EE

DÉSIGNATION | DIAMÈTRE | CHARGE COUTEUS en grains de | de la poussière métallique des métaux. des fils. |Vélectromètre. recueillie, —— ————— ————"— Fil de plomb....... 96 20 Gris peu foncé.

— d’élain......... 35 30 Presque blanc.

AO ZINCer ee en 55 45 ld.

— de’fer.... oc ni 39 Brun rougeàtre, — de cuivre. ...... on 35 Brun tirant sur le pourpre. — de platine. ..... Er 35 Noir.

— d'argent. ....... 1H 48 Id.

Caron er 40 Pourpre brunâtre.

Avec la grande machine du musée de Teyler, à Harlem, Van Marum est parvenu à fondre un fil de fer de 16 mètres de longueur. Cette machine est à deux plateaux; chacun d’eux a un diamètre de 1,75; l'électricité qu’elle fournit a une tension telle, que ni des cordons de soie de 14 mètres de longueur, ni des supports de verre de 1,53 de hauteur, quoique très-secs, ne peuvent suffisamment

Do . 20

306 EFFETS DUS isoler une aussi grande quantité d'électricité que celle dont le conducteur est chargé.

Cuthberson et d’autres physiciens ont mesuré avec des électromètres assez grossiers l’action calorifique produite par la décharge d’une batterie, en prenant pour mesure la longueur d’un fil fondu d’un diamètre donné; ils ont trouvé que cette action était à peu près comme le carré de la charge des batteries pour certaines longueurs de fil. Cette loi cependant varie suivant l'épaisseur des jarres quicomposentla batterie, les plus épaisses produisant, comme on le conçoit très-bien, des effets calorifiques moindres. Cavendish a observé que la quantité d’électricité nécessaire pour charger au même degré différentes jarres ayant même surface armée, était en raison inverse de leur épaisseur.

Van Marum, ayant pris des fils de différents métaux et de même diamètre, a cherché quelle longueur du même fil pouvait être fondue avec une charge égale; il a trouvé que le fil de plomb était fondu sur une longueur de 120 pouces , le fil d’étain 420 pouces, le fer 3 pouces, l'or 3 pouces et demi; les fils d'argent , de cuivre rouge, ne furent pas fondus à un quart de pouce. En essayant de fondre des fils de plomb d’une plus grande longueur, de 13 pieds (anglais)' par exemple, il a reconnu que quelques-uns avaient été fondus en plusieurs morceaux ; lun d’eux fut réduit en plus de trente parties, et un fil d’étain, soumis à la même expérience, en plus de cent. Les expériences de fusion ayant été faites dans l’azote, le plomb donna une poussière fine ; l’étain et le fer furent réduits en petits globules.

En opérant dans l’eau avec des fils de fer d’une certaine longueur, de + de pouce (anglais) de diamètre, le fil fut simplement fondu ; l'expérience ayant été répétée avec un fil moins long, le fer fut dissipé en vapeur, et il se dégagea plusieurs bulles de gaz annonçant que l’eau avait été décomposée; le plomb produisit des effets analogues.

M. Harris, en cherchant les effets des décharges dans le vide ou dans l’air raréfié, a trouvé que des fils très-fins de métal sont fondus plus difficilement dans le vide que dans l'air à la pression ordinaire : il a fait passer la décharge d’une batterie de 25 pieds anglais carrés à travers un fil de fer renfermé dans un tube bien épuisé d'air, sans que le fil fût affecté sensiblement. L'électricité surabondante paraissait trouver un passage plus facile à travers Pair raréfié à la surface , d’où résultait un effet très-brillant. En faisant rentrer Pair,

A L'ÉLECTRICITÉ. 307 le fil fut aussitôt fondu , bien que l’on n’employât que le cinquième de la surface armée.

M. Riess, pour étudier l’échauffement des fils métalliques par suite du passage de décharges électriques, a introduit ces fils dans l'intérieur d’un thermomètre à air, et, après la décharge qui avait échauffé le fil, et par conséquent l'air intérieur, il a conclu de la dilatation de l'air la quantité de chaleur produite; il est ainsi arrivé aux lois suivantes :

«1° Quand la même quantité d'électricité, complétement déchargée dans le même intervalle de temps, traverse des fils de même longueur, mais de dimensions différentes, chaque fil éprouve une élévation de température indépendante de sa longueur, et réciproquement proportionnelle à la quatrième puissance de son rayon.

