Expériences de M. Hankel. — M. Haflkel a étudié la
même question par la méthode qu'il avait employée pour les tensions des métaux. Son appareil à contacts se compose principalement d'un large entonnoir A (fig. 248) communiquant par un tube avec un petit vase latéral muni d'une pointe de métal I qui sert à marquer le niveau du liquide dans les différentes expériences. Dans ce vase on plonge une lame M du métal à étudier; cette lame peut être reliée par un fil de plaline p avec un plateau de cuivre B disposé
horizontalement au-dessus de l'entonnoir. Un autre lîl de platine p' permet de relier le plateau à la feuille d'or de l'élcctromètre. Enfin, on maintient aussi la lame de métal M en communication permanente avec le sol par un fil de platine p".
Dans une première expérience , le plateau B et la lame M communiquent, l'entonnoir étant rempli d'un liquide L; on supprime la communication et, soulevant le plateau B, on le relie à la feuille d'or par le fil p'. Après avoir manœuvré le commutateur à la manière ordinaire, on obtient une double déviation a, qui correspond à la somme des contacts Cu j P£ -\- Vt j M -h M | L, ce qui donne simplement, en vertu de la loi de Voila,
Cm I M ■+■ M j L = Ka.
On vide l'entonnoir et on le recouvre d'une lame de métal M que l'on l'ait communiquer avec le sol et avec le plateau supérieur par des fils de platine. En opérant à la même distance, on a un déplacement (3, qui correspond au contact des métaux,
Cw|M=:K£;
d'où Ton lire
On remplace enfin cette lame de métal par une lame de zinc,
et l'on obtient de môme
Cm | In = Ky ; on en déduit
Cm | M — Cm I In = In | M = K(g — T) .
On a ainsi tous les éléments nécessaires pour comparer les tensions de contact Cm | M, In | M et M | L du métal considéré avec le zinc, le cuivre et le liquide.
900. L'électricité produite par le contact d'un liquide et d'un métal n'est pas le môme au début de l'expérience qu'au bout d'un certain temps ; la surface immergée du métal s'altère peu à peu et s'entoure d'une couche liquide différente de la masse générale, de sorte que la tension de contact se modifie plus ou moins rapidement. On le démontre de la manière suivante.
On prend deux plateaux, l'inférieur A en cuivre, le supérieur B en cuivre aussi, mais couvert d'une feuille de platine sur sa face inférieure. Ces deux plateaux étant amenés à une certaine distance, réunis par un fil de platine qui communique avec le sol, puis isolés et séparés, on obtient, en reliant le plateau supérieur à Télectromètre. une déviation a qui correspond au contact du cuivre et du platine
Dans une deuxième expérience, on met le plateau inférieur A en communication avec une lame de cuivre Cut plongeant dans l'eau où elle a séjourné quelque temps, et, au moment de faire l'observation, on plonge dans cette eau une autre lame de cuivre fraîche Cm, qui communique par des fils de platine avec le sol et avec le plateau supérieur B. On supprime immédiatement les communications et on obtient de même une déviation (3 dans l'électromètre. En suivant l'ordre des contacts, à partir du plateau supérieur, on voit que la charge électrique correspond aux tensions suivantes :
Pt | Cu -+- Cm I kq 4- Aq | kqi -h Aqi \ Cut -H CMj | Cm = Kg,
Ar/t et Cmx désignant l'eau et le enivre modifiés par un contact prolongé. On en déduit, par différence,
Cu \Aq -+- Xq | Aqt -h kqv \ CuA -h Cm4 | Cm = K((3 — a).
Comme les deux nombres a et (3 ne sont généralement pas égaux, le premier membre de l'équation n'est pas nul, ce qui démontre l'influence du contact prolongé.
L'état physique du métal immergé a aussi une grande importance; le changement qui résulte de l'immersion prolongée, suivant que les métaux sont polis ou limés, se produit d'une manière plus ou moins rapide ; la tension peut même croître d'abord pour décroître ensuite, ou inversement.
De même, un métal oxydable, exposé d'abord à l'air humide avant d'être plongé dans l'eau, ne donnera pas le même résultat que si on l'avait immergé immédiatement après avoir décapé la surface; il y aura alors un double contact entre le métal et la couche oxydée, puis entre l'oxyde et l'eau.
On voit que les causes d'erreur sont encore plus nombreuses que pour le contact des métaux entre eux, et combien il est difficile d'obtenir des résultats bien concordants ou même parfaitement définis. Nous emprunterons aux expériences de M. Hankel, comme exemples, quelques nombres qui indiquent la tension de contact de différents métaux avec l'eau, en fonction de la tension du contact In \ Cu représentée par 100. La série de points indique une modification graduelle de la tension.
METAUX
Cuivre.
Platine Argent.
Or. .
Fer. . . .
Étain poli.
Étain limé Plomb. . .
Zinc poli.
Zinc amalgamé Mercure. • .