CHAPITRE X

MM. Moser, Lonz (33) et Wartmann (34). M. Lenz est même parvenu à congeler une goutte d*eau versée dans une cavité pratiquée à ia soudure des deux petites barres de bismtith et d'antimoine^ celle eau étant d'abord ppéa!ablement refroidie afin que le nioindre abaissement de température donnât lieu au changement d'état.

Il y a d'autres métaux qui présentent les mêmes effets, mais à un plus faible degré : tels sont le fer, le cuivre, etc. M. E. Becquerel (3o), en étudiant ces phénomènes, a pensé qu'on pouvait les rattacher aux phénomènes déjà connus. Si l'on cherche, en effet, quel serait le sens du courant électrique développé par une faible élévation de températiure des soudunes qui donnent lieu à un abaissement de tem*> pérature au-dessous de celle du circuit , on voit que ce sens serait le même que celui du courant qui donne lieu, dans le passage d'un métal à l'autre, à un abaissement de température, ou, pour mieux dire, à une élévation moindre de température à la soudure de jonction. D'après cela, il a pu formuler ainsi les effets observés :

« Lorsqu'un courant électrique, circulant dans un circuit métallique hétérogène composé de deux métaux, arrive à la surface de séparation de ces derniers,*alors, l'élévation de température restant la même dans le circuit, celle qui a lieu à la surface de jonction dépend du sens du courant, l'intensité électrique ne changeant pas. Si sa direction est la même que celle du courant thermo-électrique auquel on donnerait naissance en chauffant ces métaux , l'élévation de température à la surface de jonction est moins forte; si cette direction est inverse de celle du courant électrique auquel donnerait lieu réchauffement, Télévalion de température est plus considérable. »

M. E. Becquerel a montré qu'en poussant plus loin cette conséquence, on serait conduit à cette conclusion qu'en formant un circuit composé de deux métaux, et chauffant un« des soudures, il devrait se produire un courant électrique qui agirait comme courant pour abaisser la température de cette soudure; alors cet abaissement compenserait continuellement une partie de réchauffement dû à la chaleur communiquée par la source calorifique, ce qui semblerait donner lieu à une véritable absorption ou perte de chaleur. Cela indiquerait une transformation de chaleur en électricité. En tous cas, les effets calorifiques qui se manifestent aux surfaces de jonction des métaux indiquent un changement de résistance à la conductibilité , Taugmentation de température correspondant à une augmentation de résistance , et l'abaissement de température à un passage plus facile de l'électricité.

244 DE l'électricité et fiU MAGNÉTISME.

Lorsque la propagation de l'électricité a lieu par décharges intermittentes^ comme dans l'étincelle électrique ordinaire ou d'induction^ ou bien lorsqu'elle a lieu d'une manière continue entre deux corps polaires et constitue un arc voltaïque^ comme dans l'expérience de Davy on a remarqué une inégalité constante de chaleur produite dans deux conducteurs polaires.

M. Neef a observé cet effet avec l'appareil électro-magnétique décrit page 93^ et construit par lui en i839; il a annoncé que le côté positif était plus chaud, et le côté négatif plus lumineux. Ces expériences ont été appuyées par MM, Moigno et Matteucci (36). M. Riess (37) a cherché à démontrer que la différence de lumière tenait à la production de décharges obscures. Nous devons dire cependant que le fait annoncé par M. Neef est contraire à celui que l'on obtient avec l'appareil d'induction beaucoup plus énergique^ et qui a été décrit page 94 ; on observe en effet un phénomène inverse quant à la chaleur produite : en faisant passer les décharges continues d'induction entre les extrémités de deux petits fils de platine ou de fer, on voit l'extrémité négative, qui est la plus lumineuse , rougir et fondre alors que l'extrémité positive reste à une température moins élevée. Cet effet contraire tient peut-être à ce que l'on n'avait pas précisé exactement le sens de la décharge.

La différence dans l'élévation de température aux deux pôles s'observe aussi dans la production de l'arc voltaïque, où Ton a annoncé que le côté posilifétaitpluschaudquelecôté négatif, comme Tout reconnu MM. Grove (38), Matteucci, Despretz, Moigno (39), etc.

Chaleur développée dans les couples vollaïques. Depuis Davy on a cherché à différentes reprises à prouver que la chaleur produite dans les actions chimiques, sans électricité transmise au dehors, était due à l'électricité dégagée. M. Joule a dirigé particulièrement ses recherches dans cette voie, mais il n'a pu prouver ce fait directement, quoiqu'il soit arrivé à cette conclusion, que les quantités de chaleur dégagée par la combustion des équivalents des icorps sont proportionnelles à leurs affinités pour l'oxygène.

