CHAPITRE VIII

ProfMgitioo de Félectricité. ~ PHet toHbSiimi. Depaû 1820 joaqu a l'époqae aetuoUe.

§ I. Conductibilité éleeirique. — Rémkmce.

On a vu, page iO, que Priestley est le premier qoi ait essayé de déterminer le pouvoir conducteur des métaux pour rélectricité, en faisant passer la décharge d'une batterie électrique chargée au même degré, à travers deux fils de métal différent de même longueur et de même diamètre ; celui-là qui était le plus fusible était le moins bon conducteur. Ce procédé était trop imparfiôt pour donner des résultats exacts. M. Harris en 1817 (1) a fiiit également usage de cette méthode.

Davy, en 4821 (i), voulut résoudre la question à Faide de l'électricité voltaïque ; sa méthode, analogue à la précédente^ oôn»stait à prendre des fils de différents métaux, de même longueur et de même diamètre, et de chercher combien chacun d'eux pouvait décharger de couples voltaîques à la WoUaston; c*est à Faide de ce procédé très-imparfait qu'il a avancé que le pouvoir conducteur paraissait être en raison inverse de la longueur, et à peu près en raison directe de la masse. Il n'annonçait rien de précis; il ne pouvait en être autrement, cette méthode ne comportant aucune exactitude.

Depuis cette époque, l'emploi du multiplicateur a douné plus de précision aux méthodes expérimentales; M. Guniming (3) s'est ser?i des courants thermo-électriques pour comparer le pouvoir conducteur des métaux.

M. Becquerel, en 1825 (4], a traité le même sujet en employant le galvanomètre différentiel qu'il a imaginé à cette occasion (voir page 79). Les appareils à courants constants n'étant pas «icore connus , ce galvanomètre lui a permis de mettre les résultats à l'abri des variations d'intensité de la pile, et de les rendre indépen-

GHAPiTBB yni. 187

dants des effets particuliers qui ont lieu au passage d'un fil métallique à un autre ; c'est à partir de ce travail qu'il a été possible de comparer rigoureusement ensemble les pouvoirs conducteurs des différents métaux.

Le galvanomètre différentiel qui est généralement adopté aujourd'hui^ est un multiplicateur à deux fils jdans les circuits duquel on peut faire passer deux courants électriques en sens contraire y soit que ces courants proviennent de deux sources électriques, soit de la division du courant d'une même source ; on conçoit facilement qu'on peut, en amenant Taiguille au 0, considérer les deux courants partiels comme égaux. En plaçant dans chaque circuit partiel, d'un côté un fil métallique étalon auquel on compare les autres, de Tautre côté un fil quelconque d'un autre métal, en allongeant ou raccourcissant les fils jusqu'à ce que l'aiguille du multiplicateur se maintienne au 0, on peut juger alors quelles sont les longueurs des fils métalliques qui sont équivalentes en conductibilité. M. Becquerel a pu démontrer rigoureusement par cette méthode la loi de la conductibilité énoncée plus haut , savoir que les pouvoirs conducteurs sont proportionnels à la section des fils et en raison inverse de leur longueur, à égalité de nature bien entendu , loi qui montre que les courants électriques se transmettent dans l'intérieur des fils métalliques de molécule à molécule , et non pas suivant leur surface. Dans le même travail il a donné un tableau des conductibilités comparatives des métaux; il a de plus démontré rigoureusement ce fait , que dans un circuit fermé parcouru par un courant électrique , l'intensité du courant est la même dans tous les pointa du circuit.

Depuis cette époque, cette question a été étudiée à différentes reprises, surtout après que Ohm, en 1827, eut établi la loi remarquable dont nous parlerons plus loin et qui règle l'intensité d^un courant dans une pile d'après la nature des éléments qui la composent et la conductibilité de ces éléments. Dès lors on a introduit dans la théorie de la conductibilité l'élément qu'on a nommé résistance à la conductibilitéy ou simplement résistance, et qui est une quantité inverse du pouvoir conducteur: mais les tableaux des pouvoirs conducteurs comparatifs servent à déduire immédiatement les résistances comparées, en remarquant que, pour chaque corps, le produit de la résistance à la conductibilité par le pouvoir conducteur est une quantité constante ; il est donc indifférent de déduire des expériences telle ou telle de ces quantités dénommées.

188 DE L*ÉLECTBICITé ET OU MAGNÉTISME.

MM. Bariow et Christie (5) ont aussi traité ce sujets le second en se fondant sur les phénomènes d'induction. M. Pouiliet (6)^ en foisant usage de couples thermo-électriques égaux et de la boussole différentielle^ a étudié les pouvoii*s conducteurs des différents métaux; il a fait voir que la présence des matières étrangères altère singulièrement la conductibilité y et que dans le cuivre Técrouissage a pour but de la diminuer d'environ 1 millième de sa valeur. Il a montré que pour les liquides conune pour les métaux, le pouvoir conducteur suit les mêmes iois^ et qu*il est proportionnel à la section de la colonne liquide que transmet le courant, et en raison inverse de sa longueur ; M. Fechner, en \ 831 , avait déjà vérifié cette loi. M. Pouiliet^ en comparant les pouvoirs conducteurs des métaux et des liquides, a montré que la dissolution aqueuse de sulfate de cuivre conduisait environ 16 millions de fois moins bien rélectridté que le cuivre lui-même.

Depuis les travaux de M. Becquerel en 1825 , on a comparé les pouvoirs conducteurs ou les résistances des métaux, à Taide des longueurs d'un fil étalon auquel on a rapporté les conductibilités des autres fils, et on en a conclu les résistances d'après la loi des Iongueurs et des diamètres indiquée plus haut. Pour atteindre ce but^ les physiciens ont construit des appareils à Taide desquels la comparaison des longueurs de fils étalons, en cuivre, en ai^nt ou en platine , a été obtenue avec plus de précision et surtout de facilité qu'en employant simplement une règle divisée; M. Pouiliet a disposé de cette manière différents instruments.

M. Wheatstone (7) a proposé, sous le nom de rhéostat, un appareil destiné à atteindre le même but, et qui permet d'interposer dans un circuit une longueur variable d'un fil métallique, soit pour comparer les conductibilités , soit pour comparer les courants d'une pile voltaïque, comme nous Pindiquerons plus loin. Cet appareil consiste en deux cylindres portant un pas de vis sur leur surface et destinés à enrouler le fil de comparaison ou fil étalon ; ce fil est enroulé primitivement sur Yun d'eux, qui est métallique, et on le déroule à volonté avec la main sur le second cylindre, qui est en bois ou en matière isolante, de sorte que la quantité qui se trouve enroulée sur ce dernier représente la longueur variable du fil étalon introduit dans le circuit. Cet appareil, qui est simple, a le désavantage de ne permettre d'opérer qu'à la température ordinaire, et de faire varier la tension du fil étalon; pour des expériences précises, il faut disposer des rhéostats, soit en plaçant les fils longitudinaiement et main-

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tenant leur température constante^ soit en opérant avec des liquides^ et cela suivant le genre d'expériences à faire.

