POUILLET

86 BLBCTRICITÉ DYNÀMIQtlK.

seraient en prenant des tils de même section^ et cela d'après la troisième loi.

II est intéressant de remarquer combien les pouvoirs conducteurs relatifs à la chaleur se rapprochent des pouvoirs conducteurs pour lelectricité. En effet, d'après un travail de MM. Wiedemann et Franz, les conductibilités calorifiques des métaux pour de faibles différences de température sont représentées comme il suit :

SubstMices. Pouvoirs condnctears pour la dMlwr

dans l'air.

Argent 100

Cuivre 73,6

Or 53,2

Laiton entre 23,1 et 24,1

Étain 14,5

Fer 11,9

Acier 11,6

Plomb 8,5

Platine 8,4

Bismuth .... 1,8

On voit que les pouvoirs conducteurs pour l'électricité et pour la chaleur sont représentés par des nombres placés dans le même ordre et qui, pour quelques-uns, sont à peu près les mêmes.

Le premier tableau met encore en évidence combien l'écrouissage a d'influence sur la conductibilité; mais on sait qu§ la densité des métaux se trouve changée lors de cette action.

6** La chaleur modifie profondément la conductibilité électrique des métaux. A mesure que leur température s'élève, leur résistance augmente, et par conséquent ils deviennent de moins en moins bons conducteurs. En calculant d'après la dilatation connue des métaux , si l'effet produit tient à l'augmentation de la longueur et du diamètre par l'action de la chaleur , on trouve que cet effet ne peut expliquer les changements que l'on (Aserve. On doit donc admettre que la chaleur agit par une action projM^e en changeant k conductibilité électrique moléculaire. Du reste , nous verrons plus loin, en parlant des liquides et des gaz, combien cette action est complexe.

Quand on opère entre des limites de température peu différentes, entre et 100*^, l'augmentation de résistance due à l'action de la chaleur peut être considérée comme proportionnelle à la différence de température et déterminée par les coefficients

PHÉNOMÈNES GÉNÉBAUX. 87

suivants, rapportés h la résistance de chaque métal à 0** (E. Becquerel) :

Substances. Coeltkieiils d'uugmenlatioii de rfsistanrp pour

iiii** éiévntion de température de l".

Mercure 0,001040

Platino 0,00J86I

Or 0,003397

Zinc 0,003675

Argent 0,00-4022

Cadmium 0,004040

Cuivre. 0,004097

Plomb 0,004349

Fer 0,004729

Étain (du commerce) 0,005042

Étain assez pur 0,006188

L'usage de ces nombres est facile à comprendre. Si la résistance d'un fil est représentée par R à 0^ à la température t elle sera R (1 -4-flif), a étant un des nombres précédents relatif au métal sur lequel on expérimente (*).

Nous venons d'indiquer quels sont les effetsTde conductibilité que l'on observe avec les fils métalliques ou les conducteurs cylindriques. Lorsque les corps ont la forme de plaques ou dé masses plus ou moins irrégulières, les effets sont plus complexes, car la propagation a lieu eii tous sens autour des points par où débouche Pélectridté. Les résultats précédents ne s'appliquent qu'au cas où Féledricité suit une ligne déterminée dans un conducteur homogène.

Yoilà bien ce qui se passe dans les métaux; mais d'autres substances solides peuvent li^nsmettre les courants électriques, surtout quand on élève leur température. Ainsi un grand nombre de corps qui ne sont pas conducteurs de Télectricité à la température ordinaire,

(*) Soit L la longueur d'un fii métallique , D son diamètre, A un coefficient dé- |>endaDt de sa nature et représentant sa résistance à 0**; ce dernier nombre peut être déduit du tableau dans lequel sont inscrits les pouvoirs conducteurs. Soient encore a le coefficient d'augmentation de résistance avec la température, et t cette température; la résistance du fil métallique à V* étant R sera :

et le pouvoir conducteur C pourra être représenté par la formule

88 ÉLECTBICITÉ DYNAMIQUE.

tels que la glace, certains sels, comme le chlorure de plomb, les chlorures alcalins, le verre , etc., acquièrent cette faculté quand ils sont fondus, et même souvent avant leur point de fusion. Parmi les corps solides qui jouissent de cette propriété, on a cité l'iode qui devient conducteur quand il est fondu (Inglis et Palmieri). D'après M. Beetz , lors du passage d'un courant électrique entre deux lames de platine plongées dans l'iode fondu, il y a polarisation des lames, ce qui indiquerait la présence d'une matière décomposable par l'électricité et mélangée à Piode en faible propoiiion.

