M. Le Roux a cherché à expliquer par des phénomènes

(') PhiL Irans. (18j6), p. 649. —Annales de Chimie er. de Physique, 5e série, t. L1V, p. 105.

(2) Annales de Chimie et de Physique, ¥ série, t. X, p. 201.

de tension moléculaire quelques-unes des expériences de M. Becquerel. Il admet que, lorsque deux corps à des températures différentes sont rapprochés au contact, les variations rapides de température dans le voisinage du contact produisent des tensions moléculaires assez énergiques pour donner naissance à des courants. C'est ainsi, par exemple, qu'avec deux bouts de platine dont l'un a été chauffé, on n'obtient pas de courant appréciable si on les rapproche par leurs bases bien dressées (fig. 269) ; le courant devient sensible quand on appuie les fils l'un sur l'autre en les laissant parallèles; les effets sont encore plus marqués quand on dispose les fils comme l'indique la

Fie. 209.

Fis. 271.

Fig. 272.

Fig. 273.

figure 270, et enfin l'intensité du courant est maximum quand les fils sont croisés (fig. 271). De même, avec un gros fil de laiton, le courant est très-faible (8°) quand deux bouts tailiés convenablement sont rapprochés comme l'indique la figure 272, et devient beaucoup plus grand (20°) si on les rapproche obliquement (fig. 275).

On voil bien que, dans ces différentes expériences, le courant est d'autant plus énergique que l'échange de chaleur entre les deux fils se fait d'une manière plus dissymétrique, mais cette même circonstance favorise aussi l'inégalité de température des deux surfaces de la couche altérée que l'on peut supposer exister sur le fil chaud, d'après l'explication de M. Gaugain. Il ne pa-

DES SOURCES D'ÉLECTRICITÉ. i25

raît donc pas démontré que là encore les courants ne soient dus à des contacts hétérogènes.

M. Le Roux a répété aussi l'expérience de Magnus sur les tiges de cuivre de diamètres différents, et il a obtenu des courants sensibles, quoique faibles, allant de la partie chauffée de la tige vers le fil aminci. De même, quand on creuse au tour une entaille en forme de V sur une tige de laiton, et qu'on chauffe l'une des parties voisines de l'entaille, on obtient, à mesure qu'on laisse de moins en moins de matière, un courant qui augmente d'abord, puis diminue, puis augmente de nouveau et acquiert, au moment où il ne reste presque plus de métal pour la jonction des deux pièces, un nouveau maximum presque égal à celui que donne le contact. Ne pourrait-on pas encore attribuer ces derniers phénomènes à l'écrouissage que l'on a communiqué à la partie amincie par le travail de la lime ou du ciseau? Dans ce cas, le rôle d'une tension moléculaire attribuable aux variations de iempérature res-

terait à démontrer.

959. Circuits à liquides. — Les liquides donnent aussi , indépendamment des forces électromotrices de contact ordinaires, de véritables

Fig. 27-4.

courants thermoélectriques. Nous avons vu que le contact de couches de mercure inégalement chaudes ne produit aucun effet électrique; M. Ed. Becquerel (l) a vérifié, à l'aide d'un appareil très-simple, qu'il en est de môme pour tous les liquides. Le liquide est renfermé dans une boule B (fig. 274) qui communique par des tubes en siphons avec deux verres L et L' dans lesquels plongent deux lames d'or ou de platine. On peut chauffer un point quelconque de la colonne de liquide renfermée dans le tube et la boule, sans qu'il y ait trace de courant.

Pour échauffer la surface de contact de deux liquides différents, M. Wild se sert de l'appareil que nous avons déjà décrit.

!;) Annales de Chimie et de Physique, 4e série, t. VIII, p. 589.

424 TRAITÉ DÉLECTRICITÉ STATIQUE.

Les deux branches verticales (tîg. 275) contiennent à leur partie inférieure des colonnes d'un même liquide L, réunies vers la partie supérieure par un liquide différent L', ce qui donne deux surfaces de contact A et B, sur lesquelles on met deux thermomètres T et T'. L'un des contacts A est entouré d'un manchon dans lequel on peut l'aire passer un courant de vapeur. Les deux lames de métal inférieures sont plongées dans deux

vases V et V contenant de l'eau, pour être maintenues à température constante, et communiquent avec un galvanomètre. Le courant est nul tant que les thermomètres T et T' sont à la même température, et il devient manifeste dès que les températures sont différentes. Dans les expériences de M. WiLd, les températures des surfaces de séparation étaient respectivement de 55° et de 20° ; l'acide sulfurique étendu, de densité égale à 1,05, et une dissolution de sulfate de cuivre de 1,10 de densité, ont déterminé dans un galvanomètre une déviation de 72° contraire à une déviation primitive de 10°. Une dissolution de sulfate de zinc, de densité égale à 1,20, et une dissolution de sulfate de magnésie, de densité égale à 1,05, ont donné une déviation de 20°, contraire à une déviation primitive de 5° seulement. Toutefois, il importe de remarquer que, par suite de la diffusion, il se forme peu à peu au voisinage de la surface de séparation un mélange qui équivaut à un troisième liquide interposé, et la somme des forces électromotrices des deux nouveaux contacts n'est pas toujours égale à celle qui résulterait du contact direct des liquides primitifs.