Ces considérations ont guidé M. E. Becquerel^ qui a repris en 1846 (8) différentes questions relatives à la mesure des pouvoirs conducteurs des solides et des liquides. Il s'est servi du galvanomètre différentiel et de rhéostats divers , mais en prenant toutes les précautions nécessaires pour que les résistances à la conductibilité soient déterminées avec toute l'exactitude qu'exigent les recherches scientifiques. En comparant les métaux entre eux, il a trouvé que les différences provenant de la température et de Fécrouissage^ étaient telles que le métal auquel on devait rapporter les conductibilités était Targent pur recuit : c'est celui que l'on est toujours plus certain de préparer avec le plus de pureté et le plus facilement; le mercure serait très-convenable , mais comme il conduit environ cinquante fois moins bien que l'argent, il exigerait des longueurs de colonnes liquides trop grandes pour la comparaison des conductibilités des autres métaux.

Il a montré entre quelles limites la conductibilité d'un métal varie avecl'écrouissage. Quand la température s'élève, le métal conduisant de moins en moins bien l'électricité, ainsi que Davy l'avait recoimu , sa résistance augmente ; il a déterminé pour chaque métal cette augmentation de résistance, et la quantité qu'il a nommée coefficient d'augmentation de résistance à la conductibilité; ces coefficients, qui ne sont pas en rapport avec la dilatation du fil, indiquent que la chaleur agit par une action propre en changeant la faculté conductrice des particules métalliques.

M. E. Becquerel a appliqué la même méthode à la détermination des conductibilités des liquides, en divisant également le courant provenant d'une source voltaïque en deux circuits partiels, le premier passant dans un fil métallique étalon en platine , le second dans un liquide renfermé dans une colonne cylindrique en verre dont on faisait varier la longueur à volonté; ces deux courants partiels agissaient en sens inverse sur l'aiguille aimantée de la boussole différentielle à l'aide des deux fils de cette boussole, de sorte qu'en allongeant le fil de platine ou la colonne liquide, on ramenait toujours l'aiguille au 0. D'un autre côté, pour se mettre à l'abri des effets de polarisation des lames métalliques qui servent à transmettre les courants dans Ifes liquides, M. E. Becquerel a introduit une seconde colonne liquide dans le circuit du fil de platine, de sorte qu'une fois le atteint, il diminuait la longueur de la

190 DE l'électbicité KT DO vaghstisms.

denxième coloime liquide^ et augmentait celle du fil de platine du même circuit , jusqu'à ce que le fût de nouveau atteint; il est évident que le second circuit partiel étant resté identique ii hiiméme, les courants électriques étaient non-seulement é^ux entre eux^ mais aussi égaux à ce qu'ils étaient au commencement de l'expérience; par conséquent les déterminations expérimentales ont donné les résistances à la conductibilité ^ abstraction faite de la polarisation^ perte au passage^ etc.^ ce qui n^avait pas été fait antérieurement.

Après avoir comparé par cette méthode les résistances d'tm ce^ tain nombre de dissolutions ^ il a montré que pour une partie d'entre elles le pouvoir conducteur augmente à mesure que la substance saline entre en plus grande proportion dans le liquide; il y en a d'autres qui offrent un maximum de conductibilité^ et alors ime plus grande concentration donne lieu à une diminution dans la faculté conductrice. L'action de la chaleur sur la conductibilité des liquides s'exerce en sens inverse de celle qui est produite sur 1^ solides; au lieu de diminuer la conductibilité^ elle l'augmente dans une proportion beaucoup plus forte et qui a été déterminée.

Des recherches nombreuses ont été faites en outre sur les pouvoir conducteurs des solides et des liquides par M. Biess^ qui a fait usage, comme Priestley et Harris^ des effets d'électricité statique; par MM. Lenz, Marié (9)^ Matteucci (10) ^ Marianini^ Wartmann^ Hanekel, Mousson (il) : ce dernier a cherché à montrer que la loi du diamètre ne s'appliquait pas rigoureusement; mais^ si Pon a égard au changement moléculaire que l'écrouissage apporte dans les fils, que l'on déduise le diamètre par les poids et la densité du métal^ et que l'on mette les fils dans les mêmes conditions physiques, on vérifie cette loi, comme Davy et M. Becquerel l'ont établi dans leurs expériences.

Nous devons ajouter encore que MM. Kirchhof (1 2) et Smaasen (13) ont étudié la propagation des courants dans des conducteurs non linéaires et dans des plaques métalliques, et que MM. Faraday^ Beetz , Hittorf, Buff, etc., ont cherché les pouvoirs conducteurs que certaines substances solides acquièrent à différentes tM^pératurcs, et principalement à l'état de fusion.

Si un certain nombre de corps solides et liquides laissent circuler l'électricité à travers leur masse, leS gaz à la température ordinaire sont rangés parmi les corps mauvais conducteurs; aussi les pôles d'une pile isolée et placée dans l'air conservent^ils leur excès de

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tension, si celle-ci n^est pas suffisante pour donner des étincelles: cependant il semblerait^ diaprés une observation faite^ il y a quelques années^ par M. Page (4A), que Tair humide peut conduire légèrement l'électricité. Mais si la température des gaz s'élève, alors ils n'agissent plus de même et peuvent devenir conducteurs.

L^action de. la flamme sur les corps électrisés a été remarquée par Gilbert (15); dans son ouvrage, après avoir rappelé les actions attractives exercées par Tambre et plusieurs pierres frottées, il dit que, près des flammes, les corps frottés perdent leur faculté attractive. Depuis, cet effet a été confirmé par les physiciens qui répétèrent ces expériences; au milieu du siècle dernier Winkler, puis Watson (16), démontrèrent que la tlamme conduisait Télectricité^ et Canton (16*), que Pair chaud jouissait de la même faculté. Plus tard, Bennet et Volta (voir page 41) se servirent de cetie propriété pour augmenter la sensibilité des électroscopes employés dans Tétude de l'électricité atmosphérique.

Mais c'est Erman (17) qui le premier a montré^ ainsi qu^on Pa déjà vu page 53, que les flammes conduisent rélectricité voltaïque ou à faible tension; il a même trouvé une inégalité d^action dans les conducteurs qui touchent aux deux pôles, puisque, dans la plupart des flammes, un conducteur touchant au pôle positif d'une pile isolée est déchaîné complètement, tandis que le pôle négatif acquiert son maximum d'action. Avec la flamme du phosphore Tinverse a lieu. HM. Andrew (18), Becquerel (19), ont étudié des effets du même genre.

Suivant M. Riess (19') la conductibilité de la flamme estdue à des filets de vapeur mélangés à Tair chaud et terminés en pointes, lesquels facilitent l'écoulement de Télectricité ; quant aux corps qui brûlent sans flamme, leur conductibilité serait due aux pointes qui se forment sur le corps en combustion. Mais cette explication ne saurait être exacte, les expériences que nous allons rapporter ayant montré que les gaz , à une haute température , acquièrent la faculté de conduire Félectricité, même à une faible tension.

