CHAPITRE XXXVI

De V excitation de V Electricité par d1 autres moyens que le frottement ,

et en particulier du Galvanisme.

§ i. Plusieurs physiciens du siècle dernier, entre autres Nullet FFinkler et Franklin , eurent en même-temps l’idée que le tonnerre est un phénomène électrique : mais le célèbre Franklin eut non-seulement le mérite incontestable d’avoir décidé la question par l’expérience; il s’acquit encore une renommée éternelle par l’invention des paratonnerres. Une exposition détaillée delà théorie delà foudre, appartient plutôt à la Géographie physique qu’il la Physique méca-

nique; mais nous avons toutefois rapporté ici ce phénomène , parce qu’il prouve d’une manière frappante , que la nature possède, pour l’excitation d’une très-forte électricité , des moyens que nous ne connaissons peut-être pas encore : car il n’y a pas la moindre vraisemblance (pie l’électricité du tonnerre, soit produite par le frottement de l’air contre l’air, ou de l’air contre la vapeur d’eau. La circonstance suivante demande quelque attention : durant un orage, l’atmosphère étant remplie de vapeur d’eau et de gouttes de pluie , elle a une communication très-conductrice avec le sol, par laquelle une quantité considérable d’électricité est insensiblement détournée du nuage orageux. Mais comme il se fait cependant de très-fortes décharges par les éclairs , et qu’elles se répètent souvent pendant plusieurs heures, on est forcé d’admettre que, dans le nuage orageux lui-même, il s’opère continuellement un phénomène quelconque par lequel une si grande quantité d’électricité devient libre, que la force conductrice de l’air ne la peut enlever, ni même l’affaiblir sensiblement. Quant à la manière dont se produit ce phénomène, nous l’ignorerons peut-être encore long-temps. ( Voyez au reste, sur ce sujet, les articles Blizt, Blitzableiter y Donner , Flectricitœt , Gewitter, Spitzen , T'Vet ter leuchten , dans les Dictionnaires de Gehler et de Fischer. )

§ 2. Le frottement est sans doute le moyen le plus actif d’exciter l’électricité, et il est sûr qu’il s’en produit à chaque frottement de deux corps, sur-tout lorsque ces deux corps ne sont pas homogènes. Seulement il se peut que cette électricité n’occasionne pas d’effet sensible, soit a cause de son peu d’intensité, soit parce qu’elle est aussitôt détournée par les moyens de conductibilité qui lui sont offerts. Mais on sait aussi maintenant exciter l’électricité par d’autres moyens que le frottement, quoique ce ne soit qu’à de faibles degrés.

On doit d'abord ranger parmi ces moyens excitateurs la grande influence que le froid et la chaleur exercent sur les phénomènes électriques : ils changent la conductibilité des corps. Le verre chauffé jusqu’à la couleur rouge, devient conducteur, et la glace, par un trèsgrand froid, cesse d’avoir cette propriété. La terre siliceuse chauffée dans un creuset, montre une attraction électrique pour les parois de ce vase. Les phénomènes électriques que produit la tourmaline chauffée, sont sur-tout étonnans ( Voyez les Dictionnaires de Gehler et de

DE li ELECTRICITE. 2 55

Fischer , article Turmalin . — Voyez aussi la Physique et la Minéralogie de Haiiy) (*).

Un vaste champ pour les recherches s’offre encore ici aux chimistes ; car il y a apparence qu’à chaque combinaison chimique, il se fait aussi des changemensdans 1 état électrique des corps. En effet, on reconnaît des traces d’électricité, lors du passage de l’eau liquide à l’état de vapeur , par l’ébullition ; lorsque les charbons se consument; lorsque le soufre , la cire , la résine fondent; et, suivant la belle observation de Lavoisier et de La-place , lorsque le fer est dissous dans l’acide sulfurique, etc., etc. Il est fort à desirer que les chimistes puissent suivre cet indice qui conduira peut-être à des éclaircissemens trêsintéressans à beaucoup d’égards. On conçoit aisément futilité que doivent avoir, par rapport à ces recherches , des instrumens qui rendent sensibles les faibles degrés d’électricité (pag. § 9) (**).

T)u Galvanisme .

