KFF. ÉLEC. DANS LE CONT. DES CORPS GOND
ment au même principe , dans la combinaison de deux liquides et d'un métal, l'un d'eux doit agir comme électro-moteur ; tandis que l'autre ne sert qu'à faciliter le transport de l'électricité dégagée au contact. Suivant la manière de voir de ce grand homme, les deux électricités dégagées restent en équilibre à la surface même de contact , sans pouvoir la franchir, malgré leur attraction réciproque pour former du fluide neutre; mais dès l'instant que l'une des deux électricités exerce son action sur les corps conducteurs en comnxunication avec la terre , elle s'écoule aussitôt et l'autre devient libre.
Cette théorie fut assez généralement adoptée à l'instant où elle parut; mais quelques physiciens, à la tête desquels on doit mettre Fabroni, Parrot et WoUaston, attribuèrent une origine chimique à l'électricité qui se dégage au contact de deux métaux mouillés par un liquide, ou de diverses substances conductrices de l'électricité attaquées chimiquement par des agents extérieurs.
Dans le précis historique on a vu la discussion qui eut lieu à cet égard ; ainsi je n'y reviendrai pas , afin d'exposer de suite les faits qui servent de base à la nouvelle théorie du contact. J'examinerai d'abord la production de 1 électricité de tension dans le cdntact de deux corps solides, puis dans le contact d'un conducteur so-lide et d'un liquide.
80. Les actions chimiques donnant toujours lieu à un dégagement d'électricité, il^est nécessaire de se mettre en garde autant que possible contre des effets de ce genre, dans les phénomènes qui nous occupent. On y parvient en partie en se servant, pour recueillir l'électricité, de plateaux coiîducteurs formés avec un métal non oxidable, semblables à ceux dont on a vu la des-' cription page 1 1 , puisque Ton évite la réaction chimique du doigt mouillé sur le métal. D'un autre côté, l'air humide exerçant une action plus ou moins forte sur les métaux, suivant qu'ils sont plus ou moins oxidables, nous devons également nous en garantir: on y parvient au moyen de deux procédés. Le premier
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consiste à opérer sur des substances minérales , conductrices de l'électricité, qui, exposées depuis des siècles aux intempéries des saisons , n'ont éprouvé aucune altération sensible, comme le platine, Tor, le peroxide de manganèse, le fer oxidé magnétique, le feroligiste, le mercure argentai, le persulfure de fer, non altérable à l'air, le cuivre gris , Le cuivre sulfuré , le protoxide de cuivre cristallisé , le carbure de fer, le cobalt gris, le deutoxide de fer, etc.
Les doigts ayant été lavés avec de l'eau distillée , et . s'étant assuré que les plateaux d'or ou de verre doré lie possèdent aucun résidu électrique, on place sur Tun des plateaux une bande de papier Joseph humide, et dessus le corps qui doit être mis en contact avec celui que Ton tient entre les doigts.
On trouve d'abord que le platine et l'or ne donnent jamais lieu à un dégagement d'électricité par leur contact mutuel , quelque grande que soit la sensibilité de Télectrpscope employé. Si donc Volta en a trouvé en opérant avec des plateaux de cuivre , on doit l'attribuer à la réaction du liquide qui adbérait à son doigt sur le cuivre. Nous avons vu aussi qu'il y a abscpce d'effets électriques, quand on plonge une lame d'or et une autre de platine, en communication avec un multiplicateur, dans un liquide qui ne les attaque pas. Ces deux faits .sont importants à noter.
D'un autre côté, le platine et l'or sont positifs par rapport au peroxide de manganèse et au carbure de fer, et ne donnent aucun effet avec le protoxide de,cuivre, le
tersulfure de fer, le deutoxide de fer préparé avec l'eau, ! fer oligiste , etc. Le peroxide de manganèse et le carbure de fer sont négatifs au contraire par rapport à ces substances. Les effets obtenus avec le peroxide et le deutoxide de fer, ou le persulfure de même métal, sont bien marqués. En général , le peroxide de manganèse est négatif par rapport à tous les corps soumis à l'expérience. Doit-on admettre que le contact du peroxide de manganèse avec le doigt mouillé ou le papier humide donnç lieu
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à une réaction chimique, à laquelle doit être attribué l'effet électrique observé? C'est une question que nous devons examiner préalablement.