VL. E. Becquerel (20) a prouvé, comme il suit, qu'il en était ainsi : il a tendu dans Taxe d'un tube en platine et parallèlement à sa direction un fil de platine, mais de façon que le fil ne touche pas le tube} il a élevé la température de ce dernier sur une partie de sa longueur, puis, après avoir renfermé un gaz dans le tube, il a ai* taché les deux extrémités d'un circuit voltaïque composé d'un ou plusieurs couples et d'un multiplicateur, au fil et au tube; il a

192 DE L'ÉLECTfilClTÉ ET DU MAGNÉTISIIE.

trouvé alors que^ si le gaz interposé entre le fil et le tube est audessous de la température rouge^ aucun courant ne passe au travers de l'intervalle ; mais que si leur température atteint le rouge naissant^ à partir de cette limite^ ils transmettent d^autant mieux rélectricité que leur température s'élève davantage. Gcitte propriété est générale pour tous les tluides aériformes. M. £. Becquerel a montré^ en outre, quelle était Finfluence de la force élastique du gaz, de la température, de la nature du gaz, et de retendue comparative des électrodes, pour transmettre les courants électriques.

Ce passage de l'électricité au travers des gaz ne peut s'expliquer que par la conductibilité des molécules gazeuses ou par des décharges^ à Taide des molécules enlevées des conducteurs ; après avoir discuté les deux hypothèses, M. Ë. Becquerel a émis Topinion que le phénomène avait lieu par conductibilité comme à travers les solides et les liquides. Du reste, le phénomène des décharges obcures montrent que dans certaines conditions le passage de Félectricité s'effectue comme par voie de conductibilité au milieu des gaz.

§ IL Action par influence; transmission des décharges électriques.

L'action par influence qui a lieu entre un corps électrisé et un corps à l'état naturel placé à distance , ne s'opère pas sans que la substance intermédiaire ne prenne un certain état de polarité; si cette substance était non conductrice d'une manière absolue^ alors^ toute action venant à cesser, le corps primitivement à Tétat naturel cesserait d'être influencé et deviendrait neutre ; mais tel n'est pas l'état habituel, les corps ayant une conductibilité propre à Taide de laquelle la transmission d'une faible quantité d'électricité peut s'opérer. La déperdition dans l'air sec de l'électricité des^corps électrisés, fixés à des liges de gomme laque ou de verre, tient en partie à cette cause; elle indique que les particules matérielles ne sont isolantes que pour des tensions électriques très-faibles, et qu'elles acquièrent le pouvoir de conduire rélectricité pour de plus fortes tensions; néanmoins la résistance à la conductibilité des gaz est énorme, par rapport à celles des liquides et surtout des métaux.

Dans le siècle dernier, la propagation lente de l'électricité dans le verre et dans les corps mauvais conducteurs a été le sujet de discussions ; elle fut admise par Wilson et par GËpinus (20') ; du reste, l'expérience remarquable de Franklin (20"), relative à l'analyse delà bouteille de Leyde, et dans laquelle il prouva parla sépa^

CHAPITBB VlII. 193

ration des garnitures^ que la charge réside sur le verre, et les expériences (20*) diaprés lesquelles on observa qu'une même bouteille pouvait donner successivement diverses décharges, indices des ré- , sidus d'électricité; devaient indiquer la pénétration de l'électricité à une certaine profondeur dans le verre. 11 n'est pas sans intérêt de rappeler également à cette occasion les expériences curieuses d<î Canton (20*) sur des boules en verre formant condensateurs, électrisées intérieurement, puis scellées par la fusion du verre : Télectricité se conservait pendant un temps fort long , et se manifestait au dehors quand le verre devenait bon conducteur en le chauffant, tandis que cette électricité ne se perdait que très-lentement dans les conditions ordinaires, par une communication lente dans le verre. Ainsi il n'existe aucun corps isolant d'une manière absolue 3 il n^y a que des différences dans le pouvoir conducteur de leurs molécules.

Coulomb (21), lors de ses recherches sur les lois qui régissent les attractions et répulsions électriques, reconnut la nécessité de déterminer la quantité d'électricité que perdait un corps électrisé par Tair plus ou moins humide et par les supports ; il fit cette détermination à l'aide de la balance de torsion , et arriva à cette conséquence générale , qu'un support d'une longueur quadruple isole une quantité double d'électricité.

Dans la théorie de Poisson sur l'équilibre de Pélectricilé à la surface des corps, on a vu que l'on avait supposé que Pélectricité libre n'était maintenue sur les corps que par la pression de l'air ; il est plus probable que l'air agit, jusqu'à un certain point, à la façon des corps non-conducteurs, comme le soufre et la gomme laque, par la masse de ses particules et non par sa pression, car dans le vide de nos machines, les corps chargés d'une certaine quantité d'électricité peuvent l'ester ainsi sans qu'il y ait déperdition : en effet, les expériences de Boy le, d^Hauksbée (22), de Gray, de Dufay (23), ont montré que les corps électrisés attirent les corps légers aussi bien dans le vide que dans l'air. Mais, comme il s'agissait de corps non conducteurs, on pouvait penser qu'ils restaient chargés d'électricité en vertu de la non-conductibilité de la matière; les expériences de M. Harris (24) et celles de M. Becquerel (2r)) ont montré que, dans le vide de nos machines, un électroscope chargé ne perd pas toute son électricité.

Lorsqu'un corps électrisé agit à distance sur un corps à l'état naturel, l'action par influence a lieu par Tintermédiaire du milieu

lâ

194 DE L ELECTRICITE kT DU MAGNETISME.

qui les sépare; M. Faraday (26) a étudié ces actions et a déduit de ses recherches étendues que les corps solides présentaient des différences dans leur pouvoir inducteur, c*est-à-dire, quant à la manière dont l'induction se manifeste à distance^ et conséquemment relativement à la quantité plus ou moins grande d'électricité par influence développée par l'intermédiaire des corps isolants solides ou liquides; quant aux gaz, ils ont offert les même^ effets^ ou le même pouvoir inducteur, quelle que soit leur pression. M. Harris et M. Belli sont arrivée à la même conclusion que M. Faraday.

M. Matteucci (i7) n'a pas expliqué de la même manière les effets produits : il a attribué la différence entre les effets d'induction observés avec les corps solides à ce que l'électricité se propage dans la niasse jusqu'à une petite profondeur, et cela différemment, suivant la nature du corps et sa température. D'après ses recherches, l'action par influence aurait lieu de la même manière dans les diffé rents corps, quoique par une polarisation des particules intermédiaires, et il n'y aurait pas de différence dans leur pouvoir inducteur, mais seulement dans leur pouvoir isolant plus ou moins grand.

Depuis les recherches de M. Faraday, M. Riess (27*)[ a étudié d'une manière spéciale le développement d'électricité par influence, principalement dans les condensateurs. 11 a montré que les résultats des expériences ne confirmaient pas l'explication du condensateur admise jusqu'ici, et dans laquelle le corps is(dant ne jouerait qu'un rôle purement passif, et qu'il fallait tenir compte de Tinfluence de cet isolant; il en a déduit une nouvelle théorie du condensateur en rapport avec les faits observés.

