CHAPITRE PREMIER

Courants électriques dus aux actions chimiques. Principes des piles

Dans le livre précédent il n’a été question que des phénomènes que l'électricité présente lorsqu'elle est en équilibre à la surface des corps ou à l’état statique ; on a vu que lorsqu'elle se transmet d’un corps à un autre au moment du passage dans Pair, il se produit une étincelle; mais quand ce passage a lieu au travers des solides et des liquides, on observe d’autres effets; ce sont précisément ces effets que nous allons étudier dans ee livre.

Quand l'électricité chemine ainsi dans les corps, elle est dite en mouvement où à l’état dynamique; elle donne lieu alors aux courants électriques. Les différences qui existent dans les états d’équilibre et de mouvement de Pélectricité proviennent de ce que dans les phénomènes dépendant de l'électricité statique les électricités peuvent s’accumuler sur les corps et acquérir une certaine {ension , tandis que dans ceux dont il va être question elles cheminent continuellement au travers des conducteurs, ne s’accumulent pas sur leur surface, de sorte que leur tension est infiniment plus faible.

On n’étudie pas les actions des courants avec les machines électiques précédemment décrites, la quantité d'électricité qu’elles fourniraient ne serait pas assez considérable. On fait usage d’appareils fondés sur les effets dont nous allons parler.

PHENOMÈNES GÉNÉRAUX. 55

Fig, 30,

On adapte une tige métallique horizontale CD au plateau inférieur d’un électromètre condensateur à feuilles d’or CG, et on termine cette tige par un anneau D, de façon à pouvoir placer sur cet anneau une capsule en platine, dans laquelle on verse de l’eau acidulée avec une ou deux gouttes d’acide sulfurique. On plonge une lame de zinc EF par l’une des extrémités dans l’eau très-légèrement acidulée de la capsule, en ayant soin qu’elle ne touche pas la capsule elle-même ; l’autre extrémité de la tige de zinc EF est mise en relation avec le plateau supérieur A du condensateur. En enlevant la tige de zinc immédiatement après le contact, et séparant les deux plateaux l’un de l’autre, on trouve que les feuilles d’or divergent en vertu d’un excès d'électricité positive. Le plateau supérieur, qui touchait au zinc, prend l'électricité négative.

En mettant la capsule sur le plateau supérieur A, et répétant la même expérience, mais en faisant toucher le plateau inférieur B avec la tige de zinc, on obtient des effets analogues mais inverses.

En substituant à la lame de zinc une lame de platine, aucun effet n'a lieu; de même que lorsqu’on emploie simultanément une lame de zinc et une capsule de même métal. Il est nécessaire pour que l'effet se produise qu’un des deux métaux soit attaqué par le liquide, ou, s'ils le sont tous deux, qu'ils le soient inégalement. S'il n’y avait pas de liquide interposé entre les deux métaux, il n’y aurait aucune action produite.

Ces effets indiquent bien que lorsqu’un métal s’altère ou s’oxyde, il y a production d'électricité : le métal s’électrise négativement. le liquide qui attaque prend l'électricité positive.

Nous verrons dans le livre IL qu'avec d’autres métaux, tels que le fer, le plomb, etc., on obtient des effets analogues, pourvu qu’on les place dans-des conditions convenables.

La réunion de deux métaux différents et d’un liquide interposé qui les attaque nmégalement constitue un couple ou un élément. Le métal qui est le moins attaqué, ou qui ne l’est pas, ne sert que de conducteur pour rendre manifeste le dégagement de l'électricité, en s’emparant de celle du liquide lors de l’action qu’il exerce sur le métal attaqué.

À l’époque où Volta découvrit l’admirable instrument que nous allons décrire, et en se fondant sur les effets indiqués plus haut, il pensait que l'électricité était dégagée au contact des métaux, c’està-dire, dans l'expérience précédente, au point E, où la tige de zinc touche le plateau métallique du condensateur ; le liquide, suivant lui, n’agissait que comme conducteur ; mais toutes les découvertes modernes ont donné raison à la théorie du dégagement de l’éleclricité dans les actions chimiques; c'est pour ce motif que nous l’adoptons comme base des explications que nous allons donner.

