CHAPITRE IV. — TEMPÉRATURE DU CIRCUIT

chaleur dégagées par la dissolution de i équivalent de zinc dans les deux couples.

Par exemple, la dissolution du zinc dans l'acide sulfurique développe 53 ooo calories, mais le dégagement de l'hydrogène en emporte 34 ooo : reste 19000. C'est le cas du couple de Wollaston, sa force électromotrice est 19000.

Dans le couple de Daniel, le zinc, en se dissolvant, dégage encore 53 000 calories; le cuivre, en se déposant, en absorbe 3oooo:ce qui reste disponible est 23 000 : ^3 000 mesure la force électromotrice ; elle est plus grande que pour le couple de Wollaston.

Enfin, dans le couple de Grove, l'hydrogène ne se dégage pas, il réduit Tacide azotique à l'état d'acide azoteux, ce qui absorbe peu de chaleur et laisse* disponible l'énorme quantité de 46000 calories. Cet élément vaut donc plus de deux couples Wollaston.

n. — tbkpérathre du girgutt.

Température du circuit. — Si Ton considère une portion quelconque Ju circuit dont la résistance soit r, elle recevra pendant l'unité de temps une quantité de chaleur égale a w; sa. température s'élèvera de $y et $ deviendra constant quand la chaleur perdue par rayonnement sera égale à w. Or cette chaleur perdue sera proportionnelle : i ^ à la surface extérieure du fil de diamètre </ et de longueur l, ou à ndl; 2® à son excès de température d si Ton admet la loi de Newton; 3® à un coefficient a qui représente le pouvoir émissîf et qui ne variera que fort peu pour les diverses valeurs que peut prendre 0. On aura donc

w = Kri* =:ndlK6y

- fïl . A. &1&. -

et en remplaçant r par ,^ » i par—» — j- par M,

Ttd*c R* « rf' c R"

On tire de cette formule les conséquences suivantes :

lO Si le circuit extérieur est formé par une chaîne de fils de mêmes diamètres et de conductibilités différentes, de platine et d'argent par exemple^ les valeurs de $ correspondant à chaque fil seront en raison inverse de sa conductibilité c • les mailles de platine s'échaufferont plus que celles de l'argent, les premières pourront rougir et les dernières rester obscures. C'est une expérience qui a été faite par Children.

a^ 0 est en raison inverse de d^ ; conséquemment, dans une chaîne composée de fils de platine alternativement gros et fins, les fins rougiront et les gros resteront obscurs. ~

3<* $ est en raison inverse du carré de la résistance totale R ; et par là 0 dépend de la pile' que Ton emploie. Si l'on augmente la dimension des couples sans changer leur nombre, la résistance R diminuera sans que la force électromotrice A change, et les effets calorifiques seront plus intenses. C'est ce qui a été constaté par tous les observateurs.

4® Enfin puisque $ est inversement proportionnel au pouvoir émissif a, toutes les circonstances qui favorisent le refroidissement diminuent la température du fil : cela explique une expérience curieuse de M. Grove. Après avoir fait rougir dans l'air un fil de platine, avec le courant d'une pile, il le plongea dans de l'hydrogène, et il le vit devenir obscur : c'est qu'en effet l'hydrogène est de tous les gaz celui dont le pouvoir refroidissant est le plus grand.

5^ Les phénomènes ne sont cependant pas aussi simples que nous venons de

le dire. La conductibilité des métaux diminue quand leur température augmente. Conséquemment , le premier effet du courant est d'échauffer le fil : mais la réaction de cet échauffement fait diminuer c et augmenter la résistance R. Ceci explique une expérience de Davy. 11 faisait passer à travers le fil de platine EABCD (fig* 3i5) un courant assez intense pour l'échauffer jusqu'au rouge sombre. Il plongeait ensuite la partie ABC dans de la glace, et il voyait AE et CD se réchauffer jusqu'au rouge blanc, parce que le refroidissement de ABC diminuait la résistance totale. L'inverse a lieu, et CD et AE se refroidissent, si l'on échauffe la spirale avec une lampe à alcool.

Températures aux soudures d'un circuit. — Outre les échauffements que le passage d'un courant détermine dans toute l'étendue d'un conducteur homogène, il y a des variations de température secondaires aux points de suture des conducteurs différents, quand ils sont placés à la suite les uns des autres. Ces phénomènes ont été découverts par Peltier.