On sait i'' que le peroxide de manganèse est décom« posé par les acides avec dégagement de gaz oxigèné) a^ qu'il abandonne également ce gaz à l'aide de la cha« leur pour passer à un degré inférieur d'oxidation; 3** qu'il se transforme dans certains cas en hydrate, en per* dant une partie de son oxigène, surtout quand il est en contact'avec des corps organisés. Ne se passerait-il pas un effet de ce genre dans le cas qui nous occupe, par suite du contact de ce corps avec le doigt ou le papier? Cela pourrait être ; j'en ai douté long-temps : mais depuis mes recherches sur les effets chimiques de frottement^ je commence à croire que cette explication est admissible. Pour rendre compte des effets observés, il faudrait que le peroxide de manganèse, pendant qu'il perd son oxigène en,s'hydratant, prît l'électricité positive, attendu que les effets électriques, dans les décompositions , sont toujours inverses de ceux que l'on observe dans les combinaisons ; or, c'est précisément ce qui arrive ici, comme on peut le voir en analysant les phénomènes qui ont été décrits.
Le cobalt gris et l'or donnent des effets assez biea marqués. Le premier est négatif, et le second positif; avec le platine ils le sont moins. Jusqu'ici nous ignorons si le cobalt éprouve une altération quelconque au contact de l'eau et des matières organiques. Enfin , le deiitoxide de fer, préparé avec la vapeur d'eau , est positif par rapport au cobalt gris. Je pourrais rapporter encore d'autres exemples dans lesquels il est difficile de reconnaître des traces de réactions chimiques, et où l'on est porté à admettre l'influence du contact.
8 1 . Le second procédé , à l'aide duquel on rend sensibles les effets électriques de contact^ donne des résultats plus concluants que les précédents. On prend, pour plateau supérieur d'un condensateur, un disque en zinc recouvert partout de plusieurs couches de vernis à la gômiM
OHAPITRE ni. iSg
laque, excepté dans deux parties, à l'une desquelles on soude une tige de platine, et dont l'autre est recou* verte exactement d'un disque de verre, afin que le zinc ne se trouve nulle part- en contact avec l'air. L'appareil est placé dans une cage de verre où se trouve de la chaux vive.
Le plateau inférieur du condensateur étant d'or,' le plateau supérieur de zinc, si l'on touche le premier, d'une part avec lé doigt mouillé , de l'autre la tige de platine fixée au second également avec un doigt mouillé, on trouve, en enlevant le plateau supérieur, que l'appareil s'est chargé d'électricité négative* Le platine, dans son contact avec le zinc , a donc pris l'électricité négative, indépendamment de l'action de l'air sur ce dernier. Peut-être objectera-t-on que l'air humide agit encore , quoique faiblement, sur le zinc à travers quatre ou cinq couches de vernis appliquées sur la surface : c^est un fait que M! Delarive a essayé de démontrer, et sur lequel nous reviendrons dans un instant.
Si l'on touche maintenant avec le doigt mouillé la partie découverte du plateau de zinc au lieu de la tige de platine, l'appareil prend une charge d'électricité positive, comme on devait s'y attendre, en raison de la réaction du zinc sur le liquide adhérent au doigt. Ces résultats, s'ils ne proviennent pas de la réaction de l'eau et de l'air sur le zinc, par l'intermédiaire des couches de vernis qui ont été appliquées sur la surface, doiventilsêtre attribiiésuniquement au contact du platine et du zinc, ou à d'autres réactions, telles que celles qui ont lieu de la part de l'eau sur les substances acides ou alcalines qui transpirent par les pores de la peau. C'est là ou en est ramenée la question du contact.
M. Peltier a répété l'expérience rapportée plus haut d'une manière qui en rend le résultat plus évident. Il prend deux disques, c et z, l'un de cuivre et l'autre de zinc, soudés a une lige ab en cuivre (fig. l\*i ). Il soude également sur le disque c une autre tige m en platine, et une tige /^ à un *«treàisque d en cuivre, qui est vissé à la partie supérieure
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conclu que son appareil était conducteur de Télectricité d'un bout à Fautre; que Tëlectrlcité dégagée ne provenait que de celle des lames qui avait éprouvé une action chimique par Teffet de riiumidité dont elle avait été recouverte; enfin, que l'effet ne pouvait être attribué au contact. I^es défenseurs du contact et les partisans de l'origine chimique diront que, dans le premier cas, la tension électrique pouvait être la même aux deux bouts^ tandis que, dans le second, elle était plus considérable d'un côté que de l'autre en raison de l'action chimique. M. PfafT, qui depuis la découverte deYolta n'a cessé de défendre la doctrine du contact, a cherché, depuis les recherches de M. Delarive, à ajouter de nouvelles preuves à celles qu'il avait données précédemment (i). Il prit un condensateur composé d'un disque de zinc et d'un disque de laiton, enduits tous les deux d'une couche mince de vernis de succin^ et dont l'un était vissé sur l'électroscope à feuilles d'or. En établissant un contact métallique entre les deux disques, il trouva, après leur séparation, que celui de zinc était chargé d'électricité positive , et celui de cuivre d'électricité négative. 11 observa que le résultat était encore de même en opérant dans le vide, dans l'air bien desséché, dans l'azote, dans riiydrogène et d'autres gasK, qui ne peuvent exercer aucune action chimique sur le zinc: il en tira dès lors la conséquence que l'effet électrique ne pouvait être attribué qu'au contact des deux métaux.