Les recherches de M. Faraday, comme celles de M. Harris, sont venues confirmer les idées de Wilson et d'OËpinus, savoir, que les corps isolants possèdent des propriétés conductrices faibles mais sensibles; quant au pouvoir isolant plus ou moins grand des gaz, il peut être apprécié par les résistances aux décharges électriques, comme l'ont fait voir MM. Faraday, Matteucci et Masson (28) en montrant que les gaz présentent des effets bien différents; cette résistance à la décharge paraît être en rapport avec la quantité de particules placées sur le passage de l'électricité.

n^après ces différents travaux , il y a deux modes de propagation de l'électricité dans les corps : propagation par voie de conductibilité, de molécule à molécule, et qui peut avoir lieu dans les solides, les liquides et les gaz ; propagation par voie de décharge avec disjonction des molécules placées sur le passage de l'électricité.

GHAPITAE YIII. 193

La propagation de ^électricité dans certains corps médiocres conducteurs, et principalement dans les huiles, a été mesurée paj* M. Rousseau, à Taide d'un électroscope qu'il a nommé diagomètre (29) ; dans cet appareil, la force répulsive exercée entre une tige fixe isolée, horizontale, électrisée, et une aiguille mobile, est contre-balancée par l'action que la terre exerce sur une petite aiguille aimantée fixée à l'aiguille mobile; il a trouvé, par exemple, qu'une charge électrique mettait 4^0 minutes à porter l'aiguille à la déviation maximum quand Télectricité traversait Thuile d'olive, tandis qu'en opérant avec l'huile de pavot, elle ne mettait que 27 secondes.

Nous avons déjà parlé, page 53, des observations d'Erman , et précédemment, page 191, nous avons cité les effets obtenus avec les flammes; mais, si nous n'insistons pas ici sur les différences que présentent lès corps dits unipolaires, c'est qu'il est possible que ces différences ne proviennent que d'effets secondaires, dus à ce que les réactions chimiques produites par Félectricité apportent sur les conducteurs des éléments isolants qui donnent lieu aux effets observés.

Lorsque l'électricité s'écoule à la surface des corps , suivant leur nature, leur mode de cristallisation, elle ne passe pas avec une égale facilité dans toutes les directions; ce sujet a été étudié par M. Wiedeman (30) et M. de Senarmont (31) ; le premier de ces physiciens s'est servi de poussière de lycopode ou de minium, dont il recouvre la surface des corps à étudier, et, en électrisant une pointe en contact avec la surface, la poudre s'écarte uniformément ou inégalement autour de la pointe , suivant que Ton opère avec un corps amorphe ou cristallisé; d'après la différence d'écartement, on en déduit la plus ou moins grande facilité de dispersion, suivant la surface.

M. de Senarmont était arrivé en même temps que M. Wiedeman à des résultats du même genre, mais en employant un autre procédé d'expérimentation : la surface à étudier était recouverte d'une lame d'étain dans laquelle était découpée une ouverture circulaire; on plaçait le tout sous la cloche d'une machine pneumatique, et l'on amenait une pointe fixée à la partie supérieure de la cloche de façon à toucher la surface au centre de l'ouverture de la lame d'étain; en électrisant la tige métallique avec l'électricité positive, et opérant dans l'obscurité, l'électricité s'échappait dans des directions dépendant de la position des axes optiques des cristaux avec lesquels on opérait. Les résultats obtenus ont montré qu'il y a des différences dans la propagation de l'électricité à la surface des corps

196 DE l'électricité ET DU MAGNETISME.

cristallisés suivant des directions qui sont liées à la position des axes de ces cristaux.

On peut se demander si ces expériences intéressantes sur la conductibUité superficielle conduisent à admettre une conductibilité intérieure, ou propre, de la substance dans les mêmes proportions? C'est ce que Fon ne peut affirmer ; car si les cristaux rudimentairs, lors de leur groupement, présentent des angles dans une certaine direction, il est certain que ces saillies, invisibles à l'aide des appareils, faciliteront Técoulement de l'électricité dans cette direction. On ne peut cependant s'empêcher de reconnaître qu'il y a une liaison intime entre les propriétés optiques des minéraux et ces phénomènes, d^autant plus que M. Knoblauch (32) a obsené que des cristaux suspendus entre les pôles de piles sèches prenaient une direction déterminée comme entre les pôles d'un aimant , résultat qui semble montrer une disposition à la production de phénomènes d'électricité par influence plus faciles dans certaines directions que dans d'autres.

Dans toutes les recherches faites sur la propagation de l'électricité dans les gaz, il est très-remarquable qu'il y ait une diflférence due à la nature de l'électricité ; en effet, M. Belli (32') a montré que, dans l'air et dans les gaz, l'électricité négative se dissipait plus rapidement que l'électricité positive; MM. Faraday et Matteucci ont prouvé qui si les gaz avaient le même pouvoir inducteur, leur résistance à la décharge électrique était différente, et que pour un même gaz les effets dépendaient de la grosseur des boules entre lesquelles les décharges éclataient, et qu'il n^était pas indifférent que la plus petite boule fût positive ou négative. En général, dans l'air, la perte de l'électricité négative est plus rapide que celle de la positive. D'un autre côté , MM. Wiedeman et de Senarmont ont constaté, dans les recherches citées plus haut, que les différences observées ne pouvaient être obtenues qu'à l'aide de l'électricité positive; M. de Senarmont a vu qu'avec les cristaux, l'électricité négative donnait une propagation uniforme comme avec les corps amorphes : cet effet ne proviendrait-il pas de ce que la plus grande facilité de propagation de cette électricité s'oppose à l'observation des différences observées?

CH/IPITRE YIII. 197

§ III, Vitesse de Vélectricite.

On a vu, chapitre 1«% page 6 , que dans les premiers temps de la découverte de la bouteille de Leyde, on chercha à s'assurer si la vitesse de transmission de Télectricité à une certaine distance pouvait être appréciée ; mais, malgré la longueur des conducteurs, on ne put observer aucun intervalle de temps appréciable entre l'instant de la fermeture d'un circuit électrique à Tune des extrémités de ce circuit et celui où l'effet était produit à Pautre extrémité. Ce n'est qu'en 1834. (33) que M. Wheatstone essaya de déterminer la durée d'une étincelle électrique et de trouver la \itesse de propagation de l'influence électrique dans un conducteur métallique.

M. Wheatstone fixa un miroir tournant à un axe auquel il pouvait communiquer une vitesse de 600 à 800 tours par seconde, et il disposa son appareil pour examiner les étincelles éclatant entre deux ou plusieurs conducteurs après leur réflexion dans le miroir; il annonça alors que les étincelles paraissaient des lignes continues d'après leur durée , qui était appréciable , et que le retard que la décharge d^une bouteille de Leyde éprouvait à passer dans un fil conducteur donnait aux images des étincelles produites aux extrémités de ce fil conducteur, des positions obliques permettant de calculer la vitesse de transmission de l'influence électrique diaprés la vitesse de rotation du miroir. Il arriva alors à cette conclusion, que la vitesse de propagation de l'électricité dans un fil de cuivre était comparable à celle de la lumière, et devait être de 460,000 kilomètres par seconde.

