POUILLET

Ctiivre

Or

Argent

Zinc

Platine

Fer

Êtain

Plomb

Laiton

M iLlCTlICITÉ OYRAMtQCIE-

fieraient en prenant des flb de méroe Metkm^ et c^ela d'aprè» la troisième loi.

Il est intéressant de remarquer combien les pouvoirs conducteurs relatifs à la chaleur se rapprochent des pouvoirs oonducteurs pour réiectricité. En effets 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 :

SnhitawM. PMroirs rondnetrurt poar la rlMleur

dan» fair.

Argent 400

Cuivre 73,6

Or 53,2

Laiton entre 93,1 et 24,i

Étain 44,5

Fer 44,9

Acier 44,6

Plomb 8,5

Platine 8,4

Bismuth 4,8

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 (pielques^^uns, sont à peu près les mômes.

Le premier tableau met encore en évidence combien l'écrouifrsage a d'influence sur la conductibilité; mais on sait que 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 observe. On doit donc admettre que. la chaleur agit par une action propre en changeant la oonductibilité 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 400®^ l'augmentation de résistance due à l'action de la chaleur peut être considérée comme proportionnelle h la dtfférence de température et déterniinée |)ar los coefficients

suivantç^ rapportas h> la résistance de chaque métal à 0" (E. Becqiierol} :

Sub^rnnm. Cocfncifnts d'augment.itioii de r^Istanc* pour

iiiir ^lAvalioti do truipératiir» dr I".

Mercqre 0^^0104^

Platine %m^^

Or 0,0033*^7

2inc '. 0,003675

Argept ! (),p04q22

Cadmi}i|T? , (j,004040

Cuivre. 0,004097

Ploml) 0,004349

Fer 0,004729

Étain {fl}i çomqfiei'çe) p,0Q5042

Ét^in ^ssez pur. 0,006488

L'usage de ces nombres est facile à comprepdre. Si la résistance d'un fil est représentée par R à 0®, à la température i elle sera R (i '^at)j a étant un des nombres pirécédehts relatif au métal sur lequel on expérimente {*).

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

Voilà bien ce qui se passe dans les métaux; mais d'autres substances solides peuvent transmettre les courants électriques, surtout quand on élève leur température. Ainsi un grand nbnAre de corps qui ne sont pas conducteurs de l'électricité à la température ordinaire,

(*) SoitL la longueur d*on fil inëUlliqiie,D son diamètre, A un coefficient dél>endant de sa nature et représentant sa résistance à 0°; ce det-nier nombre peut être déduit du tableau danp lequel sont inscrits les pouvoirs condocteiirs. Soient encore a le coefficient d'augmentation de résistance avec la température, et t cette température ; la résistance du fil métallique à T** étant R sera :

et le pouvoir conducteur C poarAi être représenté par la formule r - "P

8S ÉLECTRICITÉ mNAMiQUB.

tels que hi «lace, certains sels, comme le chloriun; 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 Tiode qui devient conducteur quand il est fondu '(Tnglis et Palmîeri). 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 Fiode 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 liO'' à livrer passage aux courants électriques, c'est-à-dire à une température bien inférieure à son point de fusion , et Ton 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 électrchchimique (Beetz).

Quant aux composés siliceux, aux verres, ils conduisent également l'électricité à une température peu élevée, et leur pouvoir conductem» 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'application 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) :

Teaipér*tur« do verre cbauffé. Rétùuacc* relatives.

SOO* 258,2

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 qui est favorisée par suite d'une élévation de température, et '

PHENOMENES GBNERAliX.

elle se manifeste principalement lorsque les corps sont fondus, et même, dans quelques cas^ bien avant la fusion. La chaleiu* agit sur eux dans le même sens que sur les liquides, conmie 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^ conduisent rélectricité ; 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 sont isolantes dans les conditions ordinaires.

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

FIg. 47.