«2 L’échauffement d’un fil par la décharge électrique est réciproquement proportionnel à la durée de la décharge ; le retard que la décharge éprouve par l'insertion d’un fil dans le circuit est en aison directe de la longueur du fil et en raison inverse du carré de son rayon.

« 3° L’élévation de température dans la section normale d’un fil homogène qui est inséré dans le circuit d’une batterie électrique, et qui est en raison inverse de la quatrième puissance de son rayon, est en raison directe de la quantité d'électricité accumulée divisée par le temps de la décharge (°).

(*) M. Riess a déduit d'expériences en apparence compliquées les formules générales sur l’échauffement électrique. Qu'on imagine des fils quelconques soudés bout à bout, qui composent le fil conjonctif constant de la batterie, et qu’on y ajoute un fil quelconque, on pourra varier les expériences sur l’échauffement de ces fils par la décharge de la batterie de deux manières différentes : premièrement, en laissant le fil ajouté constant, et en examinant l’échauffement de chacun des autres fils du cireuit; secondement, en n’examinant que l’échauffement d’un fil déterminé, mais en variant le fil ajouté. 11 a également fait varier la surface de la batterie et la quantité d’électricité qu’on y a accumulée. Toutes ces expériences diverses peuvent être embrassées par une seule formule. Soient T, l'élévation de température d’un fil dont £ est Ja longueur et r le rayon, C la chaleur spécifique de son métal, g son poids spécifique, et &’sa résistance (égale à la valeur réciproque de sa conductibilité électrique) ; supposons qu’on ajoute un fil conjonctif composé, un fil de la longueur à, ayant pour rayon p d’une résistance x ; soient enfin la surface de la batterie désignée par S, et sa quantité d'électricité par g; on aura :

ax 1 q?

a et b sont deux constantes déterminées par des expériences préalables. Dans

Diminution de longueur des fils métalliques soumis à l’action des décharges électriques. Lorsque la charge d’une batterie électrique n’est pas suffisante pour fondre un fil métallique d’un petit diamètre, il se produit des effets intéressants à connaître et que nous allons indiquer. Si l’on fait passer une très-forte décharge à travers des fils très-fins de fer et d’argent trop longs pour être fondus, leur longueur est diminuée sans que leur poids le soit; ce qui semble indiquer une diminution dans le sens de la longueur et une augmentation de diamètre (Nairne).

Au lieu d'étendre celui-ci entre les deux pinces d'un excitateur

cette formule tout à fait empirique, on distingue deux termes différents : le terme ax!

rc Dr ne +

tant, et le terme ——, qui exprime la variation que cet échauffement éprouve par

, qui donne l’échauffement du fil examiné, tout le fil conjonctif restant cons-

l'introduction du fil accessoire. En suivant l’analogie, on peut regarder cette variation comme résultant d’un retard de la décharge de la batterie; d’après cela, le

terme CEE sera le retard produit par le fil ajouté, et la quantité æ, la résistance de son métal. En multipliant les deux membres de l'équation précédente par /r?Cg, on obtient, pour la quantité de chaleur W qui est développée dans le fil examiné, l’expression très-simple :

De là on tire la conclusion :

« Les quantités de chaleur développées dans les fils divers qui composent le fil « conjonctif sont inversement proportionnelles aux retards que ces mêmes fils pro- « duisent dans une décharge quelconque, si on les ajoute un à un et isolément à « un autre fil conjonctif, »

On peut appliquer ces deux équations au cas qui se présente le plus souvent, où l’on se sert d’un fil unique pour opérer la décharge de la batterie. Soit un fil de métal de la longneur À du rayon p, æ désignant la force retardatrice, C la chaleur spécifique, g le poids spécifique de son métal, S la surface de la batterie, qg la quantité d'électricité accumulée; la température T et la quantité de chaleur développée W, ou la quantité de glace fondue par le fil, sont données par les équations :

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2On * p? ST PEL à M. Riess est arrivé à l’aide de ses expériences aux expressions des quantités +

qui expriment les pouvoirs conducteurs des métaux. HE : DXANES LL si l’on remarque en outre que le temps de la décharge est { 1 + — ) - =, ( on aura W — ar} Lee et la température T — M 2: Par/sT

z p°z M est un coefficient constant dépendant de a! et des dimensions et de la nature de fil métallique; ces formules renferment les lois énoncées plus haut.