Plus tard, l'établissement de lignes télégraphiques permit de disposer de longs circuits isolés dans l'air, et de pouvoir estimer le temps que mettait un courant électrique à parcourir une étendue déterminée en opérant sur deux fils réunis de façon à former un seul circuit , dont les extrémités étaient près l'une de l'autre , et à produire une même action physique ou chimique à ces deux extrémités. M. Walker (34) , en 4849, s'occupa de cette détermination en Amérique, et plus tard M. Mitchel et M. Gould. Ils trouvèrent des nombres bien inférieurs à ceux de M. Wheatstone, c'est-à-dire 25,000 kilomètres, 45,000 et 30,000 kilomètres par seconde, au lieu de 460,000 kilomètres. En 4850, M. Fizeau et Gounelle, en France (35), puis MM. Gnillemin et Burnouf, trouvèrent, par une autre méthode, en faisant passer des courants

19S DB l'ÉLECTBTCITÉ ST DU MAGHÉnSME.

interrompus, 180,000 et 100,000 kilomètres. Depuis, les astronomes de robser\'atoîre de Green^vîch et d'Edimbourg trouvèrent un nombre beaucoup moindre que ceux de M. Walker, c'est-à-dire 12,000 kilomètres, et avec le fil allant de Londres à Bruxelles, dont une partie est sous Teau, on a trouvé seulement 4,300 kilomètres par seconde.

Le peu de concordance entre ces résultats peut être expliqué au moyen des actions par influence obser\'ées dans les fils télégraphiques souterrains et sous-marins et étudiées par M. Faraday (36; ; il est démontré, en effet, que lorsque les fils conducteurs isolés viennent à être mis en conmiunication avec les pôles d'une pile, l'action par influence exercée sur les corps conducteurs placés à proximité^ tels qde l'eau ou le sol, s'ils sont plongésdans l'eau ou dans la terre, et tels que les poteaux, les fils voisins et les corps qui sont à proximité, permet à rélectricité de s'accumuler à la surface des fils comme dans des condensateurs, et il en résulte un retard dans les actions exercées de la part des fils parcourus par ce courant sur une aiguille aimantée. C'est ainsi qu'en comparant deux fils d'une longueur de 2,400 kilomètres, l'un plongé dans l'eau, l'autre dans l'air, M. Faraday a trouvé que le courant électrique a mis deux secondes pour traverser le premier d'un bout à Vautre, ce qui donnerait seulement 1,200 kilomètres par seconde à la vitesse de l'électricité , tandis que pour le second le temps a été inappréciable.

Ainsi , tout en admettant que la propagation de Pélectricité est excessivement rapide, et que dans la télégraphie électrique elle peut être négligée, cependant ce sujet mérite d'attirer l'attention des physiciens, et il serait à désirer que de nouvelles expériences fussent faites, non -seulement à l'aide de la méthode de M. Wheatstone, mais encore par les autres procédés qui ont été proposés pour bien connaître l'influence des effets d'induction du courant sur luinnême et ceux qui sont dus aux conducteurs voisins, car cette question n'est pas encore suffisamment élucidée.

§ rV. Piles voltatques.

Depuis la découverte de la pile, on avait cherché à modifier ce précieux instrument de façon à en rendre l'emploi plus facile et à en augmenter de beaucoup les effets tout en maintenant la constance de la production de rélectricité. On a vu, en effet, pages 34 et 52, que Cruikshanks etWoUaslon avaient donné des formes plus

CHAPITBE yilf. 199

commodes à la pile de Yolta. Mais ces appareils avaient les mômes inconvénients que la pile voltaïque primitive et présentaient les mêmes causes de diminution d'intensité du courant , c/est-è-dire la polarisation des lames (voir page 169) par le transport des gaz et des métaux lors de Faction électro-chimique exercée par le courant sur le liquide de la pile.

Depuis 4820^ la pile a été bien modifiée, surtout depuis que l'on connaît les différentes circonstances de la production de Télectri* cité et rinfluence de la nature des substances qui entrent dans la composition des couples; on possède^ en outre^ des moyens d^ob* tenir des effets d'une puissance remarquable. Deux travaux qui marquent dans l'histoire de la pile ont contribué à ce résultat^ et sont venus compléter Fimmortelle découverte de Volta : le premier est celui de Ohm, publié en 1827, travail tout théorique, mais dont les résultats ont été démontrés plus tard par les expériences des physiciens, et qui fixe les idées sur l'influence de la conductibilité des éléments constituants des couples et sur les lois du dégagement de l'électricité; le second est celui publié par M, Becquerel, en 1829, travail tout expérimental, qui, en montrant les causes de la diminution de Tintensité du courant d'une pile, permit de le rendre constant au moyen des piles dites à deux liquides ou à courant constant. Mais , comme il arrive toujours, il s'est passé près d'une dizaine d'années avant que ces travaux, suffisamment connus, aient été appréciés des physiciens. Nous allons faire connaître successivement Pensemble de ces deux travaux , les recherches qui s'y rapportent, et les conséquences qu'ils ont eues pour la science de rélectricité.

Zinc amalgamé. On doit d'abord parler, par ordre de date , de la propriété singulière que possède le zinc amalgamé de n*étre que très-faiblement attaqué par l'eau acidulée avec de l'acide sulfurique, propriété signalée pour la première fois par H. Davy en 4826. Davy s'est borné à signaler ce fait, et en outre que le zinc amalgamé est positif par rapport à du zinc pur, sans en tirer aucune conséquence; c'est M. Kempt (37) qui le premier a fait usage du zinc amalgamé dans la construction régulière des appareils voitaïqiies. Bien que l'explication de l'effet produit ne soit pas encore complètement satisfaisante, cependant l'emploi de cet amalgame dans les piles donne lieu à un courant électrique plus énergique qu'avec du zinc ordinaire ( environ 2 à 4 centièmes en plus ) ; en outre, les appareils ne fonctionnant pas, ou du moins à peine, quand

300 DE L BLECTIICITE ET DU KÀGÏdTISME.

le circuit n'est pas fermée on est certain que Too utiliserait h totalité de l'électricité qoi est fournie par l'action ehimiqne exercée de la part du liquide sur le zinc amalgamé^ comme la théorie l'indique, si dans la pratique on n'avait pas reconnu une légère difTérence due à ce que le zinc amalgamé est même très-légèrement altéré sans que le circuit soit fermé. L'action des autres acides que l'acide sulfurique sur le zinc amalgamé est diff^ente , car celui-ci peut être altéré dans certains cas avec dégagement de gaz; mais, comme on fait usage habituellement d'acide sulfurique, on voit qu'en somme la substitution de cette matière au zinc employé comme élément altérable des couples est un perfectionnement très-important apporté à la pile.

Théorie de la pile. — Covrants dérivés. Ohm (38) a publié , en 18i7, à Berlin, un mémoire sur la théorie mathématique de la pile de Volta, dans lequel il a tenté de faire pour Télectricité dans la pile ce que Fourier, Laplace, Poisson, Ampère^ avaient fait pour la chaleur, l'électricité statique et l'électricité dynamique; si les bases sur lesquelles il s'est fondé, comme on va le voir, ne sont pas à l'abri d'objections, puisqu'il a adopté la théorie du contact de Volta et que la théorie chimique est celle qui rend compte de tous les faits connus, cependant la formule qu'il a donnée , et qui représente l'intensité du courant de la pile ainsi que les intensités des courants dans des fils partiels qui unissent simultanément ses pôles, ont été vérifiées par expérience et adoptés par tous les physiciens.

