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d’un thermomètre à air dont le tube de fer constituait le réservoir, soit à l’aide d’un thermomètre ordinaire qui était placé dans ce dernier.

M. Grove a obtenu des résultats semblables (*), en plaçant du fer doux dans le voisinage d’un électro-aimant, et en dirigeant dans le fil conducteur qui entourait celui-ci des courants alternativement en sens contraire. Il obtint ainsi dans le fer doux une élévation de température.de plusieurs degrés au-dessus de celle de Pair ambiant. En plaçant une barre de fer doux vis-à-vis d’un aimant permanent animé d’un mouvement de rotation très-rapide , il trouva également une élévation de température dans le fer doux accusée par un couple thermo-électrique en contact avec Jui.

Ainsi les changements dans la structure moléculaire du fer au moment de l’aimantation, et dont nous avons parlé page 79, sont accompagnés d’une élévation de température bien manifeste quand on les répète un grand nombre de fois. Ces effets, qui sont du même. ordre que ceux que l’on observe quand les conducteurs mobiles sont en présence d'aimants puissants, et dont nous avons parlé dans ce volume page 216, peuvent être expliqués par l'existence de courants induits, circulant dans les corps lorsque l'induction s'exerce, courants qui sont toujours suivis d’une élévation de température.

Effets électriques produits au contact des eaux douces et des terres adjacentes.

Dans le tome IT, page 173, nous avons déjà parlé des réactions chimiques qui ont lieu dans le sol, et qui peuvent donner lieu à des courants électriques dans différentes directions ; dans ce volume, page 345, il n’a été question au contraire que de la conductibilité du sol. Mais comme, depuis la rédaction de l'ouvrage, l’un de nous (M. Becquerel) a été à même d'obtenir des résultats importants relatifs à la production des courants électriques dans les différents terrains, nous avons pensé qu'il y aurait quelque intérêt à présenter ici un résumé succinct de ses dernières recherches.

On peut poser en principe qu’au contact de la terre et d’une nappe ou d’un cours d’eau , il y a production d'électricité : la terre prend un excès notable de l'électricité positive ou négative, et l’eau un excès correspondant de l'électricité contraire, selon la nature

(*) Proceding, etc. (Société royale de Londres), page 826, 1849.

des sels ou autres composés tenus en dissolution dans les eaux. C'est là un fait général qui ne souffre aucune exception.

Ampère est le premier qui ait émis l’idée, en exposant sa théorie électro-dynamique des aimants, qu'il pourrait bien se faire que le magnétisme terrestre fût dù à des courants électriques circulant de l’est à l'ouest dans des plans perpendiculaires à l'aiguille d’inclinaison. L’un de nous, en discutant cette question, ‘avança, sans le prouver toutefois, que, s’il existait dans la terre des courants électriques, ces courants devaient avoir une origine chimique, et qu'ils cireulaient dans toutes sortes de directions ; M. Barlow vint ensuite, et rendit probable, au moyen d’une expérience intéressante, la présence dans le globe de semblables courants , mais sans dire également quelle était la cause de leur production.

M. Fox fit postérieurement une série d'expériences dans les mines de Cornouailles, ayant pour but de prouver que les filons étaient traversés par des courants affectant une direction déterminée ; mais il fut démontré plus tard que ces courants n’avaient pas une origine terrestre, mais bien une origine chimique, et qu’ils étaient produits par Valtération des lames de métal employées à les mettre en évidence.

M. Magrini, en 14845, publia les résultats d’une série d’expériences sur la prétendue force électro-motrice tellurique ou de la terre, exécutées avec un appareil que la ville de Milan fit construire à l’occasion du sixième congrès scientifique (Comptes rendus des séances de l’Académie des sciences, t. XX, p. 184). Ces expériences furent faites avec des lames de différents métaux introduites dans un terrain humide ou dans l’eau, et mises en rapport avec un fil de métal oxydable. Dans ces conditions, il devait se produire, comme dans les expériences de M. Fox, des courants dus à l’altération des métaux en contact avec l’eau ou la terre, lesquels devaient masquer les courants telluriques s’ils existaient ; et, en effet, M. Magrini déclara lui-même que la direction du courant tellurique était intimement liée à la nature des métaux dont étaient formées les plaques ensevelies dans le terrain. Les expériences entreprises ne pouvaient done conduire au but que leur auteur s’était proposé.

Pour bien se rendre compte des effets électriques produits au contact des eaux et des terres, nous rapporterons d’abord plusieurs expériences qui mettront en évidence quelques principes fondamentaux propres à faire connaître la cause qi peut les produire.