§ 3. La découverte la plus importante qui ait été faite de notre

(+) La pierre appelée tourmaline , est la première dans laquelle on a reconnu la propriété de devenir électrique par la chaleur : cette pierre se cristallise ordinairement en prismes à neuf pans, terminés par des sommets à trois , six, neuf faces ou davantage : lorsque cette pierre est à la température ordinaire , elle ne s’électrise que par frottement , et , dans ce cas, la partie frottée acquiert l’électricité vitrée ; mais si on l’expose pendant quelques instans à l’action du feu , en la tenant par son milieu avec une pince, on observera qu’elle prend deux pôles 9 l’un vitré et l’autre résineux : ces pôles ou centres d’action sont voisins des extrémités ; et, à partir de ces points, les densités électriques décroissent rapidement, en i sorte qu’elles sont nulles ou presque nulles dans un espace sensible situé vers le ' milieu du prisme , distribution analogue à celle du fluide sur le conducteur. Si ( l’on casse une tourmaline au moment où elle manifeste son électricité, chaque 1 fragment, quelque petit qu’il soit , a ses deux moitiés dans deux états opposés , > comme la tourmaline entière.

(**) La ph}rsique doit à M. Libes une des premières expériences qui aient rendu C manifeste, le développement de l’électricité par la pression. Les premières expérien- ) ces sur le développement de l’électricité dans les phénomènes chimiques, sont généj râlement attribuées à MM. Lavoisier et Laplace. M. Avogrado , en Italie; H. . Davy , en Angleterre; Becquerel, à l’aide du multiplicateur de Schweigger , j instrument capable de rendre sensibles les plus petits développemens d’électri- : cité, et (Sir sied ont constaté ce développement.

à56 SIXIEME SECTION.

temps sur ce sujet, est celle de Teilet qui se manifeste par le simple contact de deux métaux dont Tun prend ainsi une électricité résineuse , et l’autre une électricité vitrée : cette découverte est devenue une source de recherches nouvelles et très-remarquables. On a trouvé les moyens d’augmenter considérablement cette électricité , et elle produit ainsi plusieurs effets qui lui sont absolument particuliers; de sorte que , maintenant encore , quelques physiciens doutent de sa parfaite identité avec l’électricité (j). On a donné à tout ce qui se rapporte à cette nouvelle découverte , le nom de Galvanisme, parce que Galvini , physicien de Bologne, a le premier observé le phénomène qui a conduit à s’occuper de ces recherches. Cependant , nous devons encore ce qui a été fait de plus important sur ceci, à la pénétration de Volta.

§ 4* Dans Tannée 1791 , Galvani s’aperçut, par hasard, que la cuisse d’une grenouille , séparée du corps et dépouillée, éprouvait des contractions au moment ou Ton faisait communiquer deux métaux, dont l’un était en contact avec un nerf de cette cuisse, et l’autre avec un muscle: il reconnut ensuite ce que phénomène s’opérait également sur toutes les parties de l’animal tué; mais que l’irritabilité du muscle, nécessaire pour le produire, ne durait que peu de momens après la mort. Ces expériences furent bientôt répétées par tous les physiciens de l’Europe, avec toutes les modifications qu’011 peut imaginer. Nous allons donner ici les observations et les découvertes les plus intéressantes qui ont été faites sur ce sujet, soit par Galvani , soit par d’autres physiciens.

i.° Le phénomène se produit avec tous les métaux, et meme avec quelques autres corps, comme le charbon, la plombagine, etc; mais on emploie avec plus d’avantage le zinc mis en communication avec l’or, l’argent ou le cuivre.

2.0 Au lieu de deux métaux, on pourrait faire également une sorte de chaîne galvanique, au moyen de plusieurs corps, dont Tune des extrémités serait terminée par un nerf, et l’autre par un muscle :

(1) Ceci pouvait être vrai lors de la publication de cet ouvrage en Allemagne; mais depuis l’ingénieuse théorie que Volta a donnéedes phénomènes galvaniques, il est impossible de ne pas y reconnaître faction de félectricité , et il n’y a plus à cet égard qu’une opinion parmi les physiciens et les chimistes les plus éclairés.

DE l’ÉlÉCTRICITE. 25y

FeiTet s’opérerait aussitôt qu’on fermerait la chaîne dans le milieu» Cependant, il paraît que tous les corps ne sont pas indifféremment propres à cet emploi, et que les conducteurs et les non-conducteurs de l’électricité , conservent encore ici ces mêmes propriétés.

3.° On a reconnu qu’il n’est pas nécessaire que l’un des bouts de la chaîne, se termine par un nerf, et l’autre par un muscle; tous deux peuvent se terminer par un nerf ou par des fibres musculaires qui sont en communication avec un nerf.