Ohm a adopté à priori les lois fondamentales suivantes :

l"" Il admet que lorsque deux éléments matériels de même dimension sont en contact , mais inégalement électrisés, ils tendent à se mettre en équilibre électrique , ce qui a lieu dans un temps trèscourt et s'effectue proportionnellement à la différence des forces électroscopiques ou des tensions électriques qu'ils possèdent et à la longueur du temps ;

2*» La perte d'électricité qu'éprouve dans un temps donné un corps plongé dans l'air est proportionnelle à la quantité de cette électricité , et à un coefficient qui dépend de la nature du corps : Coulomb avait déduit cette conclusion de ses recherches ;

3" Quand deux corps hétérogènes sont en contact , il existe au point où ils se touchent une force électroscopique constante et égale à la différence des forces qui leur sont propres : c'est la tension électrique ou force électro-motrice.

En partant de là. Ohm a cherché à établir les conditions aux-

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quelles est soumis le mouvement de rélectricité dans les corps de forme et de nature quelconque^ et les équations différentielles auxquelles elles conduisent sont semblables à celles que Fourier et PcHsson ont données pour le mouvement de la chaleur.

Il a d'abord considéré le cas d'un anneau homogène, d'épaisseur constante, et dans une section duquel existe une tension électrique ou une inégalité dans les états électriques de deux surfaces consécutives; il en a déduit la distribution dans l'anneau tout entier. Ensuite il est passé au cas d'un anneau hétérogène, et enfin à une pile formée par la réunion de parties prismatiques où sur chaque surface d^excitation il y a un saut subit qui produit une force électro-motrice, et dans toutes les parties de laquelle il y a un passage successif et uniforme d'électricité. 11 en a déduit différentes expressions, mais entre autres la formule simplifiée suivante:

I étant rintensité du courant de la pile, E la somme des forces électro-motrices et R la somme de toutes les résistances à la conductibilité. Cette formule signifie que dans une pile la «grandeur ou l'intensité du courant est proportionnelle à la somme de toutes les forces électro-motrices de la pile et en raison inverse de toutes les résistances du circuit, y compris celle de la pile.» Ohm nommait aussi la somme des résistances R, la longueur réduite du circuit, c'est-à-dire la longueur divisée par le produit de son coefficient de conductibilité et de la section de toutes les parties du circuit.

Cette loi s'applique aussi bien à une pile d'un élément qu'à une pile d'un nombre quelconque d^éléments. Ohm (39) a déduit également de sa théorie les intensités relatives des courants électriques de circuits multiples qui joignent les pôles d'une pile, c'est-à-dire les lois des courants dérivés ; il a montré que les intensités relatives de ces courants étaient en raison inverse des résistances à la conductibilité des circuits.

Les recherches faites par Ohm pour vérifier sa théorie n'étaient pas suffisantes ; Texpérience seule pouvait décider si ses formules s'appliquaient aux appareils voltaïques, d'autant plus que le troisième principe sur lequel il s'est basé est hypothétique, et ne saurait être admis aujourd'hui, où il est généralement reconnu qu'il faut un travail moléculaire physique ou chimique pour engendrer l'électricité, et non le simple contact de deux corps.

202 DE l'ÉLECTBICITÉ et do MAG!IKnSME.

M. Poaillet IW , dès IR98^ sans sToir en oonntissaiiee desinifto^i de Obm^ s'occupait d'établir directement par rexpérîeoce les oon« ditions diverses du dégagement do l*éiectricité dans les |Mles; en effets dans la détermination des pouvoirs conducteurs ^ il signalait la nécessité de tenir compte de la mesure de Fîntenâté dn courant et de la résistance à la conductibilité de la pile ^ et les deux mémoires qu'il a publiés sur ce sujet en 1831 {M) et en 4837 (42) établissent expérimentalement d'une manière nette et compile la loi du dégagement de Téleetricité dans les piles thenno-électriques et hydro-électriques. C'est à l'occasion de ces recherches qull dé* crîvit la boussole des tangentes.

M. Ponillet présenta son premier mémoire à rAcadémie des sciences le 3 octobre 1831 , mémoire qu'on ne connut que par les extraits qui ont été publiés dans son Traité de physique et dans le journal ie Lycée. Il y a établi expérimentalement que le courant électrique d'une pile thermo-électrique « est en raison directe du nombre des éléments en activité, et en raison inverse de la résistance à la conductibilité du circuit total formé par les ccHiducteurs métalliques qui constituent la pile etpar le fil extérieur qui joint les pMes. § Il démontra , également par expérience^ que, dans les circuits dérivés, les intensités des courants partiels sont en raison inverse des résistances de ces circuits. Plus tard^ en 1837^ il étendit ces lois aux courants provenant des piles à courant constant^ c*est^à-dire des piles à deux liquides; la démonstration expérimentale de la loi simple qui règle le dégagement de l'électricité dans la pile fut alors parfaitement établie.

M. Fechner (43' entreprit également d'établir expérimentalement les lois du dégagement de l'électricité dans les piles hydro-électriques; il publia son travail en mai 1831^ et^ sous ce rapport^ il aurait Tantériorité de la publication sur M. Pouillet; mais il fit usage dans ses recherches de piles simples^ et les expériences faites avec ces appareils ne permettaient pas de comparer immédiatement les résultats obtenus, car les piles simple offrent trop d'incertitudes dans leur emploi , vu les etfets complexes qui se produisent et la diminution rapide dans l'intensité du courant à mesure qu elles fonctionnent ; ce n'est que par l'emploi des piles à deux liquides ou constantes, dont on va parler plus loin, et ainsi que Ta fait M. Pouillet, que les expériences purent acquérir la précision nécessaire. Aussi M. Fechner fut-il conduit à introduire dans la formule de la pile la résistance du courant au passage d'un solide

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dans on liquide ou réciproquement , et il avança que dans une pile hydro-électrique l'intensité du courant, proportionnelle à la force électro-motrice, était en raison inverse de la résistance du circuit, augmentée d'une quantité variable qui représentait la résistance au passage.

Ohm n'admit pas Inexistence de cette résistance spéciale. Les opinions furent alors partagées quant à l'explication des effets produits ; et, si quelques physiciens on cru pouvoir expliquer les effets par une perte au passage, d'autres ne virent qu'une force électro-motrice inverse due à la polarisation des lames des couples simples, et qui, donnant lieu à un courant électrique inverse de celui de la pile, diminuait Tintensité du courant de celle-ci aussitôt que Télectricité commençait à circuler. Il y a plusieurs années, nous avons partagé la première opinion ; mais toutes les recherches faites depuis , ainsi que les nôtres, montrent que les effets que Ton peut observer aux changements de conducteurs sont de Tordre de grandeur qui n^influe pas sur les effets observés; dès lors, la seconde hypothèse, celle qui attribue Técart des effets présentés par les piles simples de ceux qui seraient donnés par la loi fondamentale de la pile, à une force électro-motrice inverse fonction de l'intensité du courant au moment où celui-ci commence k passer dans le circuit, c'est-à-dire l'hypothèse qui attribue ces divergences à la polarisation des lames, doit être adoptée. On explique de la même manière les différents effets que présentent des diaphragmes métalliques interposés au milieu de conducteurs liquides, car leurs faces opposées se recouvrent de gaz ou de matières, et donnent lieu à des actions secondaires de polarisation analogues k celles dont il a été question pages 36 et i 69.

