CHAPITRE III

autre forme, que le point où la matière a été versée dans le moule est resté inactif quand on élevait sa température. Ce point est le premier qui a dû se solidifier. Cette circonstance doit être prise en considération dans l'explication que Ton donnera des phénomènes thermoelectriques.

M. Sturgeon a varié la forme des morceaux de bismuth, dans l'espoir de découvrir la cause qui met le fluide électrique en mouvement.

Un barreau rectangulaire ac^ chauffé en b^ est devenu fortement magnétique. Le courant se dirigeait vers le côté c, comme l'indique la figure (fig, 2q); deux faces étaient h, l'état neutre. Il reconnut que lorsque toute Textréroité c était chauffée uniformément, le courant atteignait le maximum d'intensité, et passait par les mêmes faces du prisme en se dirigeant en sens inverse. Quand il chauffait uniformément le. bout ^, il ne se manifestait aucun courant jusqu'à ce que la chaleur eût atteint un certain point b : l'effet était alors le même que si l'on eût cliauffé ce p\)int. En supprimant l'extrémité neutre, le reste du barreau devenait magnétique, quelle que fût l'extrémité à laquelle la chaleur fût appliquée.

Dans un barreau cylindiique (aa\ bb\ fig. 3o) d'antimoine, de 8 pouces de longueur et de 0,75 de pouce de diamètre, en chauffant uniformément l'une de ses extrémités, il obtint une distribution de courant indiquée par la figure.

Le cylindre se trouvait ainsi partagé en deux moitiés par un plan passant suivant son axe ; les lignes ponctuées étaient neutres, et les lignes ab^ cd et à h' actives.

Un autre barreau cylindrique ( fig. 3i ), de 6 à 8 pouces de long, dont les deux extrémités avaient été coupées pour qu'on eût des sections nettes : quand on chauffait seulement une moitié d'une des sections, il se produisait une série de courants dont on se rendra aisément compte sur la figure. Ce mode de distribution

paraît dépendre de l'arrangement cristallin des molécules.

Avec un cône d'antimoine , uniformément dense autour de son axe, on a eu des courants dirigés de haut en bas ou de bas en haut, suivant que l'on refroidissait ou que l'on échauffait la base ( fig. 32 et 33 ). Les cônes employés avaient 4i5 pouces de hauteur, et leur base 2,20 pouces de diamètre.

Eii chauffant le sommet du cône, le courant était trèsfaible et sa direction incertaine. Les cylindres et les cônes de bismuth lui ont donné les mêmes résultats.

Il paraît que le développement de tous ces courants, dans des masses de bismuth ou d'antimoine de diverses formes, dont toutes les parties n'ont pas la même température, est dû à l'état cristallin que prennent les molécules; car si l'on ajoute au bismuth ou à l'antimoine une petite quantité d'étain, pour leur enlever leur texture cristalline, ils perdent en même temps leur .faculté thermo-électrique.

Je dois ajouter que M. Sturgeon a reconnu que tous les métaux possèdent des propriétés thermo-électriques analogues, pourvu que l'on opère sur des masses plus ou moins considérables.

Il serait à désirer que l'on pût déterminer avec exactitude la direction des courants qui sont produits dans un cristal de bismuth ou d'antimoine, dont toutes les parties ne possèdent pas la même température, afin de connaître leurs relations par rapport aux différents sens de clivage. Au surpl^is, on conçoit l'existence de ces courants, puisque nous savons déjà que, la chaleur ne se propageant pas également dans toutes les parties d'un corps , il peut y avoir séparation des deux principes électriques là où elle rencontre un obstacle.

§ IL Des effets thermo-électriques produits dans les circuits formés de deux métaux différents.

ao. Nous avons maintenante nous occuper delà produc

CHÀPITAE III. 4^

tion des effets électriques par la chaleur, dans les circuits composés de deux ou plusieurs métaux. Nous verrons ensuite s'il est possible de les rattacher à ceux Çui ont été décrits dans le paragraphe précédent.

M. Seebeck, qui les a observés le premier, s'est servi ^Un appareil composé d'un cylindre de bismuth ou d'an- ^^nioine, aux extrémités duquel était soudée une lame ^G cuivre en fer à cheval. Dès l'instant qu'il chauf- ^^it l'une des soudures, il s'établissait, dans tout le circuit, un courant électrique qui allait du bismuth au ^^ivre, ou du cuivre à l'antimoine, selon l'appareil employé.

