dégagées. Grâce à la simplicité et à la précision de ce calorimètre, les recherches les plus délicates ont pu être entreprises, et conduire à la découverte des relations les plus remarquables entre les actions diverses qui s'opèrent dans le circuit voltaïque, et dont nous ne pouvons donner q'uune idée dans cet ouvrage.

Les actions chimiques qui s'opèrent dans le circuit voltaïque sont soumises à une autre loi, découverte par le célèbre physicien anglais Faraday.

Lorsqu'on mesure le poids du plomb déposé sur le rhéophore négatif (fig. 36) et les poids de zinc dissous dans les divers éléments de la pile, on trouve que ceux-ci sont égaux entre eux et qu'ils sont en rapport constant avec le premier. Pour 103 grammes de plomb déposé, on a 33 grammes de zinc dissous dans chaque élément. Ces nombres sont justement ceux qui représentent dans quelles proportions le zinc et le plomb peuvent se substituer l'un à Fautre dans les combinaisons chimiques. Ainsi toutes les fois qu'on dissout du zinc et du plomb dans des poids égaux d'acide azotique, le poids du premier est au poids du second comme 33 est à 103. On donne à ces nombres le nom d'équivalents chimiques.

Semblablement, si Ton décompose l'eau par le courant, pour 1 gramme d'hydrogène porté sur le rhéophore négatif, on a 33 grammes de zinc dissous dans chaque élément de la pile.

La loi est générale : la quantité de substance déposée sur le rhéophore négatif est chimiquement équivalente au poids de zinc dissous dans chaque élément de la pile.

Parmi les curieux phénomènes que les lois précédentes expliquent, nous citerons le suivant, qui a longtemps embarrassé les physiciens.

Construisez un élément vollaïque, avec une lame de cuivre et une lame de zinc aussi grandes que vous le voudrez, plongées dans de Tacide sulfurique étendu, et réunissez les deux lames par un fil de métal ; vous pourrez rougir, volatiliser ce fil. Il semble donc que cet appareil soit capable de développer des quantités énormes d'électricité, et par conséquent d'énergie. Et pourtant si vous plongez les deux rhéophores dans de Teau acidulée, vous ne pourrez décomposer Teau. Au contraire, deux éléments de petites dimensions, disposés comme ceux de la figure 35 , produisent un courant incapable de rougir le fil de métal, et décomposent l'eau avec la plus grande facilijté.

Voici l'explication de ces effets. Pour que nous puissions décomposer l'eau par le courant, il faut que le poids du zinc dissous soit toujours 33 fois celui de l'hydrogène dégagé. Or 1 gramme d'hydrogène produit, eu se combinant avec l'oxygène

pour constituer Teau, 35 calories environ; et 33 grammes de zinc, en se dissolvant dans l'acide sulfurique étendu d'eau, produisent 18 calories. Pour dégager 1 gramme d'hydrogène par le courant, il faut donc dépenser 35 calories, et si la pile n'a qu'un seul élément, elle n'en peut produire que 18, nombre inférieur à 35. La décomposition est donc impossible. Mais si nous prenons une pile de deux éléments, nous aurons 36 calories créées, et l'eau trouvera la quantité d'énergie qu'elle doit dépenser. Lorsque 35 grammes de zinc auront été dissous dans chaque élément, il y aura 1 gramme d'hydrogène dégagé, dépensant 35 calories, et 1 calorie seulement aura été distribuée dans tout le circuit sous la forme de chaleur sensible.