83. M. Delarive a combattu les conséquences que M. Pfaff a tirées de ses expériences. Il observe d'abor4 qu'en se servant d'un condensateur composé de deux disques hétérogènes, il peut arriver que l'électricité développée soit due à la pression des deux plateaux sur la couche mince de vernis qui les sépare. Nous ne concevons pas un effet de ce genre, quand le vernis a été appliqué à chaud et adhère fortement au métal. Il se demande ciisuite
(i) Annal, de Ch. et de Phys.^ t. xlti, p. aS6.
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quelle certitude on peut avoir que, soit dans le vide, soit dans les gaz, où le condensateur était placé, il n'y ait pas de trace d'humidité. Or, il suffit, ajoute-t-il , d'une légère action chimique, exercée sur la surface par lair ou par le miheu ambiant quelconque, pour déterminer le dégagement d'électricité observé.
lia cherché à démontrer ensuite que c'est bien à l'action chimique qu'est dû le développement de l'électricité dans Teipérience du condensateur formé de deux disques hétérogènes. Il a pris deux disques de zinc semblables, pour les dimensions, aux deux disques en laiton d'un condensateur; il a soudé à chacun un bout de laiton, puis il a recouvert leur surface intérieure d'une couche mince de vernis de gomme laque, aiin de les transformer en plateau d'uD condensateur. Il a recouvert aussi entièrement d'une couche de même vernis fa surface extérieure de l'un des disques de zinc, afin de lui enlever le contact immédiat avec l'air. Il a fait diverses expériences en forgiant le condensateur, tantôt avec les deux disques de zinc, tantôt seulement avec l'un d'eux et avec un disque de laiton.
Quand il se servait du disque de zinc, dont la sur- £ice était recouverte partout de vernis , il obtenait des résultats électriques moins marqués qu'avec l'autre. Ayant présumé que l'électricité très-faible qui était développée avec le plateau de zinc verni , provenait de ce que la couche dont il était recouvert était trop mince pour intercepter complètement toute action chimique de l'ain et de l'humidité, il augmenta successivement 1 épaisseur de la couche, jusqu'à ce que le plateau cessât de donner des signes d'électricité. Il en conclut que l'air humide exerçait son action sur la surface du zinc, au travers du vernis^ et que, loi*squ'un plateau de zinc est mis entièrement à l'abri de cette action, au moyen d'une couche de vernis , il ne devient point électrique dans son contact avec une tige de laiton. Dans ce cas, ce
i plateau se conduit comme un plateau homogène de aiton; car si l'on touche' le laiton, qui est soudé à la lur&oe du zinc, avec le cuivre d'un couple voltaïque,
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on lui communique réiectricité négative. On obtient le même résultat en mettant en communication les demc bouts de laiton. II s'agirait d'examiner si en augmentant le nombre des couches de vernis, on ne diminue pas la faculté condensante des plateaux au point de l'annuler tout-h-fait.
Le plateau inactif de zinc, mis en communication avec différentes sources d'électricité, se charge d'électricité négative, comme d'électricité positive. M. Delarive a reconnu que dans les mêmes circonstances et avec le même appareil, le plateau inactif cuivre-zinc du condeo* sateur se charge plus facilement et en plus grande quantité d'électricité positive que d'électricité négative.
On savait que l'électricité, lorsqu'elle est très-feible, éprouve un obstacle dans sa transmission , quand elle passe d'un conducteur dans un autre. M. Delarive chercha à découvrir si l'obstacle était plus ou moins grand, suivaojt l'ordre dans lequel les deux conducteurs se succéderaient l'un à l'autre. Il découvrit que l'électricité positive passe plus facilement du cuivre au zinc que du zinc au cuivre, et que c'est l'inverse pour l'électricité négative. Cette propriété remarquable des <;onducteurs hétérogènes peut servir à expliquer des anomalies que présentent quelques phénomènes électro-chimiques dont je vais parler dans un instant.
84. M. Delarive, prenant en considération les recherches que j'ai faites .sur les phénomènes thermo-électriques, a examiné quelle était l'influence de l'action calorifique sur la production de l'électricité de tension dans le contact de deux corps solides hétérogènes. Ayant soudé à l'un des plateaux du condensateur en zinc une petite tige de platine, et ayant recouvert ce plateau sur toute sa surface d'une couche épaisse de vernis, il s'aperçut que la plus petite élévation de température opérée sur l'extrémité de la tige de platine, donnait des signes électriques ; le plateau de zinc acquérait une petite charge d'électricité positive. Il observa en outre qu'il n y avait aucun effet de produit lorsqu'on avait