I. — COURANTS CONTINUS

Un élément de pile idéal est formé d’un vase contenant un liquide acide, dans lequel plongent parallèlement deux lames, formées l’une d’un métal attaquable par ce liquide ; zinc), l’autre, d’un corps inattaqua- I +

ble. mais bon conducteur (cuivre, S -, fi charbon). Ces lames prennent des .7 ;

charges électriques contraires : la - ^

lame zinc est le pôle —, la lame cuivre est le pôle -j-. Si l’on réunit ces deux pôles à l’aide d’un fil métallique, on ferme le circuit, et il se pro- ^mad'üncircuü duit dans ce fil un courant électrique, galvanique.Les

vont in u tant que fonctionne la pile, ^eïfladirecet qui marche toujours dans le même tion du cou sens : du pôle + au pôle — dans cfrcuiteïtérieir le fll extérieur, et du pôle — au pôle l’intérieur

+ à l’intérieur de la pile. Si on in- 6 a pi e ‘

terrompt le contact, le courant cesse de passer : on a ouvert le circuit ( fig. 18).

1 ° Mesures électriques.

Les qualités'de ce courant varient suivant une foule de circonstances; et il importe de mesurer ces variations, très utilisées en électrothérapie.

Une comparaison les fera mieux comprendre.

Supposons un cours d’eau; celui-ci pourra couler de deux manières différentes :

U) Ce sera une large rivière de plaine, roulant une grande masse d’eau, mais avec si peu de

ÉLECTROTflÉRAl’lE

vitesse et de force quelle sera incapable de mouvoir la roue d’un moulin ;

2°) Ou ce sera un torrent de montagnes, débitant une faible quantité d’eau, mais avec une telle force V qu’il pourra mettre toute une usine en mouvement. >

Il en est de même du courant électrique. Tantôt celui-ci débite une grande quantité d’électricité, sous : une pression ou tension très basse (galvanocautère) ; tantôt il n’en fournit qu’une quantité minime, mais qui circule avec une haute tension (lampe à incandescence).

La quantité d’électricité qui traverse un fil dépend de la grandeur de l’élément de pile qui la produit.de même que la quantité d’eau contenue, par exemple, dans un réservoir, dépend de la grandeur de ce réservoir. Cette quantité d’électricité se mesure en coulombs , de même que la quantité d’eau se mesure en J| litres.Mais ce qu’ilimporte surtoutde connaître,c’est : la quantité d’électricité qui traverse un fil dans . . l’unité de temps, qui est la seconde, c’est-à-dire l’»ntensité du courant (II; car ainsi se mesure le débit y d’un élément de pile, de même que le débit d’un : réservoir s’évalue au nombre de litres d’eau qu’il laisse écouler dans une unité de temps déterminée.

Intensité et quantité varient parallèlement et sont deux termes équivalents en pratique. L’intensité de l’électricité se mesure en amferes. Un ampère est l’intensité du courant qui débite un coulomb par ; seconde. Le terme coulomb est peu usité, le terme ampère est employé à tout instant. L’expression habituelle d 'ampère-heure indique la quantité d’élec- J| tricité nécessaire pour débiter pendant une heure 1 un courant ayant l’intensité d’un ampère, ou pendant deux heures un courant d’un demi-ampère, ou >

MESURES ÉLECTRIQUES

encore pendant une demi-heure un courant de deux ampères, etc.

En électrothérapie, l’ampère est une unité trop forte pour doser les petites quantités d’électricité employées ; on les mesure en millièmes d’ampères ou milliampères; de même qu’en pharmacologie les alcaloïdes toxiques se dosent non en grammes, mais en milligrammes.

L’intensité d’un courant se mesure avec le galvanomètre ou ampèremètre.