Cette expérience fut répétée et développée par un Sï^and nombre de physiciens. M. Cumming (i) indiqua ^H procédé très-simple. Il construisit un rectangle mé- ^^llique ( fig. 34 jj dont trois côtés étaient formés de ^Is d'argent et le quatrième d'un fil de platine ; ce rèc- ^^ugle fut suspendu de manière que le platine se trou- Vîiit en^bas. Ayant chauffé un des points de jonction, il 'ui imprima un mouvement de rotation de gauche à droite, quand il présentait le pôle d'un aimant à l'autre Soudure. En suspendant le circuit métallique sur l'aidant même, et élevant la température d'une des jonctiioiis, le circuit se mit aussitôt à tourner.

Continuons à suivre la marche analytique que nous ^vons adoptée, pour exposer les phénomènes qui nous occupent.

On obtient, dans un fil de platine, un courant électrique, quand on réunit ensemble les deux bouts, au moyen de deux anneaux passés l'un dans l'autre, et que Xon porte le foyer de chaleur à droite ou à gauche des points de jonction. Quand on opère avec un fil de cuivre, il faut préalablement oxider la surface de celui qui se trouve dans la flamme. Il en est de même des métaux oxidables.

(i) Ànnais of phiiosophy, sept. xS33.

46 ]>£S EFFETS THERMO-iLEGTRIQUES.

Si ron forme des circuits avec des fils de difîérente métaux, et que l'on élève successivement la température de Tune des soudures, on a des courants qui permettent de ranger les métaux dans l'ordre suivant, relativement à leurs propriétés thermo-électriques : bismuth, platine, plomb, étain, cuivre, or, argent, zinc, fer et antimoine. Dans ce tableau, chaque métal est positif par rapport à celui qui le précède^ et négatif relativement à ceux qui le suivent.

En cherchant parmi les propriétés calorifiques des corps celles qui ont quelque rapport avec les précédentes, on ne trouve que la chaleur spécifique, car Tordre des métaux rangés suivant leur chaleur spécifique est bismuth, plomb, or, platine, étain, argent, antimoine, zinc, ^ cuivre et fei!'. Quoique le rang de chaque métal , dans ces deux tableaux , ne soit pas le même , on ne peut néanmoins s^empêcher de reconnaître une certaine analogie, puisque, à peu d'exceptions près, les métaux les ptus électro-négatifs sont ceux qui ont le moins de chaleur spécifique ; cette chaleur doit donc exercer une certaine influence sur les phénomènes thermo-électriques. . De plus, nous avons vu que le pouvoir conducteur pour l'électricité était aussi une des causes des phénomènes thermo-électriques; voilà donc déjà deux causes qui concourent à l'effet général.

Continuons l'examen de ces phénomènes : on prend un circuit disposé comme l'indique la figure 35, dans lequel le cuivre et le fer sont d'abord en contact au point a, et, partout ailleurs, ils sont séparés aux soudures betCf d et e^fetg^ par des fils de platine, d'or et d'étain. On commence à porter la soudure a à 5o®, tandis que l'on maintient à zéro toutes les autres : on observe alors l'intensité du courant; puis, après, 6a porte successivement à 5o® les soudures b et c, d et e^ yetgj en maintenant également toutes les autres à zéro. Dans ces diverses circonstances, les courants ont ttmjettrs la même intensité; de sorte que le fer et le cuivre j quand ils sont en contact ou séparés par d'autres

C0APITEE III. 47

métaux f donnent naissance à un courant dont l'intensité est la même ; ce courant ne dépend par conséquent que de ia tetnpérature des deux points extrêmes. Ce fait est trèsimportant, puisqu'il tend à démontrer que le courant ne provient pas a une action de contact, mais bien d'une différence dans la température des deux métaux.

La température n'étant pas la même aux deux soudures d'un circuit fermé, composé d'un fil de fer et d'un fil de cuivre, de diamètre quelconque, je vais montrer suivait quelle loi varie l'intensité du courant, en discutant les résultats consignés dans le tableau suivant:

preanère »ondar«.

TEMPÉRATURE