On sait qu'en échauffant la soudure C d'une règle composée d'antimoine A et pjg 3 ,g de bismuth B {Jig. 3 16 ) on obtient un cou-

. rant dans le sens contraire aux flèches. Or

y///j//Mj^^yMj'//^^MMWKKK\KKKKKKK<<^^^^^ Peltlcr a découvort qu'en faisant passer

un courant inverse du précédent et dirigé suivant les flèches, on réchauffe la soudure C. Inversement, en refroidissant la soudure C, on détermine un courant dans le sens des flèches, et en faisant passer un courant opposé, cette soudure se refroidit, pourvu toutefois que le courant soit faible.

EA général, quels que soient les deux métaux A et B, les variations de température d'une soudure C produisent un courant direct^ et elles sont reproduites par un courant inverse; elles sont causes du courant direct dans le premier cas, et effets du courant inverse dans le second. Cette loi est due à M. Frankenheim.

Pour démontrer ces actions particulières, Peltier employa un thermomètre de Leslie {fig, 3 17); il introduisait dans les deux boules c, c' deux couples de

GHAPITRK IV. — ARC VOLTAIQUE. 361

bismuth et d'antimoine BA, A'B' disposés inversement dans un circuit à travers lequel il faisait passer un courant de M en N. Ce courant allait du bismuth R

Fiç. 317.

à Tantimoine A dans la première boule c qu'il refroidissait, et de Tantimoine A' au bismuth B' dans la seconde c* qu'il échauffait. Les deux actions s'ajoutaient pour faire marcher l'index I. On peut diriger le courant dans un seul des deux couples : si c'est le second A'B', il s'échauffe toujours^ si c'est le premier AB, il se refroidit quand le courant est très-faible et finit par s'échauffer, mais toujours moins que A'B' quand le courant qui le traverse prend une intensité progressivement croissante.

m. — L'ARC ÉLEGTRiaUE.

Arc voltaïqae. — Ayant disposé une pile de 2000 éléments qui avait une surface totale de 824000 centimètres carrés, Davy fit communiquer les deux pôles avec deux tiges horizontales de charbon de 3 centimètres de longueur et de 4 millimètres de diamètre , séparées par une distance dé 0*"*°, 5. Il vit alors une lumière éblouissante et continue jaillir sans bruit au point de séparation et se continuer indéfiniment [fig, 3i8). II écarta progressivement les charbons l'un de l'autre jusqu'à 10 à 1 1 centimètres, et la même lumière s'allongea dans l'intervalle en prenant la forme d'un axe convexe vers le haut, conservant un éclat comparable à celui du soleil et développant une chaleur intense qui faisait rougir les charbons jusqu'au milieu de leur longueur.

L'arc voltaïque ne commence à se produire que si les charbons sont amenés presque au contact; mais une fois qu'il est allumé, on peut les écarter jusqu'à une distance maximum après laquelle il s'éteint.

La chaleur de l'arc est une des plus intenses que Ton puisse produire : le platine y fond comme la cire dans une bougie. Despretz a montré que les corps les plus réfractaires peuvent s'y liquéfier et même s*y vola-

tiliser; que les cônes de charbon se ramoUiasent, se courbent, Ee soudent et se réduisent en vapeur, et qu'après l'action ils sont devenus tnons et traçants. D'après M. Jacquelain, le diamant se comporte comme loua les charbons, il perd sa transparence et ses propriétés précieuses pour passer à l'élat de graphite.

Rg. 3i8.

Les deux pâles ne prenoent pas la même température : le positif s'échauffe plus que te négatir. 11 suffit pour le démontrer de placer, comme le fit M. Gassiot, deux rhéophores de cuivre en croix : le positif rougit et le négatif reste obscur; ou bien, comme M. Tyrtow, de faire arriver le courant sur un bain de mercure par une pointe métallique : elle rougit, mais elle reste sombre, et c'est le mercure qui se volatilise quand on change la direction du courant. Enfin si les deux rhéophores, au lieu d'être identiques, sont formés de deux substances inégalement conductrices, c'est celle qui l'est le plus qui s'échauffe en général le moins, d'après Matteucci.

IdH. Fizeau et Foucault ont comparé la puissance photographique de l'arc et du soleil. Us ont trouvé que, toutes choses égales d'ailleurs, l'écart photochimique do l'arc est les | de celui du soleil , en employant trois séries réunies de 46 couples de Bunsen, fonctionnant depuis une heure.