La tension de l’électricité qui traverse un fil dépend de la nature de l’élément de pile qui la produit, et non de sa grandeur : cette tension est donc un facteur invariable pour chaque type de pile. Plus la pile, est grande, plus, est naturellement grande la quantité d’électricité qu’elle est susceptible de fournir : mais son débit se fait toujours sous la même tension. Cette tension dépend de la force èlectromotrice de l’élément (E) ; ces deux termes sont donc équivalents en pratique, car le premier est proportionnel au second (1). La tension de l’électricité se mesure en volts , de même que la pression de l’eau se mesure en kilogrammes ; l’appareil qui sert à la mesurer se nomme le voltmètre.

Le travail , ou, si l’on veut, l'effet utile d’un courant, que celui-ci serve à faire de la lumière, de la chaleur, du mouvement, etc., est proportionnelle à la fois à son intensité et à sa tension, et par conséquent au produit de ces deux facteur». Or, le produit du volt

(1) En toute rigueur, la tension du courant n’est pas toujours proportionnelle à la force électromotrice de l’élément. Il n’y a proportionnalité que si la résistance intérieure du générateur est pratiquement nulle, ou encore' assez petite, par rapport à la résistance du circuit extérieur, pour devenir négligeable.

ÉLECTROTRÉRAPIE

par l’ampère équivaut à T unité de puissance électrique, qui est le. ivatt.

* Reprenons encore notre comparaison. Voici un réservoir contenant 100 litres d’eau (quantité) sous une pression de 1 kilogramme (tension). Quelle masse d’eau va-t-il débiter en une seconde (intensité) par son robinet de décharge ? Une masse d’autant plus faible que le robinet sera moins ouvert, et nulle s’il est fermé ; c’est-à-dire que, la pression restant la même, l’écoulement d’eau sera d’autant moins abondant que sera plus grande la résistance qu’oppose le robinet à son passage.

Transportons cette notion dans le domaine de l’ér lectricité, et nous aurons ainsi appliqué la loi d’Ohiu. qui en est le fondement. Elle se formule ainsi :

C’est-à-dire que l’intensité (I) du courant est proportionnelle à sa tension (E) et en raison inverse de la résistance (R-j-r) qu’il rencontre sur son passage.

La résistance totale que le courant doit surtnonter comprend :

1° La résistance extérieure du circuit (R), qui dépend de trois facteurs :

a) elle est en proportion directe de la'longueur des fils conducteurs;

V) elle est en proportion inverse du carré de leur diamètre ;

c) elle varie suivant leur nature : la résistance du cuivre étant supposée égale à 1, celle du platine est de 6,6 ; celle du fer, de 5,5.

On la réduira donc au minimum en choisissant

MESURES ÉLECTRIQUES

des fils conducteurs en cuivre aussi courts et aussi gros que possible.

2° La résistance intérieure de la 'pile (r), qui dépend aussi de trois facteurs :

a) elle est d’autant moindre que le liquide excitateur de l’élément est plus conducteur, et varie par conséquent suivant la nature de l’élément : grande dans la pile Léclanché, faible dans la pile Grenet, presque nulle dans l’accumulateur;

b) elle augmente quand la pile se polarise

c ) elle diminue à mesure que les lames de zinc et de charbon plongent davantage dans le liquide, qui interpose ainsi entre celles-ci une plus grande masse conductrice ; et, pour cette même raison, plus une pile est grande, plus sa résistance intérieure est petite. Aussi verrons-nous plus loin que l’accouplement en quantité diminue la'résistance intérieure d’une batterie de piles.

La résistance électrique se mesure en ohms. Un ohm est environ la résistance d’un hectomètre de fil télégraphique ordinaire en fer. La résistance du corps humain peut dépasser oC|000 ohms.

En résumé : l’ampère, unité d’intensité, le volt , unité de tension, et Y ohm, unité de résistance, sont les seuls termes de la nomenclature électrique que le médecin, appelé à manier à chaque instant l’électricité dans toutes ses applications, ait besoin de connaître.

Ces trois termes ont entre eux la relation très simple que voici :

1 ampère est l’intensité que possède un courant de la tension de 1 volt qui traverse une résistance de 1 ohm.