940. La disposition employée par M. Ed. Becquerel est encore plus simple. Dans un tube AG (fig. 276) recourbé plusieurs fois et muni d'ouvertures convenables C, E, on introduit avec précaution, pour éviter tout mélange, deux liquides de den-

Fier. 275.

sites différentes, de manière que la surface dé séparation soit située dans la branche moyenne ; celle-ci est entourée d'un vase renfermant de l'eau dans laquelle est placé un thermomètre. Les branches extrêmes sont réunies par des lames de platine à un galvanomètre. Dans ces conditions , le courant n'est jamais nul si la température est la même dans toute la colonne liquide ; mais, quand on chauffe ou qu'on refroidit le liquide du manchon , l'intensité du courant change dans un sens ou dans l'autre, ce qui prouve bien l'influence de la température. Il est facile, d'ailleurs, d'employer trois colonnes de liquides différents, pour éviter les courants dus aux forces électromotrices de contact et ne laisser subsister que l'effet thermoélcctrique.

Les résultats de M. Becquerel ne sont pas tout à fait d'accord avec ceux de M. Wild. L'intensité du courant s'accrut en général, plus ou moins rapidement, quand on échauffa la surface de contact des deux liquides.

Cependant, avec une dissolution de persulfure de potassium et une dissolution étendue de sulfate de potasse, qui donnaient un courant initial très -énergique, une variation de température de 85° ne modifia pas l'intensité d'une manière sensible.

Enfin, il en est de même pour le contact des liquides et des métaux. Pour le démontrer, il suffit de mettre un seul liquide dans l'appareil de M. Wild et de chauffer l'un des vases dans lesquels plongent les tubes verticaux ; avec l'appareil de M. Ed. Becquerel, on placera dans un manchon l'une des deux branches extrêmes, de manière à chauffer le contact du liquide avec la lame de platine. Quelle que soit la disposition, on constate que réchauffement de la surface de contact du liquide avec le métal produit un courant, s'il n'en existait pas, ou modifie celui qui existait d'abord.

1)41. Lois des courants thermoélectriqucs. — Toutes les lois

Fis. 27(1.

des phénomènes thermo-électriques sont des conséquences directes de la loi des tensions de Volta, si l'on admet seulement que la différence des potentiels ou la tension de deux métaux en contact est variable avec la température.

Pour conserver les mômes notations que précédemment, nous continuerons de représenter par M|M' la tension du contact de deux métaux M et M', le premier étant positif, de sorte que, si l'on pouvait réunir ces deux métaux par un fil extérieur sans contact nouveau, il se produirait un courant allant de M en M' par le fil, ou de M' en M à travers le contact. Dans les mémoires de thermoélectricité, au contraire, on représente souvent la force électromotrice en disposant les métaux dans le sens que suit le courant à travers la soudure; dans le cas actuel, on écrirait (M' — M). Nous pourrons donc employer ces deux symboles (M' — M) et M|M' comme équivalents.

La tension de contact étant une fonction de la température, nous indiquerons cette température au-dessous du symbole

MIM'

qui désigne la tension : l'expression —}=— désignera la tension

de contact des métaux M et M' à la température T. Enfin, on a souvent à représenter la différence des tensions de contact de deux métaux identiques à des températures différentes ; nous indiquerons pour cela, au-dessous du symbole de la tension, les deux températures des points de contact. On aura ainsi, par définition,

MIM' Mi M' MIM'

Rappelons encore que, dans un circuit métallique fermé à température constante, la somme algébrique des tensions de contact est nulle de sorte que, si l'on parcourt le circuit dans un sens déterminé, on a

pour qu'il se manifeste un courant, il est nécessaire que deux soudures au moins du circuit ne soient pas à la même température.

Les courants thermoélectriques sont soumis aux deux lois suivantes, qui ont été découvertes par M. Becquerel :

1° Loi des métaux intermédiaires. — Si deux métaux A et B, faisant partie d'un circuit, sont séparés par un ou plusieurs métaux intermédiaires, maintenus à une même température T, la force électromotrice est la même que si, les métaux intermédiaires n'existant pas, le contact direct des métaux A et B était porté à la même température T.

Supposons, en effet, qu'il y ait un métal interposé M, on déduit immédiatement de la loi de Volta

AJB AJM MjB T — T "+- T *

et la même relation aura lieu quel que soit le nombre des métaux interposés.

Il résulte de là une conséquence pratique importante, c'est que, pour établir le contact de deux métaux, on peut les réunir par une soudure étrangère de nature quelconque, sans rien changer aux phénomènes.

Une autre conséquence est que la force électromotrice produite par réchauffement des soudures de deux métaux A et B, à des températures différentes T et T', est la somme algébrique des forces électromotrices produites pour les mêmes températures entre le métal A et un métal intermédiaire M, et entre celui-ci et le second métal B, de sorte que l'on a

AIB AIM M ! B

En effet, la loi de Volta donne les équations

A|B__A[M M|B ~T~~~ T + T ' A|B A|M MJ B

En retranchant ces deux équations, membre à membre, on obtient immédiatement l'équation proposée.

2° Loi des températures successives. — La force électromo-

trice produite par réchauffement des soudures de deux métaux entre des températures T et T' est la somme des forces électromotrices produites, l'une entre la température T et une température intermédiaire 0 , l'autre entre les températures 0 et T'.

Cette loi se traduit par l'équation

AjB A[B AjB

qui est évidente, puisqu'elle se réduit à la suivante

AJB AjB AJB AJB AJB A^B "T V~ T 0+ 0 T' '

laquelle est une identité.