Les recherches faites dans le but de déterminer la quantité de chaleur dégagée dans les couples voltaïques, tant par suite des réactions chimiques intérieures d'un couple que dans le circuit lui-même, paraissent devoir venir à l'appui de cette assertion. M. Delarive (40), d'après le résultat de quelques expériences, a observé que lorsqu'on se sert d'un seul couple , dont le courant continu traverse des fils métalliques plus ou moins fins, la somme des quantités de chaleur

CBAPITRB X. 24S

développées dans le fil et dans le liquide du couple est constante pour une même quantité d'électricité ; seulement^ suivant la grosseur du fil^ c'est tantôt Tune, tantôt l'autre de ces deux quantités qui est la plus considérable, et ce qui semble toujours déterminer le degré de réchauffement des différentes parties d'un circuit voltaïque, c'est la résistance qu'elles présentent.

M. Favre (41), qui a traité le même sujet, a déterminé en outre directement la quantité de chaleur produite dans les actions chimiques des couples, afin de voir si cette quantité était moindre ou plus grande lorsqu'on fermait le circuit des couples pour laisser circuler l'électricité en dehors ; il est arrivé à la suite d'expériences nombreuses à la même conclusion que M. Delarive.

M. E. Becquerel (42) a montré que cette loi, ainsi que celle qui avait été indiquée par M. Joule, se déduisait des lois de réchauffement des conducteurs par les courants électriques , et du dégage- . ment de l'électricité; en effet, il a démontré qu'à l'aide de ces lois simples on en déduisait par une formule les deux conclusions suivantes :

!<' a La quantité de chaleur produite dans le circuit total d*un couple par le passage d'une quantité donnée d'électricité est indépendante de la résistance de ce couple ; »

2° « La quantité de chaleur provenant de l'action chimique exercée sur un équivalent d'un corps dont l'altération donne Jieu au courant électrique d'un couple, est proportionnelle à la force électro-motrice de ce couple. »

D'après ces résultats et les travaux importants de MM. Joule, Mayer, Clausius, Thomson, Regnault, Soret, Grove, F. Leroux, on doit faire entrer comme élément dans la discussion des actions dynamiques la considération suivante , savoir : que pendant le développement d'actions dynamiques produites à la suite de phénomènes calorifiques, il y a une certaine quantité de chaleur qui devient latente, tant que l'action dynamique s'exerce et redevient sensible quand le travail moteur n'a plus lieu; en d'autres termes, la chaleur doit être considérée comme une force vive qui peut produire de l'électricité, du mouvement, des élévations de température, etc., mais qui n'est capable que d'une certaine somme d'action que l'on peut appliquer à tel ou tel travail moléculaire.

Efjets calorifiques produits dans tare voUai/que, On a vu, page 52, que Davy avait montré quelle était la puissance de l'arc voltaïque comme source ^e chaleur et de lumière. L'élévation de

246 DF l'kLECTBICITË et du ilAGNÉTISME,

température qui se manifeste alors est telkmeot eonsidéraUe que M. Jacquelaia ( 43 ) a pu traBsformer le diamant en eoJka mmi que la combustion ait lieu.

M. Despretz (44)^ qui a étudié la formation de Tare voliajique dans différents milieux , et les effets physiques produits sur divers corps, a été conduit à réunir ensemble les trois sources les plus puissaules de chaleur que l'on possède, savoir raction solaire au foyer d'une lentille , la combustion des gaz oxygène et hydrogène^ et l'arc voitaïque, et cela pour augmenter considérablemeot les effets produits par ce dernier seul : il a eu par conséquent à sa disposition la plus haute source calorifique qui ait jamais été formée. En se servant d'une pile voltaïque de six cents élénieats^ il a obtenu les mêmes effets avec l'arc voltaïque seul.

Dans une série de travaux remarquables, ce physicien a déterminé qu'elle était l'action de cette source sur les corps simples, sur les métaux et sur les minéraux. Il a reconnu qu'il n'y avait aucun corps qui ne subît cette inOuence calorifique sans être brûlé, fondu ou volatilisé; il a pu fondre, par exemple, des masses assez considérables de platine et de palladium; le siliciuih a été fondu en un globule rayant le verre; le charbon a pu être fondu, courbé et soucié, et, quelle que soit sa nature, a pu être amené à Tétat de graphite. Ces expériences ont été faites dans Tazote,

M. Despretz s'est occupé également de rechercher qu'elle est rinfluence de la position des électrodes, de leur nature, du nombre des éléments de la pile et de leur disposition, sur la grandeur et les effets de l'arc voltaïque; il a pu déterminer les différentes conditions nécessaires à la production du phénomène et les différents effets physiques qui se manifestent lors de son action.

Nous devons citer encore parmi les nombreux résultats obser\'és par M. Despretz le suivant : en se servant de deux électrodes en charbon, et transmettant la décharge de l'appareil d'inducticHi dans le vide pendant longtemps, il a annoncé avoir obtenu dfes grains brillants ayant la dureté et l'apparence de fragments de diamant.

§ IV. Effets lumineux.

Otto de Guericke (45), qui construisit la première machiae électrique, vit le premier les petites étincelles qui se manifestaient près de son globe de soufre ; mais ces effets étaient très-faibles, et c'est Wall ( voir page 4 ) qui observa l'étincelle avec une certaine inten-

CHAPITBE X. 347

site. Les effets hinniieax qui se manifestent dans le vide furent étn* diés d'abord par Hauksbée (45'}^ puis par Watson {Â6), qui ûi passer rélectricité dans le double baromètre de Cavendish^ et par Canton^ qui imagina l'expérience du grand tube vide d'air (47].