De même une seule formule, celle de la loi d’Ohm, est indispensable à retenir. Elle est, en effet,

ÉLECTROTHÉRAPIE

d’un précieux secours : si simple, qu’elle ne demande, pour être appliquée, que la connaissance des quatre règles élémentaires de l’arithmétique, et .'se trouve ainsi à la portée dés médecins que sa physionomie algébrique effarouche déjà; si importante, qu’elle suffit à résoudre toutes les difficultés de la pratique électrothérapique, et nous affranchit de la tutelle, intéressée des fabricants d’appareils électriques, s

Un exemple fera mieux saisir son utilité.

Nous voulons rougir un cautere de platine. Ce cautère consomme 15 ampères (I = 15) ; et la résistance opposée au courant par le circuit extérieur, cautère, manche et fils, est de 0,04 ohm (R = 0,04). Je suppose momentanément connus ces divers chiffres dont l’explication sera donnée plus loin.). Pour alimenter ce cautère, on nous a vendu une batterie formée de deux éléments au bichromate de potasse, couplés en tension. La tension totale de cette batterie est de 4 volts (E = 4) ; sa résistance intérieure est de 0,06 ohm (r = 0.06). Cette batterie remplira-t-elle le but auquel nous la destinons, et nous fournira-t-elle un courant d’une intensité suffisante?

Pour le savoir, au lieu de le demander au fabricant, interrogeons plutôt la loi d’Ohm: remplaçons-y les lettres par les nombres correspondants que nous connaissons, afin de calculer l’inconnue i|, c’est-à-dire l’intensité du courant que va débiter notre batterie dans ces conditions.

Donc cette batterie nous donnera un courant de 40 . ampères, bien plus que suffisant pour

MESURES ÉLECTRIQUES

fournir au cautère les 15 ampères qu’il consomme.

Mais supposons que nous voulions nous servir de cette même batterie pour allumer la lampe à incandescence d’un photophore. Celle-ci consomme 0.5 ampère il = 0.5), mais sa résistance est de 15 ohms R = 15). Le pouvons-nous? Demandons-le encore à la loi d’Ohm :

X = R+7- : la 4- 0,06 = °’ 239 '

Donc cette batterie (et cet exemple montre combien le courant d’une même pile varie d’intensité suivant la résistance qu’il rencontre) ne débitera maintenant qu’un courant de 259 milliampères, trop faible pour fournir à notre lampe le demiampère qu’elle consomme.

Voudrions-nous enfin employer cette même batterie pour pratiquer la galvanisation d’un muscle ?

Nous n’avons besoin d’y faire passer qu’un courant de 20 milliampères (I = 0,020); mais la.résistance des tissus est, en ce point, de 5000 ohms (R = 5000).

Notre batterie pourra-t-elle servir à cela? Encore une fois, la loi d’Ohm va nous renseigner :

La batterie ne nous donnera donc maintenant qu’un courant de 8/10 de milliampère, c’est-à-dire plus de vingt fois trop faible. Et cependant cette batterie, qui n’agit pas sur nos tissus, fait fondre un cautère de platine.

On voit donc que la loi d’Ohm est la clef que nous devons avoir sans cesse sur nous pour résoudre

78 ÉLECTROTHÉRAPIE

les problèmes d’électricité pratique qui se posent à chaque instant.

2° Sources d’électricité.

- Nous disposons de trois Sources principales d’électricité galvanique :

1° Les piles ;

2° Les accumulateurs ;

3° Les courants urbains, produits par des machines électro-dynamiques.

1° Piles. — Les piles ont été pendant longtemps la seule source usuelle de force électromotrice.

Actuellement, on tend de plus en plus à les abandonner et à leur substituer les accumulateurs, car elles ont un inconvénient majeur qui est la polarisation. C’est le vice' rédhibitoire des piles, et il est inévitable, car il n’existe pas actuellement d’éléments impolârisables.