Le sulfure d'argent, le bi-iodure de mercure et le fluorure de plomb jouissent d'un pouvoir analogue (Faraday). Le sulfure d'argent, qui conduit l'électricité quand il est même faiblement chauffé , se décompose électro-chimiquement lors de cette action (Hittorf).

Le bi-iodure de mercure commence vers 110** à livrer passage aux courants électriques, c'est-à-dire à une température bien inférieure à son point de fusion , et l'on trouve autour de l'électrode ' négative du mercure réduit.

Le fluorure de plomb devient conducteur au-dessous de la température rouge et éprouve de même une décomposition électrochimique (Beetz).

Quant aux composés siliceux, aux verres, ils conduisent également l'électricité à une température peu élevée, et leur pouvoir conducteur s'accroît rapidement à mesure que Ton approche de la température rouge. De même que les corps précédents, ces substances éprouvent une décomposition électro-chimique. On verra, dans le livre suivant, l'appHcation de ce principe à la construction des couples pyro-électriques.

Voici quelques déterminations indiquant les résistances d'un tube de verre chauffé à diverses températures (de Buff) :

Température do verre cbauftè. RésisUnces relatives.

350 id,8

La chaleur, comme on le voit, agit différemment sur ces corps que sur les métaux puisqu'elle augmente leur pouvoir conducteur tandis qu'elle diminue celui des métaux; mais aussi la conductibilité électrique est liée à la décomposition électro-chimique de ces composés (jui est favorisée par suite d'une élévation de température, et

PHÉNOMÈNES 6BNKBACX.

elle se manifeste principalement lorsque les corps sont fondus, et même, dans quelques cas^ bien avant la fusion. La chaleur agit sur eux dans le même sens que sur les liquides^ conune on va le voir plus bas; d'après cela, ces exemples ne peuvent être invoqués en faVeur du passage de Télectricité au travers des corps composés sans décomposition. Du reste, nous traiterons cette question dans le second volume, après avoir parlé des décompositions électrochimiques.

Résistance des liquides. Un grand nombre de liquides, et principalement les dissolutions salines et les sels en fusion ignée, condui* sent rélectrîcité; mais en général la résistance qu'ils opposent au passage de cet agent est plus grande que dans les métaux. Quant aux huiles essentielles, etc., elles sonl isolantes dans les conditions ordinaires.

Il est facile de déterminer les résistances des liquides et par conséquent leur pouvoir conducteur à l'aide d'un procédé analogue à celui qui a été décrit précédenunent. On s'arrange pour qu'ils soient enfermés dans des tubes et que Ton puisse faire varier à volonté les longueurs des colonnes liquides suivant des nombres déterminés. L'appareil représenté ci-après permet d'atteindre ce but K. Becquerel).

Fig. 47.

11 est nécessaire d'abord de diq[)oser un couple voltaïque, ou une pile, et un multiplicateur à deux fils, coipme le représenta Id

90 ÉLECTBICITÉ DYNAMIQtR.

figure 45; mais à la place des circuits métalliques AA', EE' de cette même figure, on emploie deux colonnes conductrices liquides aft, a'6', représentées figure 4-7. Sur une table MN se trouvent deux éprouvettes AB, A' B', de quatre ou cinq centimètres de diamètre et de trois décimètres de hauteur. Dans ces éprouvettes plongent deux tubes cylindriques ab^ q!V y ayant même axe que Jes premières et retenus par en haut à l'aide de lièges, et s'arrêtant à quatre centimètres du fond. Dans ces tubes, exactement caHbrés et placés verticalement, peuvent se mouvoir de haut en bas et de bas en haut des lames circulaires de platine horizontales E, E', ou d'un autre métal, d'un diamètre un peu plus petit que celui de ces tubes, et attachées h, des fils de platine soudés dans des tubes de verre FE, F'E'. Des lames de différents métaux DL , D'L' sont placées horizontalement au fond des éprouvettes, et communiquent à des fils métalliques qui débouchent en dehors. On peut élever ou abaisser à l'aide d'une crémaillère 6H le disque E et déterminer sur la tige de cuivre UH sa marche en millimètres et fractions de millimètre. On comprend d'après cette disposition qu'en plaçant le liquide dont on étudie la conductibilité dans les éprouvettes, et qu'en divisant le courant suivant les deux circuits, il sera facile d'arriver à obtenir l'égalité de résistance comme avec les fils métalliques de la figure 45 ; il suffira pour cela de tourner le bouton de la crémaillère dans un sens ou dans l'autre, et d'examiner si l'aiguille du multiplicateur est arrivée au 0.