Q est nécessaire d'abord de disposer un couple voltaîque^ ou une pile, et un multiplicateur à deux fils^, comnne le représente la

00 ÉLECTBICITÉ ^YNAM^QUB.

figure 45; n^i$ à la place des çirç\iits métalliques AA'^ EE' de cette ipéme tîgure^ pn emploie deux colonnes conductrices liquides o^, a'b'y représentée^ figV^ *'^- Sur une table MN se trouvent deux éprouvettes AB, A' B', de quatre ou cinq centimètres de diamètre et de trois décimètres de ha^iteu^*. i3ans ces éprouvettes plongent deux tubes cylindriques ah, a'6', ayant même axe que les premières et retenus par ep haut i^ l'aide de lièges^ et s'arrétant à quatre centiniètres du fond. Dans ces tubes, exactement calibrés et plac^ verticalement y peuvent ^ mouvoir de haut en bas et de bas en haut des lameç circulaires de platine horizontales E, E', ou d\in autre métid, d'un diamètre qn peu plus petit que celui de ces tubes, et attachées à de§ fils (je platine sqiidés dans des tubes de verre FE, FE'. Des lames de différents uiétaqx D^. , D'L' sont placées horizontalement au fond des éprouvettes, et conimuniquent à des fils métalliques qui débouchent en dehors. On peut élever ou abaisser à Taide 4'up^ P^ maillère GH le disque E el^ déterminer sur 1^ tige de cuivre UH sa mapche en millimètres et fractions (Je milliipètre. On comprend d'après cette disposition qu'en plaçant le liquide dont on étudie la conductibilité dans les éprouvettes, et qu'en djyisapt le courant suivant les deijx circuits, j| sera facile d'annver à obtenir l'égalité de résistance comme avec les fils métalliques de la figure .45 ; il suffirî^ pour cela de tourner le bouton de la crémaillère dans un sens ou dmis l'autre, et d'examiner si l'aiguille du multiplicateur est arrivée au 0.

Ce point uije fois atteint, et les deux circuits ayant même conductibilité, on ^nlève le fil de cuivre V qui établit la communication entre les gQfiets Get R, et l'on n^et à la place pn fil métallique de cuivre ou de platine d^une longueur déterminée qui doit servir de fil étalon : aussitôt Paiguille du multiplicateur est chassée de sa position d'équilibpe, car on allonge un des circuits de toute la longueur du fil étalon placé en V; mais si afors on abaisse |a lame E avec la crémaillère, l'aiguille feyjent peu à peu au zéro ^ et quand elle s'y maintient on pote de combien on ^ diminué la col^/ine ab. Il est évident que Ton est de nouveau arrivé à l'égalité .de résistance des deux ch*cuits.Maisxx)mme le cif*cuit PGQRS est augmep,tédu fil de cuivre étalon et diminué d'une partie du fiquide,on en conclut q\^ la diminution de la longueur de la colonne liquide équivaut, en résistance, au fil métallique étalon placé en Y.

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

PBBiroMkicis esniiAUX. Ot

Tmlejosité du courant actifs et cela indépendaaun^pt du midiipKcateur à deux f^Is placé coma>e dans la tigMre 45.

On comprend que par ce procédé, en plaçant diverses lo^gp^urs de fil étalon en Y^ et en employant successivenoent dans les deux éprouvettes des liquides différents, on par\'ient à trouver quelles sont les lodQgiieurs des colonnes liquides équivalentes à un nié^e f\\ étalon; ces longueurs sont en raison inverse de leur résistance à la conductibilité. On peut aussi bien mettre en Y i^n des r))épstats décrits plus haut, par exemple le banc de résistance (fig. 44), et faircî varier paiement le fil étalon que l'on interpose daps l^ circqjt.

11 est d^aut^mt plus nécessaire pour les liquides d'opérer en diminuant ou en allongeant les colonnes liquides sqr lesquelles on opère, au lieu de prendre la résistance de la colonne liquide entière, y compris les électrodes métalliques, que réleçtricité, 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 stfienf positives, et qu'elles soient de même nature que le métal dissous. Ainsi avec des dissolutions de z}nc, de cuivre, d'argent, d'or, i| faut placer des lames positives de zinc, de cuivre, d^argent, d'or, à la partie inférieure. Si Ton ne peut remplir cette condition, il es| nécessaire de diminuer l'intensité du courant de façon à éviter le plus possible les dégagements de gaz sur les lames cxHiductrices.

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

l"" Lorsque la longueur d'une colonne liquide e^t plusieurs foif plus grande que son diamètre , les lois il et Ht indiquées pQupr les Q^étag^page 83 s'appliquent également aux }jquideç; ainsi la résistance à Ja conductibilité électrique est proportionnelle k Ja longueur et en raison inverse de la section.

Si l'on 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 Tun de Taulre dans ces bassins, on ne trouverait aucun résultat exact. En effet , dans ces conditions, l'électrioité , au lieu de sui>Te seulement la direction longitudinale de la

ELRCTBICITi: 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 Télectricité que les corps 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 a celui d'un cylindre d'argent qui aurait même diamètre (E. Be<> querel) :

SUBSTANCES