CHAPITRE PREMIER

DÉFINITIONS ET PRINCIPES GENERAUX. — PÔLES. - CONDUCTEURS. — CIRCUITS. — RÉSISTANCE DES CIRCUITS. — POLARISATION. — DIVERSES ESPÈCES DE PILES. — ÉLECTRODES. — INTENSITÉ DU COURANT. — MONTAGK DES PILES EN SURFACE OU EN QUANTITÉ, EN TENSION OU EN SÉRIE. — PILE A COURONNE DE TASSES. — PILES DE VOLTA, DE CRUIRSHANKS, DE WOLLASfON, DE MUNCK ET DE FARADAY.

Le tableau que nous avons à donner des piles électriques mises en usage depuis l'invention de la pile de Bunsen jusqu'au moment présent serait entaché d'obscurité, si nous ne commencions par expliquer les termes et les désignations particulières qui

concernent ces appareils : il faut définir avant de décrire.

Les piles électi'iques sont des appareils qui transforment raciion chimique en électricité. On peut les considérer comme des sortes de foyers chimiques, dont le combustible serait un métal quelconque, le zinc par exemple, et le combvirant un acide étendu d'eau, ou im sel métallique. Le résultat de cette combustion chimique est un courant d'électricité, doué d'une force motrice, ou tension, plus ou moins considérable, et d'une intensité qui dépend de la puissance du générateur du courant.

Dans toute pile électrique, le corps attaqué (zinc) prend le nom de 'pôle négatif , et le corps inattaquable, qui recueille l'électricité (cuivre, charbon, platine), s'appelle pôle positif .

On nomme conducteurs les fils, câbles, tiges ou lames métalliques^ qui, partant de chacun des pôles de la pile, conduisent l'électricité au dehors, et forment le circuit extérieur.

La résistance du circuit est l'obstacle que le conducteur, par son volume et sa nature, offre à l'écoulement de l'électricité.

Le circuit intérieur est la circulation de l'électricité au sein même de la pile. C'est un deuxième circuit qui s'établit dans le générateur, en sens contraire du courant principal, et qui, partant du pôle négatif, traverse la masse du liquide, et se rend au pôle positif.

On dit que le circuit est ouvert^ toutes les fois que les conducteurs n'étant pas reliés ensemble, le courant ne peut s'établir. Au contraire, on dit qu'il est fermé., lorsque les conducteurs étant en contact, le courant cii"cule librement du pôle positif au pôle négatif.

Enfin, on nomme polarisation une réaction particulière qui s'effectue dans le cir- i cuit d'une pile, en sens contraire de Faction électrique déterminée. Cette réaction, que l'on a souvent beaucoup de peine à éviter ou à combattre, cause de véritables désor-

dres dans les courants, et crée de grandes difficultés aux physiciens qui veulent tirer un parti utile du courant principal.

U intensité du courant électrique engendré par une pile dépend : 1° de la force électromotrice, qui est en rapport avec l'affinité chimique des substances en présence et dont la réaction mutuelle produit le courant; 2" de la facilité avec laquelle l'électricité circule à travers les conducteurs, de leur nature, de leur section, de leur température et surtout de leur étendue. L'intensité du courant, d'après les lois établies par le célèbre physicien Ohm, est proportionnelle à la force électro-motrice, et en raison inverse de la résistance totale du circuit.

Lorsque, dans une pile, tous les pôles de nom semblable sont réunis, on dit qu'elle est montée en surface, ou en quantité, parce que ses différents couples, ou éléments, se comportent comme un seul dans lequel les lames métalliques auraient une surface proportionnelle au nombre des éléments employés, ou dont la résistance intérieure serait inversement proportionnelle à ce même nombre. Si, au contraire, on met en communication le pôle positif d'un couple avec le pôle négatif de l'autre, la pile est dite montée en tension ou en sme, parce que les forces électro-motrices s'ajoutent les unes aux autres. Toutefois, il convient de remarquer que chaque couple offrant une résistance qui lui est propre, l'intensité du courant fourni par la pile ne croît pas en proportion du nombre découplés intercalés dans le circuit.

On connaît aujourd'hui deux sortes de piles : les piles simples, à un seul liquide, et les piles composées, qui sont à deux liquides, ou formées d'un liquide et d'une substance solide dépolarisante. Telles sont ! les piles à acides, les piles à oxydes, les piles à sulfates, les piles à chlorures, les piles au bichromate de potasse, etc., etc.

La première pile simple fut, comme nous l'avons dit, créée par Volta, en 1800.

SUPPLÉMENT A LA PILE DE VOLTA

ous avons donné dans les Merveilles de la cience (1) le dessin du premier instruent employé par Volta, qui se composait une série de disques de zinc et d'argent, ou de zinc et de cuivre, empilés alternativement l'un au-dessus de l'autre, et sépares chacun par une rondelle de drap, imbibée eau acidulée d'acide sulfurique ou simplement d'eau salée. En réunissant entre eux, par un conducteur, les disques, zinc et cuivre, qui forment les deux extrémités de cette colonne, on reconnaît que ce conducur est parcouru par un courant électrique^ dont la manifestation est due à l'action chimique exercée par les liquides sur les métaux mis en présence. Il est facile, en effet, de s'assurer que, dans la pile de Volta, le zinc s'use peu à peu, et que la quantité d'électricité recueillie est proportionnelle à la quantité de métal disparue. L'eau se décompose : son oxygène se porte sur le zinc et l'oxyde; puis, en présence de l'acide sulfurique, il le transforme en sulfate. Quant à l'hydrogène, il se transporte sur le cuivre, et l'entoure d'une couche gazeuse, qui produit la polarisation de cette électrode (2). Cette polarisation qu'on est parvenu à supprimer presque complètement, comme nous le verrons bientôt, crée au passage du courant une résistance qui le détruit plus ou moins.

Les piles composées^ ou à deux liquides, sont celles où l'on fait usage de deux agents chimiques pour produire la dépolarisation^ c'est-à-dire pour empêcher le phénomène de polarisation, qui arrête ou diminue la production du courant. Les piles de Bunsen et de Grenet, dont nous avons donné les dessins dans les Merveilles de la science, sont des piles composées.

Après ces définitions préalables, arrivons à la description des nouvelles piles.

(1) Tome I, page 621.

(2) On donne souvent au pôle positif d'une pile le nom d'clecirode négative, et au pôle négatif celui d'électrode positive.