Il résulte de là que le travail de M. Fechner, quoique très-intéressant au point de vue des effets des piles simples, ne pouvait servir à démontrer la loi de la pile; le travail de M. Pouillel,en 4837, a permis, comme on la vu, de Rétablir nettement. Depuis, les travaux très-nombreux des physiciens sont venus confirmer les résultats obtenus; il nous suffira de citer, après Ohm, Pouillet et Fechner, MM. Poggendorf, Lenz, Delarive, Wheatstone, Despretz, Wartmann, E. Becquerel, etc.

M. Marié (43') a voulu montrer, d'après les écarts qu'il a observés en faisant usage de différents couples constants, que la loi précédente était en défaut; mais ces expériences n'infirment pas les résultats dont il vient d'être question, car rien n'indique qu'il n'y ait pas eu quelque effet de polarisation dans ses recherches, et que les

204 Dl l'bLBCTIICITÉ KT DU MAGIfÉTISlIB.

forces électro- motrices ou les résistances n'aient pas subi des changements pendant le cours des observations.

La loi de la pile est très-importante, car par son aide on peut se rendre compte de toutes les circonstances de Pintensité du courant, d'après la dimension des éléments, la résistance des couples et celle du circuit extérieur; seulement il faut remarquer que si l'énoncé de la loi, telle qu'elle est admise, indique que Tintensité du courant d'une pile est égale à la sonune des forces électro-motrices, et en raison inverse de la somme des résistances de tout le circuit, composé de la pile et du circwt, on doit entendre par force électro-motrice la force en vertu de laquelle Télectricité passe dans le circuit^ cette force ne dépendant pas du contact des métaux, comme le supposait Volta , mais bien de l'action chimique exercée par les liquides sur les métaux, et en général des réactions chimiques opérées dans Tintérieur des couples.

Piles à courant constant. En 4829 (44), M. Becquerel, tout en posant les principes de la diminution dans l'intensité du courant électrique dans les piles voltaïques^ construisit des piles à courant constant; en rapportant plusieurs passages de son mémoire, le fait paraL tra parfaitement net. Il dit page 23 du t. XLI des Ann. de chimie et de physique] : a ... La pile porte avec elle la cause des diminutions a qu'éprouve continuellement l'intensité du courant électrique ; car, a dès l'instant qu'elle fonctionne, il s'opère des décompositions et a des transports de substances qui polarisent les plaques de maa nière à produire des courants en sens inverse du premier : l'art « consiste à dissoudre ces dépôts à mesure qu'ils se forment avec « des liquides convenablement placés. On y parvient, etc. »

Même page , en parlant des couples à deux liquides séparés par une baudruche, il s'exprime ainsi : «Le maximum d'intensité s*oba tient sensiblement quand le cuivre plonge dans une dissolution de a nilrate de cuivre et le zinc dans une dissolution de nitrate de zinc. »

Enfin, page 24- : « Une pile construite suivant les principes que je a viens de faire connaître , c'est-à-dire dans laquelle chaque métal a plonge dans une case particulière qui renferme un liquide conve- « nable ; cette pile, dis-je, réunit toutes les conditions les plus favoa râbles, puisqu'on évite les causes qui peuvent nuire aux effets « électriques. »

Ainsi la disposition des couples, en plongeant chaque lame dans une dissolution diflérente, les deux liquides étant séparés par une cloison perméable, et en particulier la lame de cuivre se trouvant

CHAPITKE YIIT. 205

dans un sel de cuivre, c'est-à-dire les couples de sulfate de cuivre, ont été employés par M. Becquerel depuis cette époque. Le sulfate de cuivre était décomposé par le courant de la pile lui-même , et la lame négative n'était pas polarisée, car Thydrogène formé réduisait le sulfate de cuivre sur la surface de cette lame; du côté positif l'oxygène oxydait le zinc, on évitait la polarisation par les gaz et les autres corps provenant de la décomposition électro-chimique, et, les lames restant identiques à elles-mêmes, le courant était constant, pourvu que lesliquides eussent lamême composition etla même température.

M. Becquerel fit connaître aussi en 1835 l'appareil dont nous avons parlé page 168, et qui a été nommé pile à oxygène; dans cet appareil il a employé pour la première fois l'acide nitrique au pôle négatif de la pile, lequel dépolarisait la lame en lui enlevant à chaque instant l'hydrogène transporté.

Ces recherches, bien que connues des physiciens , ne furent pas appliquées pendant plusieurs années; en 1836 (45) M. Daniell fit connaître une pile qui n'était que la reproduction, sous une forme plus commode, de la pile découverte par M. Becquerel. Il se servit pour métaux de zinc et de cuivre, et les deux liquides, qui étaient de Feau acidulée ou une dissolution de sulfate de zinc et une dissolution de sulfate de cuivre, étaient séparés par une forte baudruche formant un cylindre au lieu d'être une simple surface plane, comme dans l'appareil de M. Becquerel; en outre, en établissant avec un système de siphons une circulation du liquide qui attaquait le zinc, le liquide conservait la même composition et le môme degré de concentration, et par conséquent la pile était constante.

Diaprés cela, la découverte de la pile à sulfate de cuivre a donc été inexactement attribuée à Daniell par plusieurs auteurs. Du reste, il est focile de citer ce qu'ont dit à ce sujet M. Pouillet en exposant en 1837 ses recherches sur la démonstration expérimentale des lois des courants dans les piles, et M. Grove en présentant à l'Académie des sciences de Paris la pile dont il va être question plus loin.

M. Pouillet s'exprime ainsi (46) : « Les piles qui ont été em- « ployées de préférence sont les piles cloisonnées, dont le principe (f est dû à M. Becquerel ; elles ont l'immense avantage d'avoir une « force constante pendant des heures entières, etc. »

M. Grove (47) dit : « M. Becquerel a été le premier à se servir de a celle-ci (d'une vessie) dans les cellules excitantes de l'auge, et « par ce moyen il nous a donné le pouvoir de produire un courant tt constant en empêchant la précipitation mutuelle des métaux ;

206 DR l'Électricité et du magnétisme.

(c avec une autre forme de diphragme^ c'est-à-dire avec Tar^le hua mectée^ M. Becquerel a produit ces résultats extraordinaires de a cristallisation si universellement connus et d'une si grande impo^ a tance. M. Daniell aussi ^ par le moyen du diaphragme poreux, a a beaucoup amélioré la construction des batteries volta'ïques. n

La pile à sulfate de cuivre a été modifiée depuis cette époque, et^ tout en lui donnant différentes formes, on s'est servi de divers diaphragmes, etc.; M. Becquerel, de 1836 à 1840^ dans ses recherches sur le traitement élejctro-chimique des minerais d'argent, s'est servi de diaphragmes formés de planches, de toiles à voile, de porcelaine dégourdie, de plâtre, de creusets ordinaires, etc.

