Circuits formés

d'un seul métal. — L expérience réussit d'abord avec les métaux cristallisés. On emploie, par exemple, un cadre de bismuth ou d'antimoine (fig. 260) sur lequel on place une petite aiguille aimantée ; en chauffant différents points, on observe des courants qui vont tantôt dans un sens et tantôt dans l'autre. Entre

Fis\ 260.

les régions dont réchauffement donne lieu à des courants de sens contraires, il y a des points neutres tels que A, que Ton peut échauffer sans provoquer de courant appréciable.

M. Matteucci (l) a reconnu que ces points neutres correspondent à des régions où le métal a été refroidi brusquement et où les cristaux ne présentent pas d'orientation particulière, à l'inverse de ce qui a lieu dans le reste du métal ; remarquant que la propagation de la chaleur doit se faire d'une manière différente dans les zones inégalement cristallisées, il a assimilé ces courants à ceux que M. Becquerel a obtenus par le contact de deux parties inégalement chaudes d'un même métal.

Il avait cru observer aussi que, quand on chauffe la région voisine d'un point neutre, le courant allait toujours de la partie chaude à la partie froide à travers le point neutre pour l'antimoine, du froid au chaud au contraire pour le bismuth, et que le sens du courant à travers le point neutre ne dépendait que de la nature du métal. M. Gaugain (2)a fait remarquer que cette relation ne peut être exacte. En effet, si deux points neutres A et B d'un barreau de bismuth jouissent de la propriété indiquée, il en résulte qu'en chauffant l'intervalle de ces deux points au voisinage du point A, on obtiendra un courant marchant du point neutre vers la partie chauffée et, par suite, allant de A en B. En chauffant, au contraire, un point voisin de B, on obtiendra un courant dirigé de B en A; entre les deux régions qui, ainsi chauffées, provoquent des courants de sens contraires, il se trouvera nécessairement un troisième point neutre C. Ce nouveau point neutre, situé entre les deux premiers, jouira de propriétés différentes : quand on chauffera une région voisine, le courant, à partir de la partie chauffée, devra cette fois se rapprocher du point neutre.

Pour constater ces courants, il n'est pas nécessaire que le circuit soit entièrement formé d'un même métal; il suffit de réunir par un fil de cuivre et un galvanomètre les extrémités du barreau à étudier, en ayant soin de ne pas chauffer les points d'attache du fil de cuivre. M. Gaugain a coulé, par exemple, du bismuth dans un tube de verre recourbé deux fois, et, ayant

['] Uibl. ûnivetsellc de Genève, w2e série, I. XV11I, p. 553 [1858): {-) Annales de Chimie cl de Physique, 5e série, t. I.XV, p. 5.

réuni les branches à un galvanomètre, il a chaui'té différents points de la partie moyenne; il a trouvé ainsi 5 points neutres jouissant alternativement de propriétés contraires, comme les pôles d'un barreau aimanté à points conséquents. Un tel barreau se comporte donc exactement comme un circuit hétérogène, à cause des inégalités de structure qui sont dues à des états différents de cristallisation.

952. On a fait beaucoup de tentatives pour obtenir de semblables courants en chauffant différents ooints d'un même métal non cristallisable et, par suite, parfaitement homogène. M. Becquerel ('), par exemple, a indiqué à ce sujet plusieurs expériences curieuses.

Les fils d'un galvanomètre sont terminés par deux petites

uuusisluj^^

^^msutM

Lja^u»

Fig. 261

spirales de platine A et B (fig. c261). On chauffe l'une d'elles, puis on l'applique sur l'autre; il se produit un courant qui va de la spirale chaude à la froide, à travers le contact, et qui persiste tant que les températures sont inégales.

Fig. 262.

Si Ton chauffe un point quelconque d'un fil de platine con-

[») Annales de Chimie cl de Physique, i)o série, l. XXIII. p. 155.

tinu réuni à un galvanomètre, on n'obtient aucun courant. Si ce fil forme un nœud et qu'on chauffe un point voisin du nœud, il se produit un courant qui va de la partie chauffée vers le nœud. La même chose a lieu si le nœud est remplacé par une hélice (fig. 262).