On remplit une terrine de grès de terre végétale, dans laquelle

on introduit un diaphragme poreux en porcelaine contenant de l’eau ordinaire; on prend ensuite deux lames de platine non polarisées, présentant chacune une surface de 48 centimètres carrés, et en communication avec le fil d’un multiplicateur ordinaire. L’une de ces lames est mise dans l’eau du diaphragme, et l’autre dans la terre; aussitôt que le circuit est fermé, il se produit un courant qui fait dévier aiguille aimantée dans un sens indiquant que la terre a pris un excès d'électricité positive, et Peau un excès d'électricité négative. Les lames ne tardant pas à se polariser, l'aiguille revient peu à peu à zéro, sans jamais Patteindre. En dépolarisant les lames et mettant dans la terre celle qui se trouvait primitivement dans l'eau, et vice versa, le résultat est encore le même.

Si Von ajoute quelques gouttes d’eau salée à l’eau du diaphragme, le courant est sensiblement le même en direction et en intensité. IL en est encore de même en substituant à l’eau de Peau salée (solution de chlorure de sodium) marquant 3°.

En arrosant, au contraire, avec la même eau salée la lame qui est en contact avec la-terre, l’aiguille aimantée est violemment projetée vers l'arrêt.

Dans la première expérience, en remplaçant l’eau du diaphragme par de Peau salée à 15°, la terre redevient positive à un degré assez marqué. -

Les appareils étant disposés comme dans la première expérience, le diaphragme ne renfermant que de l’eau, si l’on ajoute à cette eau une seule goutte d’ammoniaque, l'aiguille aimantée est projetée dans le même sens, c’est-à-dire que l’eau est toujours négative, seulement à un degré plus fort; tandis que si lon ajoute une seule goutte d'acide nitrique, sulfurique ou chlorydrique , Vaiguille est projetée également avec force, mais en sens inverse, l’eau devenant alors positive.

En comparant les effets électriques produits dans les premières expériences avec ceux qui se manifestent dans la réaction les unes sur les autres des dissolutions neutres, acides ou alcalines, on trouve qu'ils sont dus à la même cause, c’est-à-dire à la réaction ou au mélange des liquides contenus dans le diaphragme sur les liquides humectant la terre environnante. En effet, au contact des dissolutions acides et de l’eau, celle-ci se comportant comme base par rapport aux premières, rend libre de l'électricité négative, tandis qu’elle joue le rôle d'acide par rapport aux dissolutions alcalines. De même, au contact des dissolutions concentrées neutres avec l’eau,

les premières, jouant le rôle d'acide par rapport à celle-ci, dégagent de l’électricité positive. Il est donc tout naturel que dans la réaction de l’eau du diaphragme sur celle qui humecte la terre, et qui est chargée de sels qu’elle lui a pris, la dernière rende la terre positive, comme l'expérience du reste le prouve.

Il faut s'assurer, avant de plonger les lames de platine dans la terre et dans l’eau, qu’elles ne sont ni polarisées, ni humectées par un liquide, car il en résulterait des effets électriques secondaires qui masqueraient ceux que l’on veut observer.

D’un autre côté, il est nécessaire d’opérer dans des conditions qui rendent les effets électriques produits sensiblement constants pendant la durée des expériences. On remplit ce but en entourant les lames de platine de charbon pur, préparé avec du sucre candi. Les lames et le charbon sont introduits dans des sachets cousus avec soin, ou dans des diaphragmes en porcelaine dégourdie n’ayant jamais servi, en ayant l'attention que le charbon et la toile soient bien secs, sans quoi la réaction sur les liquides ambiants de l’eau humectant lun où l’autre produirait des effets électriques particuliers, contre lesquels il faut se mettre en garde.

Ces préliminaires posés, arrivons aux expériences faites dans diverses localités avec la terre et les cours d’eau adjacents.

Nous rapporterons en premier lieu les expériences que l’un de nous a faites, il y a déjà quelques années, dans la mine de sel gemme de Dieuze, et dans les bains d'Aix en Savoie.

Un multiplicateur ordinaire ayant été établi solidement sur le sol d’une galerie taillée dans le sel gemme, une lame de platme non-polarisée, en communication avec cet appareil, fut appliquée sur l’une des faces de la galerie, et une autre lame, en relation avec Pautre bout du fil, fut introduite dans la couche d’argile située audessous du sol de la galerie, à une distance de 55 mètres de la première : l’aiguille aimantée fut violemment chassée contre l'arrêt, ce qui indiquait un dégagement d'électricité assez considérable. Cette expérience fut variée de diverses manières, en composant le circuit d’un multiplicateur, d’un terrain salé et d’un terrain qui ne l’était pas : l’une des lames fut placée sur le sel gemme, Pautre à 420 mètres de distance verticale dansle sol, en dehors de la mine. Le fil de communication traversait le puits de service. La première lame se trouvait ainsi en communication avec une couche trèsmince d’eau salée , tandis que l'autre était en contact avec l’eau qui n’en renfermait que des traces : l'aiguille aimantée fut alors chassée

avec une grande force, dans un sens qui indiquait que les effets électriques produits dans le mélange de l’eau salée avec celle qui ne l'était pas étaient tels, que l’eau salée prenait un excès d’électricité positive, et celle qui ne l'était pas, un excès d'électricité négative. Il fut démontré par là que, lorsque deux terrains humides sont en contact, celui qui renferme la solution la plus concentrée prend un excès d'électricité positive. ;

