ARTICLE V

MESURE DES FORCES ÉLfiCTROMOTRlCES.

La solution de toutes les questions relatives à l'intensité des courants électriques dépend de deux quantités : la résistance du circuit, et la force électromotrice de la pile. Nous avons vu comment on peut calculer la résistance de la portion interpolaire, liquide ou solide, du circuit ; nous avons vu aussi comment il est possible, au moyen de deux observations, de déterminer expérimentalement la résistance del'électromoteur. Déjà nous avons indiqué le principe sur lequel M. Poggendorff a basé son procédé de comparaison entre les forces électromotrices ; pour terminer tout ce qui est relatif à l'exposition des lois générales des courants, il ne nous reste plus qu'à nous occuper des méthodes employées pour mesurer la force électromotrice d'un appareil quelconque.

12/4 ÉLECTRICITÉ DYffAMIQUE.

§ I*'. — Forées éleetromotrieei des appareils bydro-éleçtriques.

Méthode de memsaratioii. — Des physiciens éminents, parmi lesquels nous citerons MM. Ohm (1), Fechner (2), Poggendorff (3) , Joule [U) , VVheatstone (5) , Kohlrausch (6), etc., se sont occupés de la détermination des forces électromotrices ; leurs recherches ont puissamment contribué au perfectionnement de la théorie générale de l'électricité dynamique. M. J. Regnauld (7) a l'épris cette question dans un travail remarquable autant par la nouveauté, la simplicité et Texactitude de la méthode suivie, que par Timportance des résultats dont il a enrichi la science. Dans l'impossibilité où nous sommes de passer en revue les procédés d'investigation employés par ces divers observateurs, nous nous bornerons à exposer la méthode d'opposition proposée et mise en usage parM. J. Regnauld.

Considérons deux couples V et V très différents par k»urs dimensions, tels que ceux de la figure 309. Les surfaces immergées des lames métaUiques n'ont pas la

(1) TMorie mathématique de la pile galvanique, BerliBy 1827.

(2) Résultats numériques d'observations de la pile galvanique. Leipsick, 1831.

(3) Ami. de Poggendorff, t. LIV, p. 161. (i) Philosophical Magazine, febr. 18*4.

(o) Philosophical Transactions, ii* partie, 1843.

(6) Ann, de Poggendorif, t. LXXV, p. 220.

(7) Recherches sur les forces électromotrices» Thèse pour le doctorat es sciences. Paris, 1855.

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même étendue, et ne sont pas placées à la même distance ; par conséquent, les couches liquides interposi'^es n ont ni la même section ni la même épaisseur. Soient : r, la force électromotrice du couple V, et e', la force électromotric-e du couple V.

!• Si les couples sont de même nature, s'ils sont composés des mêmes métaux et des mêmes liquides au même degré de concentration , les tensions polaires sont les mêmes, la force électromotrice e' du petit couple V est égale à la force électromotrice e du grand couple V. Mais les résistances des deux couples sont inégales; et, comme le rapport de retendue des surfaces métalliques immergées à leur distance est plus considérable dans les grands couples que dans les petits, si Ton ferme successivement ces deux couples avec un même conducteur interpolaire, le courant fourni par V a plus d'intensité que le courant fourni par V.

Mettons ces deux couples en opposition (Fig. 309), et plaçons un galvanomètre G dans le circuit. La résistance totale du système est égale à la somme des résistances opposées par le petit couple, par le grand couple, par le galvanomètre et par les fils de communication. Le courant du gi'and couple V et celui du petit couple V ont (Jonc la même résistance à surmonter pour circuler. Apl)elant I l'intensité du courant résultant, et R la résistance totale du circuit, nous avons

Mais, puisque la force électromotrice e est égale à la

force électroraotrice e', Texpression précédente est nulle; ces deux forces électromotrices égales et de sens contraires se neutralisent ; il ne doit pas y aToir d*efifet produit sur le galvanomètre G. Cette prévision de la théorie est jus-

Fig. 309.

tifiée par Texpérience, car le galvanomètre, dans le [cas d'opposition des deux couples de même nature et de surfaces inégales , ne traduit l'existence d'aucune action directrice , et l'aiguille aimantée reste fixe sur le zéro de la graduation.

2* Si les couples V et V sont de nature différente^ c'està-dire si les métaux et les liquides qui entrent dans leur composition ne sont pas les mômes, la force électromotric^edu couple V est nécessairement plus grande ou plus petite que la force électromotric^e e' du couple V, Lorsque

MESURE I»S FORCES ÉLECTROMOTRIGES. 127

ces couples sont nùs en opposition^ Texpression de Tintensite du courant résultant

n'est pas nulle» Elle est positive dans le cas où e l'emporte sur e', et négative dans le cas contraire. En d'autres termes, TaigulUe du galvanomèti^e placé dans le circuit est toujours déviée, et sa déviation correspond au sens du courant fourni par le couple dont la force électromotrice est la plus grande. Ce résultat est d'ailleurs complètement indépendant des dimensions des couples employés. Dans ce cas, les ibrces électromotrices de sens inverses n*ont pas la même intensité ; le circuit est toujours traversé par un courant résultant , dont la Wmv électromotrice est égale à la diflërence, e — e', des foicos dectromotrices des couples en opposition V, V.

Cela posé, il est évident que, si Taiguille du galvano- ^ mètre placé dans le circuit de deux éU^ctromoteurs en opposition reste fixe à zéro, les deux forces éleotromcitrices de sens contraires sont égales. Tel est le prinoipt^ très simple de la métliode expérimentait» de M. J. K«*- ^nauld.

Appareil de menMiMitloii. — IJunité de comparaison choisie par M. J. Regnauld est la force électromotrice dt? son couple thermo-électrique bismuth et cuivre (t. !, p. 468), dont les soudures sont maintenues Tune i\ lOO", t't l'autre à zéro. L'appareil employé dans ses rechorclies est (Fig. 310, 311)unepiletliermo-électriquecoiiq>os<V(le snixanfr éléments remplissant tontes les conditions nm*s-