La polarisation est due : 1° à ce que les bulles d’hydrogène mis en liberté viennent s’accumuler autour dû pôle positif, où elles forment un manchon isolant, qui augmente la résistance intérieure de la pile; 2° à ce que cet hydrogène, tendant à se recombiner avec l’oxygène mis aussi en liberté, produit un courant secondaire, ou courant de polarisation, qui circule dans le liquide en sens inversé du courant principal, et qui l’atténue.

La polarisation est d’autant plus rapide : 1° que l’élément de pile est plus petit ; 2° que l’intènsité du courant qu’on lui fait débiter est plus grande.

On remédie en partie à la polarisation : 1° en agitant souvent le liquide ouïes électrodes pour détacher les bulles d’hydrogène qui s’y attachent; 2° en ajoutant, au liquide un corps dit dépolarisant (bichromate:

SOURCES d’électricité 79

de potasse, bioxyde de manganèse, etc.) qui, en se décomposant, fournit de l’oxygène naissant capable de fixer l’hydrogène et d’éviter son accumulation autour de l’électrode positive.

La polarisation a pour conséquence l'inconstance du courant de pile : c’est-à-dire qu’à mesure que la pile se polarise en fonctionnant, l’intensité du courant va en décroissant, à ce point qu’un cautère porté au rouge peut être presque éteint avant que l’opération qu’il pratique soit achevée.

Et ce défaut est encore accru dans certaines piles par la neutralisation progressive du liquide excitateur.

Les piles ont, en outre, deux autres inconvénients moins sérieux :

a) Difficulté d'entretien. Une pile .en fonctionnement réclame des soins minutieux; il faut renouveler le liquide épuisé ; il faut laver les charbons recouverts de cristaux, il faut changer les zincs usés, etc.

b) Difficulté de transport. Les grandes piles sont peu transportables; il faut les emporter à sec, mettre le liquide excitateur à part,et les remplir de nouveau au moment de les faire fonctionner. Il est vrai que ces manipulations complexes sont évitées par l’emploi de petites piles portatives ou de piles sèches, mais celles-ci ne servent guère qu’à la faradisation et ne donnent pas l’intensité suffisante pour alimenter un cautère.

Toutefois, les médecins qui n’habitent pas une grande ville, devront se contenter des piles, qu’ils peuvent recharger et au besoin réparer eux-mêmes; car les accumulateurs ne sont pratiques que quand il y a à proximité une usine qui puisse les recharger et les nettoyer.

ÉLECTROTHÉRAPIE

Les piles généralement employées en médecine ressortissent à deux types principaux :

1°) La pile Grenet est l’élément le plus usité pour les usages médicaux ; sous diverses formes, elle alimente la plupart de nos appareils portatifs. On l’a choisie parce que, de toutes les piles, c’est celle qui a la plus grande force électromotrice : E ==. 2,02 volts ; et parce que sa résistance intérieure est très faible : r = 0,03 à 0,03 ohm, suivant sa grandeur. D’où il résulte ;que, même peu volumineuse, elle fournit un courant de haute intensité. |

Le pôle «— (zinc) et le pôle -J- (charbon) y plongent dans un liquide qui a pour composition :

Eau. 1000 gr.

Bichromate de potasse. . 100 —

Acide sulfurique. 200 —

Cependant cette pile a deux graves inconvénients : a) elle s & polarise très vite et débite par conséquent un courant très inconstant; V) le zinc, même amalgamé, s’y use, que le circuit soit ouvert ou fermé ; si; bien que l’on a dû imaginer divers dispositifs pour soustraire le zinc au contact du liquide quand l’appareil est au repos, ce qui en complique le maniement.

Cette pile demande un nettoyage assez fréquent. 11 faut, pour la remettre en état, jeter le liquide excitateur, qui de rouge est devenu vert foncé, couleur qui indique qu’il a perdu son activité; gratter avec un couteau les cristaux violets , qui adhèrent au. charbon et surtout au zinc; puis laver ces lames à l’eau courante; changer au besoin la lame de zinc si elle est rongée ; enfin remplir la pile avec du liquide neuf, fait suivant la formule précédente ; d’ailleurs