Ces expériences furent répétées dans l'établissement des bains d'Aix, en Savoie, où la température de l’une des sources s'élève à 50 degrés centigrades : une des lames fut plongée dans l'eau de cette source, et l’autre dans l’eau pure qui se trouvait à la surface du sol et dont la température était à 43 degrés ; la distance verticale des deux stations était: de # mètres, et Ja distance horizontale de G mètres. A Pinstant de la fermeture du circuit, l'aiguille aimantée fut chassée vivement de sa position d'équilibre ordinaire. Le sens de la déviation indiquait que la lame plongée dans la source sulfureuse chaude avait fourni au circuit métallique an excès d’électricité positive.

Ces effets, qui ont bien une origine chimique, sont essentiellement distincts de ceux qui ont été observés par M. Fox, lesquels étaient dus à l’altération des électrodes,

Passons au dégagement de l'électricité au contact de l’eau des rivières, des nappes d’eau douce ou des sources et des terres adjacentes. A

On a introduit dans de Ja terre de jardin, de nature argilo-siliceuse, à quelques mètres d’une rivière, une lame de platine de 6 centimètres carrés, renfermée dans un sachet de toile rempli de poussière de charbon préparé comme il a été dit. Une autre lame semblablement disposée fut plongée dans l’eau de Ia rivière, puis l’une et l’autre furent mises en relation avec un multiplicateur ordinaire, après toutefois que l’on se fut assuré qu'elles n'étaient pas polarisées. L’aiguille aimantée fut dévié .de 56 degrés ; mais elle rétrograda pèu à peu, par suite de la polarisation des lames, ct, une heure et demie après, la déviation n’était plus que de 52 degrés. Le circuit ayant été interrompu pendant deux heures, puis rétabli, la déviation redevint ce qu’elle était primitivement. Le sens de la déviation indiquait que l’eau, dans son contact avec la terre, avait pris un excès d'électricité positive ; résultat inverse de celui que l’on avait obtenu en opérant dans une terrine de grès.

En expérimentant avec lës mêmes lames de platine non entourées

de charbon, l’aiguille aimantée du multiplicateur fut chassée par première impulsion à 40 degrés, et revint vers le zéro qu’elle n’atteignit pas; effet dû à la polarisation.

Les deux lames de platine avaïent été placées à une distance de 6 mètres l’une de Fautre. Les effets devaient être encore les mêmes à raison de la conductibilité de la terre, en éloignant les lames de plusieurs centaines de mètres : une d'elles fut maintenue dans l’eau et l’autre mise dans la terre à 500 mètres de distance, sur un monticule élevé de 25 mètres au-dessus de la vallée; le phénomène fut semblable.

Le succès de l'expérience ne dépend pas seulement de la nonpolarisation des lames de platine, mais encore de la cessation du mélange de l’eau qui humecte le. charbon, quand il n’est pas trèssec, avec celle qui imbibe la terre, lequel mélange donne lieu à des effets électriques qui masquent ceux que lon veut. observer; ce qu'il ya de mieux à faire est d'employer des électrodes non humectées. On évite souvent ces-effets composés en posant la lame destinée à être mise dans la terre sur le: sol d’une cave dont le degré d'humidité est toujours le même, et appliquant dessus un corps pesant, pour que le contact avec la terre soit plus immédiat ; en opérant ainsi, la terre a été constamment négative à l’égard du cours d’eau. Au lieu de poser Fune des lames sur le sol d’une cave, on peut lPappliquer sur un mur, ou bien, quand on introduit. dans le circuit un multiplicateur très-sensible, la tenir à la main, ou la poser sur un meuble, Il n’y a de différence que dans l'intensité, qui varie avec la conductibilité de ces corps, ou plutôt avec l'épaisseur de la couche d'humidité qui les recouvre.

Les expériences qui précèdent montrent que, dans le voisinage de la rivière, et même à une distance assez éloignée, la terre et tous les objets qui recouvrent sa surface possédaient un excès d'électricité négative, et l’eau aïnsi que les plantes aquatiques et les corps qui surnageaient, un excès d'électricité positive ; car, lorsqu'une des lames était posée sur le sol d’une eave, et Pautre appliquée sur le fond d’un bateau qui ne contenait pas d’eau, cette lame prenait un excès d'électricité positive. Toutes les eaux ne se comportent pas de la même manière dans leur contact avec les terres adjacentes, puisque les effets électriques dépendent de la nature des substances tenues en dissolution dans les eaux.