Gray avait obser\é Taigrette électrique; Becearia(48) décrivit les circonstances de sa production et les étoiles qui apparaissent à l'extrémité des pointes» Depuis, les apparences diverses que présentent les étincelles dans les gaz raréfiés et dans Tairont étéobiservées par la plupart des physiciens qui se sont occupés d'électricité.

On a vu^ page oi, quelles avaient été les recherches faites par Davy sur ce sujet au commencement du siède^ et comment ce physicien avait été conduit à admettre que la lumière électrique était due à Tincandescence momentanée des particules matérielles du milieu où passe Félectricité, et de celles que l'électricité arrache des conducteurs : nons allons voir que cette hypothèse a été vérifiée par les recherches faites depuis cette époque»

M. Faraday (49; a étudié d'une manière spéciale Fîûgrette et les étincelles^ non-seulement dans l'air et les gaz, mais encore dans des liquides tels que l'essence de térébenthine , etc. ; il a reconnu que l'aigrette dans les gaz a des caractères spécifiques indiquant que la nature du gaz a une influence plus marquée que dans la production de rétinceile. Cet effet contraste avec le résultat obtenu quand on forme Faigrctte avec diverses substances , telles que le bois^ le carton, le charbon, le nitre, etc. ; dans ce cas on n'a d'autre variation que celle qui dépend de la conductibilité.

Il a montré que dans les étincelles, ou lors de la production des aigrettes, il y avait des parties obscures, correspondant à des décharges dites obscures et qui indiquent une communication d'électricité s'opi'^rant dans des conditions analogues à la conductibihté. Des expériences de M. Harris et de M. Riess sont venues confirmer ces obsenations.

M. Masson (50) a publié une série de mémoires sur la photométrie électrique , dans lesquels il a donné les résultats obtenus en mesurant l'intensité des décharges électriques fournies par des condensateurs suivant leur forme, leur charge, l'étendue des circuits, etc.; il a [>u suivre ainsi la production de la lumière en rapport avec les différentes conditions physiques de la propagation de l'électricité.

Nous avons dit précédemment, page 244, en parlant de l'inégale température des p61es de la pile, que M. Neef avait observé le premier qu'avec un appareil électro-magnétique il y avait aussi

248 DE L^ÉLECTBIGITÉ BT DU MAGNÉTISUE.

inégalité d'action lumineuse ; ces effets ont été étudiés surtout depuis la construction de Fappareil d'induction cité page 94^ par MM. Masson et Breguet, Quet, Grove, etc., et on les obtient à Taide de cet appareil avec une grande netteté; on reconnaît que dans Tœuf électrique, par exemple, la boule négative est entourée d'une auréole bleue, et que la boule positive est le point de départ d'une gerbe rouge violacée; nous avons dit également, page 95, que la lumière électrique présentait une stratification particulière qui a été rapportée au retard éprouvé par la décharge induite.

Lorsque l'on produit l'arc voltaïque dans les conditions ordinaires et à Paide d'une pile d'un grand nombre d'éléments, indépendamment des effets de chaleur, cet arc émet une très-grande quantité de lumière. Cette lumière se trouve inégalement répartie, et vers les pôles elle est plus vive qu'au milieu de l'arc entre les conducteurs ; d'après MM. Matteucci, Foucault et Fizeau, Delarive, Despretz, le pôle positif est le plus brillant.

Composition de la lumière électrique, La lumière électrique, comme la lumière solaire et les lumières artificielles, n'est pas simple ; elle émet des rayons dont la réfrangibilité dépend de la nature du milieu traversé par l'étincelle et de celle des corps entre lesquels cette dernière éclate. Wollaston (51) en 1802, qui a analysé le premier cette lumière , a reconnu que le spectre résultant du passage de ses rayons au travers d'un prisme était formé de bandes colorées dont la composition n'était pas la même que celle de la lumière solaire.

Frauenhofl'er en 1817 (52) a trouvé aussi de grandes différences avec le spectre solaire sous le rapport des raies et des bandes; il a distingué dans le spectre de la lumière électrique plusieurs lignes brillantes ou parties très-claires , dont Tune , qui se trouve dans le vert, est remarquable en comparaison du reste du spectre. L'orangé renferme une ligne moins lumineuse, dont la couleur paraît être la même que celle de la ligne claire du spectre de la flamme d'une lampe. M. Wheatstone (53) en 1835, en étudiant avec un télescope muni d'un micromètre la composition du spectre de la lumière électrique provenant des étincelles d'induction, observa que les couleurs varient avec la nature des métaux entre lesquels elles éclataient; il reconnut qu'avec les mêmes métaux, dans l'air ou dans le gaz, les raies brillantes que Ton voyait dans le spectre des étincelles étaient les mêmes. Ces raies ne provenaient donc pas de la combustion des métaux, mais plutôt de leur transport à l'état d'incandescence.