Pile voltaique. La pile voltaïque, dont le nom rappelle son iminortel auteur, est formée de la réunion de couples ou d'éléments disposés de différentes manières. Volta lui donna d’abord la disposition d’une pile composée de rondelles superposées entre des colonnes de verre : de là est venu le nom générique de tous les

Fig 31. instruments de ce genre. Pour former cet appareil, on procède comme il suit : on place entre trois colonnes de verre un premier disque de zinc Z par exemple, auquel est soudé un fil de cuivre À ; sur ce disque on pose une rondelle de drap humectée d’eau acidulée par l’acide sulfurique au :H ou au :5 à peu près, puis après la rondelle un disque de cuivre G. Si Von fait toucher Z et C aux deux plateaux du condensateur décrit plus haut, on obtient une légère charge indiquant que le zme a pris l'électricité négative, le cuivre la positive, par ce motif que ces deux disques en présence de la rondelle humide constituent un couple. Mais si au-dessus du

disque de cuivre on met un second couple semblable au premier, c’est-à-dire composé d’un disque de zinc, d’une rondelle de drap humide et d’un disque de cuivre, et qu’on place ensuite un troisième couple, un quatrième, un cinquième, etc., et ainsi de suite, on trouve qu'avec une pile à colonne ainsi composée d’un certain nombre d'éléments, convenablement isolée et terminée aux deux extrémités par des fils de cuivre , on peut charger plus fortement le condensateur qu’en employant un seul couple. La charge obtenue est d’autant plus forte que le nombre des couples est plus grand, et l’excès de tension est même proportionnel au nombre des éléments de la pile , commé Coulomb Pa constaté avec la balance de torsion. Dans la figure les rondelles minces et noires I représentent les rondelles humides; les disques ombrés, les plaques de zinc; et les disques clairs C, les plaques de cuivre. Les extrémités de la pile ont recu le nom de pôles. Il y a donc le pôle positif et le pôle négatif.

Telle est en principe la première disposition de l’appareil dû au génie de Volta, et que ce grand physicien fit connaître en 1800 à PAcadémie des sciences, appareil qui a été bien modifié depuis, et qui produit des effets extraordinaires d’aimantation, de chaleur, de lumière, de décompositions et de recompositions chimiques. Le dégagement de l'électricité se produit incontestablement à la surface de séparation du liquide et du métal oxydable , et l'effet est le même qu’en employant un seul élément; seulement, les actions s'ajoutent et l'excès de tension augmente avec le nombre des éléments. Au lieu de zinc et de cuivre, on pourrait se servir d’autres métaux et faire usage de divers liquides conducteurs ; mais comme nous ne donnons dans ce livre que les phénomènes généraux de la pile, ayant intention de traiter dans le livre III la théorie des différents instruments en usage aujourd'hui, il n’est question ici que des piles analogues à celle de Volta.

Pile à couronne. La forme de la’ pile à colonne était trop incommode pour qu’elle pût subsister longtemps; un des principaux inconvénients provenait de ce que la pression occasionnée par le poids des disques exprimait le liquide des rondelles humides et diminuait

(24 c; CG; Cou Cru

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peu à peu l’action de la pile, La forme la plus simple consistait à placer séparément les parties humides de Fappareil et les portions métalliques; aussi a-on eu de bons effets avec la pile à couronnes de tasses. Cette pile se compose de vases en verre pleins d’eau acidulée par l’acide sulfurique au vingtième ou au trentième, et placés à côté les uns des autres ; dans chacun de ces vases plonge l’un des bouts d’une lame mixte formée par la réunion de deux lames de euivre et de zinc, comme lindique la figure 32. Chaque vase avec sa dissolution et ses lames de zinc et de cuivre forme un couple ou un élément. Le pôle négatif se trouve à l'extrémité du dernier zinc ou à gauche du lecteur; le pôle positif à droite.

Piles à auges. La pile à couronnes, quoique d’une disposition simple, est cependant incommode à cause des manipulations assez longues qu’elle occasionne. On y a remédié au moyen de piles à auges se chargeant et se.déchargeant assez rapidement et qui furent considérées comme un progrès.

Fig. 33.

cdi * «A