4»° La présence de l’eau paraît être une condition essentielle de ce phénomène; car, lorsque les parties du corps animal, mises en contact , ne sont point humectées, l’effet produit est faible ou presque nul.

5. ° L’expérience se fait sur tous les animaux, et même sur les parties séparées du corpshumain; mais l’irritabilité dure plus long-temps, après la mort, dans les animaux à sang froid, que dans ceux à sang chaud.

6. ° Le contact de deux métaux peut aussi produire des phénomènes remarquables sur le corps vivant. Si l’on place deux pièces de métaux différens sur une ou sur deux plaies faites à quelques endroits du corps, on ressent une vive douleur dans l’instant oîi l’on met les deux métaux en contact (1). Si l’on met une pièce de zinc sous l’extrémité de la langue, une pièce d’argent par dessus, et qu’on fasse toucher alors les deux métaux , 011 éprouve une saveur acide bien

et comme brûlante, ou, ainsi que le disent quelques personnes, alcaline. Si l’on place un métal contre l’angle interne de l’oeil, et l’autre entre la lèvre inférieure et la mâchoire, on voit, au moment du contact, une lueur devant les jeux, à-peu-près semblable à la réverbération d’un éclair éloigné. On prétend qu’on reconnaît aussi une trèssubtile différence dans cette lueur, lorsque l’ordre des métaux est changé.

(1) Cette expérience a été faite par M. de Humboldt : c’est lui qui se faisant appliquer deux vésicatoires sur les épaules, y fit placer des pièces d’or qui par leur communication produisirent sur lui tous les effets que décrit ici l’auteur. M. de Humboldt observant ainsi ces phénomènes sur lui-même, y trouva le sujet de plusieurs remarques physiologiques importantes.

ÿ 5. Les physiciens étaient d’abord d’avis très-difïerens sur l’explication de ces phénomènes. Quelques-uns croyaient qu’on avait découvert une nouvelle force naturelle qui agissait seulement sur l’organisation animale j et qu’on devait nommer, par cette raison, électricité animale : la plupart considéraient ces phénomènes comme purement électriques; mais ils notaient pas d'accord sur la manière de les expliquer. Galpani présumait que, dans l’état de vie, il se trouvait de l’électricité vitrée à l’intérieur desnerfs, que les muscles oul’cnveloppe extérieure des nerfs contenaient de l’électricité résineuse, et qu’il se produisait, dans les expériences, quelque chose de semblable a la décharge d’une bouteille de Leyden. Volta , au contraire , avait observe que le simple contact de deux métaux, excitait dans tous deux un faible degré d’électricité, de sorte que dans l’un on pouvait reconnaître l’électricité vitrée, dans l’autre l’électricité résineuse; et il avança que cette propriété jointe à la grande susceptibilité connue des nerfs relativement à l’action des plus faibles électricités, renfermait la cause de ces phénomènes. Cette opinion paraît se confirmer par toutes les expériences faites depuis.

Va Pile de Volta, ou Batterie galvanique .

$ 6. Voila fut conduit par la seule force de son raisonnement, et non par le hasard, à la découverte d’un moyen par lequel cette espèce d’électricité peut être augmentée d’une manière surprenante; c’est ce qu’on appelle la Pile de Volta . Pour la construire, on place des plaques d’argent et de zinc, ou de cuivre et de zinc, alternativement les unes au-dessus des autres, en séparant chaque couple par une rondelle d’étoffe mouillée d’eau ou d’une dissolution saline : la pile se continue toujours dans le même ordre où on l’a commencée. Ainsi, par exemple, argent, zinc, eau; argent, zinc, eau — argent, zinc, de manière que les deux extrémités de la pile finissent par un métal différent et, scion le métal qui les termine, chacune de ses extrémités prend le nom de -pôle zinc , ou de pôle argent. Pour observer les effets de la pile d’une manière suffisante , il faut qu’elle soit composée au moins de 5o couples. Les plaques qui y sont convenables, doivent être , à-peu-près de la largeur d’un écu. Nous parlerons en particulier de l’effet des plaques plus larges.

La colonne est ordinairement disposée de manière K être tout-à-fait

DE i/eLECTRIGITÉ. 2,5t)

isolée: on commence et l’on termine souvent la pile par des plaques doubles , entre lesquelles on interpose une plaque de laiton battu qui a d’un côté un petit crochet auquel on peut attacher des fils de métal pour les expériences.