Cette propriété n'appartient pas exclusivement au platine. Le ualladium donne les mômes résultats, mais on n'obtient rien avec un fil d'or et il se produit des courants très-faibles avec des fils d'argent ou de cuivre. 11 suffit, par exemple, de croiser l'un sur l'autre deux bouts du fil de cuivre communiquant avec les bornes d'un galvanomètre et de chauffer avec une lampe à alcool un point voisin du contact, pour obtenir un courant qui persiste tant qu'on n'enlève pas la lampe.

M. Becquerel avait même construit, d'après ce principe, une pile thermoélectrique composée uniquement de fils de cuivre. Pour cela, un fil / attaché à un tube de verre AB (fig. 263), est réuni par un crochet a à un autre fil semblable qui s'enroule en-

Fier. 263.

suite sur un autre tube A' B', revient au premier, puis se rattache par un crochet a' à un troisième bout, etc. En plongeant le tube A'B' dans de l'eau chaude, on obtient une série de courants qui vont tous de la partie chauffée au crochet voisin : ces courants ayant tous la même direction s'ajoutent dans le circuit total et donnent un courant résultant dont l'intensité est proportionnelle au nombre des contacts.

Une autre expérience de même ordre consiste à terminer les deux bouts du fil d'un galvanomètre par des cônes de cuivre dont l'un a été chauffé. Il se produit un courant si l'on applique les cônes en croix l'un sur l'autre, mais rien d'appréciable si les cônes sont ajoutés bout à bout.

M. Becquerel attribuait la production des courants dans ces diverses expériences à une propagation inégale de la chaleur de

part et d'autre du point du contact, par suite d'un défaut d'homogénéité, ou d'une différence de section des conducteurs.

955. Toutefois, des expériences nombreuses ont montré qu'on n'obtient aucun courant thermoélectrique avec un circuit homogène, quelles que soient les différences de section. M. Matteucci (*) a essaye sans succès le contact de deux couches de mercure à des températures différentes. Le mercure était placé dans trois capsules successives dont l'intermédiaire était chauffée, et on les réunissait par des siphons à mercure. Magnus (2) a répété la

Fig. 264 (3).

môme expérience d'une manière plus simple, comme l'indique la figure 264. On peut chauffer le tube capillaire D, qui renferme du mercure, et le plonger dans l'entonnoir C dont le liquide est maintenu à la température ordinaire, ou bien chauffer l'entonnoir et y plonger le tube capillaire froid : dans les deux cas, il ne se produit pas de courant appréciable.

De même une baguette de cuivre de 7 millimètres de diamètre (fig. 265) a été réduite au tour à une épaisseur de 1 millimètre sur une longueur de 13 millimètres. En mettant cette baguette

Fig. -IGo.

dans un circuit fermé muni d'un galvanomètre, on pouvait la

(4) Bibl. universelle de Genève, '2e série, t. XII, p. 211 (1857).

(2) Pogy. Ann., t. LXXXII!, p. 469. — Annales de Chimie et de Physique. 5e série, t. X\XIV, p. 105.

(3) Je dois, avant de terminer cet ouvrage, exprimer tous mes remerciements à M. Gavarret pour les nombreuses ligures qu'il m'a permis d'emprunter à son Traite d'électricité.

ii 27

chauffer en un point quelconque, sur la portion amincie ou au contact g des deux sections différentes , sans produire le moindre courant. L'inégal refroidissement par rayonnement n'intervient pas non plus, car l'expérience ne réussit pas davantage quand on couvre une partie de la baguette d'un vernis quelconque ou d'une couche de noir de fumée.

Une variation de température continue dans un milieu homogène ne peut donc provoquer aucune dissymétrie électrique , mais les moindres altérations suffisent pour produire un courant. Ainsi, quand on dépose par la galvanoplastie une légère couche de cuivre sur une portion d'un fil d'argentan, réchauffement du point de contact des parties nues et couvertes donnent lieu à un courant. Il en serait de môme pour une légère couche d'oxyde, de sulfure, etc., et l'on comprend qu'il se produise quelque chose d'analogue dans la plupart des expériences où l'on croit opérer avec un circuit homogène. Les expériences de M. Gaugain conduisent aux mêmes conséquences.