Ce point une fois atteint, et les deux circuits ayant même conductibilité, on enlève le fil de cuivre V qui établit la communication entre les godets G et R, et l'on met à la place un fil métallique de cuivre ou de platine d'une longueur déterminée qui doit servir de fil étalon : aussitôt l'aiguille du multiplicateur est chassée de sa position d'équilibre, car on allonge un des circuits de toute la longueur du fil étalon placé en V; mais si alors on abaisse la lame E avec la crémaillère, Taiguille revient peu à peu au zéro, et quand elle s'y maintient on note de combien on a diminué la colonne ab. Il est évident que l'on est de nouveau arrivé à l'égalité de résistance des deux circuits. Mais comme le circuit PCQRS est- augmenté du fil de cuivre étalon et diminué d'une partie du liquide, on en conclut que la diminution de la longueur de la colonne liquide équivaut, en résistance, au fil métallique étalon placé en V.

Il est indispensable d'interposer dans le circuit PGËFXjS une boussole des sinus qui donne dans le cours de ces expériences

PHÉNOMÈNES GÉNÉBAUX. 91

Fintensité du courant actif ^ et cela indépendamment du multiplicateur à deux fils placé comme dans la figure 45.

On comprend que par ce procédé, en plaçant diverses longueurs de fil étalon en V, et en employant successivement dans les deux éprouvettes des liquides différents, on parvient à trouver quelles sont les longueurs des colonnes liquides équivalentes à un même fil étalon; ces longueurs sont en raison inverse de leur résistance h la conductibilité. On peut aussi bien mettre en V un des rhéostats décrits plus haut, par exemple le banc de résistance (fig. 44), et faire varier également le fil étalon que l'on interpose dans le circuit.

11 est d'autant plus nécessaire pour les liquides d'opérer en diminuant ou en allongeant les colonnes liquides sur lesquelles on opère, au lieu de prendre la résistance de la colonne liquide entière, y compris les électrodes métalliques, que rélectricilé, lors du passage d'un métal dans un liquide , éprouve une résistance particulière, nommée résistance au passage, et indépendante de la résistance propre du liquide. Il en sera question plus loin.

Lorsqu'on emploie pour liquides des dissolutions métalliques décomposées par le courant électrique, il faut, autant que possible, faire passer le courant de manière que les lames inférieures soient positives, et qu'elles soient de même nature que le métal dissous. Ainsi avec des dissolutions de zinc, de cuivre, d'argent, d'or, il faut placer des lames positives de zinc, de cuivre, d'argent, d'or, à la partie inférieure. Si l'on ne peut remplir cette condition, il est nécessaire de diminuer Tintensité du courant de façon à éviter le plus possible les dégagements de gaz sur les lames conductrices.

Voici quelques-unes des conclusions auxquelles ont conduit les recherches sur la résistance des liquides :

i** Lorsque la longueur d'une colonne liquide est plusieurs fois plus grande que son dianaètre , les lois II et III indiquées pour les métaux page 83 s'appliquent également aux liquides; ainsi la résistance à la conductibilité électrique est proportionnelle à la longueur et en raison inverse de la section.

Si Ton voulait appliquer ces lois aux cas où les dissolutions ne seraient plus renfermées dans des tubes, mais bien dans des bassins plus ou moins vastes, et où les électrodes au lieu d'avoir même section que les colonnes liquides seraient des lames plongeant à une certaine distance l'un de l'autre dans ces bassins, on ne trouverait aucun résultat exact. En effet, dans ces conditions, Télectricité, au lieu de suivre seulement la direction longitudinale de la

ELECTRICITK DYNAMIQUE.

colonne liquide qui sépare les deux électrodes , passe de tous les côtés en quantité variable et donne lieu à des résultats très-compliqués.

2^ Les liquides conduisent beaucoup moins bien l'électricité que les c(n*ps solides. Une dissolution de sulfate de cuivre à la température ordinaire^ par exemple^ offre une résistance seize millions de fois plus grande que celle que présente le cuivre métallique. En outre le liquide le meilleur conducteur est encore un million de fois plus résistant que l'argent métallique.

On peut citer comme exemples les nombres suivants qui représentent les pouvoirs conducteurs de différents liquides^ rapportés à celui d^un cylindre d'argent qui aurait même diamètre (E. Becquerel) :

SUBSTANCES