En 1839^ M. Grove fit connaître à l'Académie des sciences de Paris une pile de petite dimension , mais dont la disposition était telle que sa puissance d'action était plus grande que celles qui avaient été employées jusqu'ici. Il se servit comme diaphragme perméable d'une tête de pipe, et plaça en dedans et en dehors différents liquides : d'abord de l'acide nitrique et de la potasse, comme dans la pile à gaz oxygène de M. Becquerel; puis des acides, et de chaque côté des lames de platine ou d'or, dans le but d'étudier les actions produites au contact des acides entre eux ; il substitua ensuite aux deux lames inoxydables, d'un côté une lame de zinc amalgamé plongée dans l'eau acidulée par l'acide sulfurique, et do l'autre une lame de platine plongée dans l'acide nitrique^ et il obtint un couple voltaïque d'une grande énergie. Dans cette disposition découplé, l'électricité dégagée résulte de l'action de l'eau acidulée sur le zinc amalgamé et de la réaction des deux dissolutions entre elles, et la lame de platine plongée dans l'acide nitrique se dépolarise continuellement, comme dans la pile à gaz oxygène faite antérieurement par M. Becquerel, parce que l'hydrogène naissant réduit l'acide azotique.

Quelques jours après la publication de la note de M. Grove, présentée à PAcadémie des sciences de Paris par M. Becquerel, M. Grove vint au Muséum d'histoire naturelle, et, sous sa direction, il nous fut possible de faire monter une pile dans laquelle les tètes de pipes étaient remplacées par des vases cylindriques poreux en biscuit de porcelaine, et qui existaient au laboratoire depuis longtemps. On mit en dehors de chaque cylindre un vase d'eau acidulée par l'acide sulfurique au -j^ et un cylindre en zinc amalgunoé, etdansle diaphragmedel'ac^deazotiqueetunelamede platine; cette pile de 10 éléments présenta des effets calorifiques et chimiques très^

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énergiques. Depuis cette époque, en France et en Allemagne^ on a conservé cette forme cylindrique aux diaphragmes perméables de la pile de M. Grove; en Angleterre on a préféré les diaphragmes en terre poreuse et plats.

En 1843 (4.8), M. Bunsen envoyait à PAcadémie des sciences la description d^une pile ne différant de celle de M. Grove qu'en ce que le conducteur en platine qui se trouve dans Tacide nitrique était remplacé par un conducteur en coke préparé. Le coke préparé^ ou le charboD de cornue^ commeon l'emploie maintenant^ remplit la fonction de conducteur, et ne fait que rendre la dépense première d'une pile de Grove moins coûteuse; quant à l'effet produit, il est le même.

La pile à acide nitrique est de toutes les piles usuelles celle qui est la moins coûteuse, et qui donne les effets les plus énergiques; c'est pour ce motif qu'elle a été adoptée malgré l'inconvénient très-grand qu'elle présente, et qui tient aux émanations de vapeur nitreuse. Elle est considérée comme constante, mais, pour que cette condition soit remplie, il faut que la résistance à la conductibilité de chaque couple soit la même, et par conséquent que la température et la composition des liquides des couples reste fixe. Si doue on ne renouvelle pas continuellement les liquides des couples» faction décroît au fur et à mesure que leur résistance à la conductibilité augmente; cette dernière est en effet rélément essentiellement variable d'une pile. Quand on veut employer une pile moins énergique mais plus constante, on a recours à la pile à sulfate de cuivre, décrite plus haut.

Piles diverses. Avant que les piles à courant constant fussent oonnues^ et même depuis, on a cherché à perfectionner la pile simpledeVolta, déjà perfectionnée par Cruikshanks etWollaston, soit pour en rendre l'emploi plus commode, soit en vue de produire des actions calorifiques énergiques; mais, bien que les appareils proposés aient été abandonnés depuis que l'usage des piles à sulfate de cuivre et à acide nitrique s'est généralisé, nous donnerons cependant quelques détails sur les appareils proposés.

Ghildren^en 1815 (49), a construit une piledontles élémentsayaiU chacun trente-deux pieds anglaisde surface étaient capables des effets caloriques les plus puissants ; ces effets tiennent à la faible résistance des couples duc au rapprochement des lames et à leur grande surface» ce qui fait que l'intensité du courant est énergique^ malgré que la force électro-motrice du couple soit plus faible que dans les piles à courant constant à deux liquides. Le déilagrateur que M. le

208 DE l'bLECTBICITÉ ET DU MAGRBTISMB.

docteur Hare construisit en I8ii (50)^ ainsi que les piles en hélices proposées par M. Pouillet (51 '^ ont conduit au même but; dans ces appareils^ les lames sont disposées suivant des cylindres concentriques ou suivant une surface hélicoïdale^ de manière à présenta de grandes surfaces sous un petit volume.

Plus tard, M. Faraday (5i], en 1835, et M. Muncke (53)^ en 1841, d'après les dispositions qu'ils ont adoptées^ ont fait voir que Ton pouvait plonger les couples d'une pile dans une même auge; d'après la très-grande différence de conductiblité existant entre les liquides et les métaux^ leffet était sensiblement le même que si chaque couple était dans une auge séparée.

En 18^^ M. Smée (54) a indiqué une disposition de pile simple dans laquelle les deux métaux plongent dans un seul liquide^ l'eau acidulée par l'acide sulfurique; mais la lame non altérable ne doit pas être polie , et doit avoir la surface rugueuse ; il a pris comme électrode négative du platine platiné; depuis^ on a proposé d'y substituer du cui\Te argenté^ puis platiné. La supériorité d'action de ce couple sur les couples simples tient à ce que la polarisation qui a lieu sur le platine est plus faible et que le gaz hydrogène se dégage facilement de la surface négative; mais le courant n^est régulier que par suite de ce que la polarisation est rendue constante^ car elle n'est pas détruite comme dans les piles à deux liquides. Cette pile, malgré l'inconvénient du dégagement de gaz hydrogène^ peut être employée dans des opérations de galvanoplastie.

En 1844! (55)^ M. le prince de Bagration proposa une pile qui peut être utilisée pour les actions peu énergiques et de longue durée; cette pile consiste en lames alternatives de cuivre et dezinc^ placées en terre ou dans du sable humecté avec une solution de sel ammoniac : sa résistance à la conductibilité est grande; maiS; comme son action est assez réguhère^ elle peut être utilisée dans les actions lentes ou faibles ; néanmoins^ même dans ce cas^ l'emploi de faibles couples à sulfate de cuivre est encore préférable.

En somme , ces différentes piles , qui ne sont que des modiOcations de la pile simple de Volta^ ou piles à un liquide^ sont soumises aux mêmes causes de diminutions d'intensité du courant et soulèvent les mêmes objections que les piles à auges ou à la Wollaston ; elles ne sont plus en usage actuellement.

M. E. Becquerel (55*) a prouvé que non-seulement l'emploi de liquides réducteurs pouvait dépolariser l'électrode négative descouples ^ mais encore que l'on pouvait y parvenir par le mouvement de