Nous venons de montrer que deux lames de platine de 6 centimètres carrés de surface, entourées de charbon, et mises en con-

tact'avec l’eau et la terre, et en relation avec un multiplicateur, donnaient un courant électrique indiquant un état électrique contraire dans l’une et dans l’autre ; il s’agissait de voir si l'excès d’électricité recueilli par chacune d’elles croissait avec les surfaces jusqu’à une certaine limite ; on a fait en conséquence plusieurs séries d'expériences avec des lames de diverses grandeurs. Mêmes lames de platine recouvertes de charbon, surface, 21 centimètres carrés :

Déviation enter ce enr etieere CER DO Déviation 4 heure et dents après. Honaee D

En ouvrant le circuit quelques heures après, les lames étaient dépolarisées.

En opérant avec deux lames de platine d’une superficie de 96 centimètres carrés et recouvertes de charbon, onaeu: DéVIAUON entree eme neinee cer 0 Déviation 1 pre x due APPÉS 0e ee de 100

Le circuit ayant été interrompu pendant une demi-heure, et fermé de nouveau,

pardéviation arété des tee smhiec en neiTAS

Nouvelle interruption immédiate de demi-heure : Déviations remis cmatnnenceminen Nouvelle interruption de demi-heure :

Nouvelle interruption pendant 15 heures :

La déviation est redevenue ce qu’elle était primitivement, c’est- A2 CIRE 2 ete celle annee lentes HS ue

En comparant les effets obtenus avec l’étendue des surfaces, on arrivait aux conséquences suivantes :

Les surfaces des lames étant dans le rapport de 1 : 4,6, les intensités des courants ont été sensiblement dans le même rapport.

Les quantités de l'électricité recueillies seraient donc sensiblement proportionnelles à l'étendue des lames ; mais on ne saurait admettre ce rapport comme d’autres expériences l'ont démontré.

Le courant qui se manifeste en mettant en communication métallique ou non métallique un cours d’eau et la terre adjacente, exige certaines précautions, si l’on veut obtenir un maximum

Déviation. ..... PANNE TE

APPENDiCE. 401 |

d'intensité : la première est d'empêcher les décharges latérales | par les supports des fils conducteurs qui unissent les lames de pla- | tine: On y parvient en recouvrant de soie les fils con@ucteurs et

les isolant; mais cela ne suffit pas quand il pleut. |

On vient de voir que dans le contact de l’eau et de la terre il se produisait des effets électriques très-marqués; mais, si l’on établit la communication entre l’une et l’autre avec une corde humide ou une longue mèche de coton, au lieu d'un fil métallique et de deux lames de platine, la recomposition des deux électricités s’effectuc également par l'intermédiaire du conducteur humide. En effet, si lon applique deux aiguilles ou deux lames en platine non pola- | risées et en relation avec un multiplicateur d’une très-grande sensibilité, en deux points quelconques de la corde et à une distance | de 3 à 4 centimètres l'une de autre, l'aiguille aimantée est déviée d’un certain nombre de degrés, en vertu d’un courant dérivé pro- | venant du courant qui parcourt la corde. La lame la plus rapprochée de la terre prend un excès d'électricité négative, et l’autre un | excès égal d'électricité positive. à 1

Substituons par la pensée à la corde, des radicelles de plantes en décomposition et amenées à l’état de matière carbonacée, et par ) conséquent conductrice de l’électricité : ces radicelles deviendront le siége de courants électriques circulant de la terre à l’ean dans toutes sortes de directions.

Les expériences ont été répétées en plaçant une des électrodes dans un des puits du jardin des Plantes ayant une profondeur de 41 mètres environ, l’autre dans le sol à 0,33, ou dans une cave, et tassant avec soin la terre qui la recouvrait, pour mieux établir le contact. Les électrodes étaient des lames de platine ou des plaques de charbon de cornue; les premières avaient une surface de 72 centimètres, les secondes une surface de 50 et 140 centimètres carrés. Les lames de platine avaient été traitées préalablement avec de l'acide nitrique bouillant, puis exposées à la température rouge. Les plaques de charbon , après avoir été traitées par l'acide chlorhydrique étendu bouillant, ont été aussi chauffées au rouge dans des creusets de terre remplis de charbon. Malgré ces précautions, les lames n'étaient pas parfaitement dépolarisées. Pour ne pas être induit en erreur, on mettait chaque électrode tantôt dans l’eau, tantôt dans la terre. Aux lames de platine et aux plaques de charbon étaient fixés des fils de platine de 0,66 de longueur, qui servaient à les faire communiquer avec les fils de cuivre