POTENTIELS DES SUBSTANCES DIFFÉRENTES MISES EN CONTACT

Si la température des deux contacts est supérieure à T, le courant s'établit du fer au cuivre par le contact chaud, c'est-à-dire en sens inverse du courant obtenu lorsque les deux contacts sont au-dessous de T.

Donc, si un des contacts est à la température neutre T, le courant s'établit du cuivre au fer par ce contact, que l'autre soudure soit plus chaude ou plus froide.

253. Thomson fait sur ces faits le raisonnement suivant : Supposons le second contact à une température inférieure à T. On peut employer le courant à actionner une machine ou à produire de Ta chaleur dans un fil, et cette dépense d'énergie doit être compensée par une transformation de chaleur en énergie électrique : de la chaleur doit donc disparaitre en quelque point du circuit. Or le fer et le cuivre sont neutres l'un pour l'autre à la température T; il ne peut donc se produire au contact chaud d'effet thermique réversible, et, au contact froid, le courant doit, d'après le principe de Peltier, produire un dégagement de chaleur. Donc les seuls points où il puisse disparaître de la chaleur sont les parties en fer ou en cuivre du circuit : ainsi, un courant qui traverse le fer des points chauds aux points froids doit refroidir le fer, ou bien un courant qui traverse le cuivre des points froids aux points chauds doit refroidir le cuivre, ou bien enfin ces deux effets se produisent à la fois. Par une série compliquée d'ingénieuses expériences, Thomson à réussi à mettre en évidence l'action thermique réversible du courant qui passe entre des points à températures différentes, et il a reconnu que le courant produit des effets contraires dans le cuivre el dans le fer (1).

Lorsqu'un fluide matériel s'écoule le long d'un tuyau, en passant d'une partie chaude à une partie froide, il échauffe le tuyau; quand il passe d'une partie froide à une partie chaude, il refroidit le tuyau, et ces effets dépendent de la capacité calorifique spécifique du fluide. Si nous supposons que l'électricité, posilive ou négative, soit un fluide matériel, nous pourrons mesurer sa chaleur spécifique par son effet thermique sur un conducteur inégalement chaud en ses différents points. Or les expériences de Thomson montrent que l'électricité posilive dans le cuivre, l'électricité négative dans le fer, transportent de la chaleur des parties chaudes aux parties froides. Si donc nous supposons que l'électricité positive, ou bien la négative soit un fluide

(*) On the electrody namic qualities of metals (Phil. Trans., 1856).

capable de s'échauffer, de se refroidir et de céder de la chaleur à d’autres corps, nous trouvons ces hypothèses en défaut dans le cas du fer pour l'électricité positive, du cuivre pour l'électricité négative: il nous faut abandonner l'une et l'autre supposition.

Cette prédiction scientifique d’un elfet réversible produit par Île courant électrique dans un conducteur unimétallique inégalement échauffé est un exemple instructif de ce que peut l'application de la théorie de la conservation de l'énergie pour nous ouvrir de nouvelles voies de recherche scientifique. Thomson a également employé la seconde loi de la Thermodynamique pour établir les relations des quan- Lilés que nous avons appelées P et Q, et pour étudier les propriétés thérimo-électriques que pourraient avoir des corps non isotropes. Il à aussi étudié expérimentalement dans quelles conditions de pression, d'aimantation, etc., peuvent se développer ces propriétés.

254. Le professeur Tait (1) a étudié dernièrement la force électromotrice des circuits thermo-électriques formés de métaux différents dont les contacts sont à des températures différentes. Il trouve que la force électromotrice d’un circuil peut se représenter très exactement par la formule

E=a(ti—ta)[to— ++ t2)],

où L, est la température absolue du contact chaud, t,; celle du contact froid, et £{, celle où les deux métaux sont neutres l’un pour l'autre. Cette loi ayant été vérifite entre des limites de température très étendues par lui-même et par ses élèves, il espère pouvoir se servir du circuit thermo-électrique comme d'un mstrument thermométrique dans ses expériences sur la conduction de la chaleur. et dans d'autres cas où le thermomètre à mercure n'est pas d'un emploi commode, ou ne présente pas un champ de variations assez étendu.

D'après la théorie de Tait, la quantité que Thomson appelle chaleur spécifique de l'électricité est proportionnelle à la température absolue pour tout métal pur, sa grandeur et mème son signe variant pour les différents métaux. De là il tire, au moyen des principes de la Thermodynamique, les résultats suivants : Soient 4,4, k,t, ket les chaleurs spécifiques de l'électricité dans trois métaux &, b'et c; soient Tées Tea T'as les températures auxquelles les couples formés avec ces

(') Proc. R. S. Edin., session 1850-71, p. 308; et 18 décembre 1851.

POTENTIELS DES SUBSTANCES DIFFÉRENTES MISES EN CONTACT. 429 métaux sont neutres; les équations (hs — Le)T he Re — Ka)Tea + (Ka — Kb)T ab = 0, Jus = (Ka — Ko) (Tab — L), Lab = (Ka Ki — 4)[Tas — 34 + tà)] expriment les relations entre les températures de neutralisation, la

valeur de l'effet de Peltier, et la force électromotrice, dans un circuit thermo-électrique.