J r. Les expériences les plus remarquables qu’on puisse faire avec une pile semblable , sont les suivantes :

i.° Si l’on attache des fils de métal aux extrémités de la pile, et qu’on prenne un de ces fils dans chaque main, on ressent une commotion qui se répète et se prolonge autant que le contact : cet effet est plus fort lorsque les mains sont mouillées; il l’est encore, beaucoup plus quand on tient dans chacune d’elles une pièce de métal mouillée qu’on met en contact avec les fils de métal qui sont attachés à la pile; quand on fait plonger les deux fils dans un vase ou il y a de l’eau, et qu’on touche ensuite l’eau avec les deux mains , etc., etc.

On peut faire passer cette commotion par telle partie du corps qu’on veut, et par une chaîne de plusieurs personnes.

2.0 Les phénomènes lumineux rapportés à l’article 4; s’opèrent très-facilement et de diverses manières; par exemple , il suffit pour cela de prendre un des fils avec la main mouillée, et de faire toucher l’autre à l’œil aussi mouillé, ou meme à la langue ; dans ce dernier cas, on éprouve déplus une saveur extrêmement âcre. Du reste, tous les phénomènes indiqués (pag. 25^, 3 et 4), ont

lieu, et acquièrent meme une plus grande intensité au moyen de la pile.

3.° Lorsqu’on fait communiquer avec les fils de la pile, deux électromètres extrêmement sensibles, ils donnent des marques d’électricité, très-faibles à la vérité, mais cependant non équivoques : l’extrémité zinc donne toujours de l’électricité vitrée, et l’extrémité argent ou cuivre, toujours de l’électricité résineuse. Ces électricités s’observent encore mieux, lorsqu’on se sert d’un petit condensateur (p. 249, §§ 9 — 12). On peut, avec cet instrument, charger ainsi de petites bouteilles, tracer les figures de Lichtenberg sur une électrophore

( PaS- 249» § l)> etc-

4.0 Si l’on attache un fil-de-fer à l’une des extrémités delà pile et qu’on touche l’autre extrémité avec le même fil, on voit une étincelle

ü6o SIXIEME SECTlOI*.

électrique (i). Le phénomène arrive plus sûrement, lorsqu’on enveloppe l’extrémité du fil-de-fer avec une légère feuille d’or : cette feuille est consumée à l’endroit ou l’étincelle a passé. On a enflammé du gaz tonnant avec cette étincelle, et meme du phosphore et du soufre, en exployant la feuille d’or, etc.

5.° L’expérience la plus importante qui se fasse avec la pile, se rapporte à la Chimie; mais elle est si remarquable, que nous ne pouvons pas négliger de la décrire; il s’agit de la décomposition de l’eau. Pour l’effectuer, on remplit un tube de verre avec de l’eau distillée, et on le ferme à ses deux extrémités avec des bouchons de liège; à travers ces deux bouchons passent deux fils métalliques qui plongent dans l’eau, et dont les bouts ne sont éloignés intérieurement que de (juelques lignes. Ordinairement on aiguise les extrémités intérieures, mais cela n’est pas nécessaire : ces deux fils communiquent extérieurement chacun à un des pôles de la pile ; ils peuvent être d’argent ou de quelque métal plus grossier. Dans tous les cas, on observe les phénomènes suivans : l’extrémité du fil qui est attaché au pôle argent ou cuivre, dégage dans l’eau une quantité de bulles d’air qui s’accumulent dans le haut du tube : lorsqu’on a rassemblé assez de cet air pour pouvoir l’éprouver, on reconnaît que c’est de l’hydrogène, l’un des principes constituans de l’eau. L’extrémité de l’autre fil qui communique au pôle zinc, se garnit de l’oxide du métal dont le fil est formé; ce qui prouve qu’il se fait de ce côté un dégagement d’oxigène. De cette manière, on peut distinguer et reconnaître les deux principes constituans de l’eau (pag. 1 1 , §g, et 107, § 6.)

Lorsque les deux fils sont de platine ou d’or pur , il se dégage des gaz des deux côtés ; de l’hydrogène, comme auparavant, du côté argent, et de Foxigène du côté zinc. On se sert ici d’un tube recourbé en forme de V, afin de recueillir et d’éprouver séparément les deux gaz.

Cette décomposition peut s’opérer aussi par l’électricité ordinaire, mais non pas aussi commodément ni d’une manière si active. ( Annal . de Gilb , XI, 220.)

(1) Si l’on attache deux fils métalliques très-fins aux pôles d’une pile électrique, et que Fon approche doucement ces deux (ils l’un de l’autre jusqu’au contact, il s’établit entre eux une attraction qui les retient unis.

DE l’ ELECTRICITE* 26 î

6.° En général, l’électricité de la pile exerce, à ce qu’il paraît, une plus grande influence sur les effets chimiques que sur les effets mécaniques. Dans la pile elle-même, il ne se fait pas seulement une décomposition de l’eau dont les rondelles d’étoffe sont mouillées • mais, lorsqu’on les a trempées dans une dissolution saline, on remarque aussi une décomposion du sel qui attaque et oxide fortement les plaques de métal entre lesquelles est placée la rondelle d’étoffe. D’après cette observation, plusieurs physiciens pensent que l’électricité de la pile , doit plutôt être attribuée à des actions chimiques qu’ au contact des métaux ; mais les principes qu’a donnés Volta, et les expériences contraires à cette opinion , ne lui laissent que peu de vraisemblance.

§ 8. Parmi les remarques faites nouvellement sur cet objet, la plus singulière, c’est que certains effets augmentent d’intensité avec la hauteur de la pile, ou plutôt avec le nombre des couples qui la composent, et que la force de quelques autres, dépend de la largeur de plaques.

Les effets qui se produisent sur les corps animaux, sont très— diffe— rens, selon le nombre des plaques ; mais le plus ou le moins de largeur de ces plaques ne paraît influer sur eux que très-peu , ou même point du tout. Au contraire, l’étincelle acquiert une grande force et une influence chimique très-considérable, lorsqu’on emploie des plaques de 6 à 8 pouces de diamètre. Il y a apparence qu’aucun métal ne peut résister à l’effet de ce feu électrique; et même l’argent, for et le platine se fondent ainsi ets’oxident avec une belle lumière bleue, c’est-à-dire qu’ils brûlent ; mais, pour cette expérience, ils doivent être employés en feuilles très-minces.

Rapports de V électricité avec le galvanisme .

J 9. Il est étonnant que, parmi des ressemblances si marquées entre les phénomènes de l’électricité et du galvanisme, on ne trouve, en aucun point, une concordance parfaite. La commotion que fait éprouver la pile, se distingue sensiblement de celle produite parla bouteille de Leyden. Avec de petites plaques, on n’obtient qu’une trèsfaible étincelle; avec des plaques larges, les effets chimiques de l’étincelle surpassent ceux de l’électricité ordinaire. L’attraction et la répulsion électriques, ainsi que la charge de la bouteille, ne se font

qu’avec beaucoup de difficultés au moyen de la pile, tandis que la décomposition de l’eau s’opère ainsi plus facilement, sans comparaison, que par la simple électricité'. L’isolement sans lequel la plupart des expérience électriques ordinaires ne peuvent réussir , paraît à-peu-près inutile pour une grande partie des expériences faites avec la pile ; cependant celle condition devient nécessaire, quand ou veut mettre l’électromètre en mouvement , ou charger le condensateur ou des bouteilles. La présence de l’eau est entièrement inutile dans presque toutes les expériences électriques- c’est une condition essentielle pour toules les expériences galvaniques.

Cependant, comme toutes ces différences sont plutôt produites par des diversités d’intensité, que par des anomalies véritables dans ce qui constitue les phénomènes , on ne peut pas mettre en doute l’identité delà force qui agit dans les deux cas. — En effet, on peut aisément concevoir qu’il doit exister une grande différence dans les effets, lorsqu’on pense que presque tous les phénomènes de l’électricité ordinaire , ont lieu par un mouvement instantané de la matière électrique, et qu'au contraire les phénomènes galvaniques ne s’opèrent qu’au moyen d’un courant continuel de cette même matière.

j 10. Ceux qui voudront connaître plus exactement les expériences et les recherches innombrables des physiciens sur ces ctonnans phénomènes, pourront consulter les Annales de Gilbert, oh l’on peut prendre une idée de tout ce qui a été fait sur ce sujet. Pour cela, l’éditeur a donné dans un Supplément au douzième volume, une table alphabétique de tous les objets contenus dans les douze premiers, et de plus une revue systématique de tous les mémoires qui ont rapport au galvanisme.