COUDANT DU CUIVRE AU BISMUTH

[') Annales de Chimie et de Physique, 2e série, t. LVI, p; 571.

On voit que, si le courant passe dans le sens suivant lequel se produit au contact une élévation du niveau électrique, il y a un refroidissement pour des courants de faible intensité, puis un échaufferaient pour des intensités plus grandes, à partir du moment où le dégagement de chaleur qui correspond à la loi de Joule devient prédominant.

Peltier a obtenu des différences plus grandes encore avec le bismuth et l'antimoine. Dans une de ces expériences, il employait deux barreaux de bismuth Bi et Bi' (fig. 284), séparés par un barreau d'antimoine S&, et soudés à des fils de cuivre Cw, Cm'. En faisant traverser ce fil par un courant de A en D, les deux soudures cuivre-bismuth et antimoine-bismuth, c'est-à-dire A et C s'échauffaient , les deux autres B et D se refroidissaient, et il y avait en outre un échauffement général dû à la résistance du conducteur. En choisissant convenablement l'intensité du courant, on obtenait deux maxima de température en A et en C, deux minima en B et D, et, par suite, trois points intermédiaires M , M' et M" où la variation de température

Fig. 284.

était nulle, sans compter un quatrième point neutre situé sur le fil de cuivre.

La pince thermoélectrique n'est jamais en contact bien intime avec la soudure qu'on explore; les effets sont beaucoup plus sensibles quand on réunit en croix par une nouvelle soudure deux soudures de métaux différents, platine et fer par exemple; l'une d'elles est traversée par le courant et l'autre sert de pince thermoélectrique.

il n'est pas nécessaire, d ailleurs, d'avoir recours à un instrument thermoélectrique pour montrer ce refroidissement des soudures. Peltier enferme, par exemple, une soudure bismuthantimoine dans le réservoir d'une sorte de thermomètre à air qui communique par un tube vertical avec un vase renfermant un liquide. On note le niveau du liquide quand la soudure n'est traversée par aucun courant, puis on constate un abaissement

ou une élévation de la colonne liquide lorsqu'on fait passer à travers la soudure, dans un sens ou dans l'autre, un courant d'une intensité convenable.

982. Ce phénomène de Peltier, un peu négligé d'abord, a été depuis l'objet d'un assez grand nombre de travaux. Lenz (*) a indiqué, pour le mettre en évidence, un procédé très-ingénieux: une soudure bismuth-antimoine est placée dans de l'eau qui contient une petite quantité de glace en suspension, de manière que la température du liquide soit très-voisine de zéro; en faisant traverser la soudure par un courant de faible intensité allant du bismuth à l'antimoine, on provoque la formation d'une couche de glace autour de la soudure.

M. Ed. Becquerel (*) a fait remarquer le premier que le refroidissement d'une soudure n'a lieu que si le sens du courant est le même que celui que produirait réchauffement de la soudure, ce qui est d'accord avec la théorie du phénomène.

Enfin Quinlus Icilius (5) a démontré par expérience que l'effet calorifique, échauiïement ou refroidissement, est proportionnel à l'intensité du courant qui traverse la soudure. Pour cela, il faisait passer un courant pendant un certain temps dans un circuit renfermant une pile thermo-électrique de 52 couples bismuth et antimoine; puis, à l'aide d'un commutateur, il faisait communiquer cette pile avec un galvanomètre. Le courant primitif échauffait le circuit tout entier et dégageait, en vertu de la loi de Joule, une même quantité de chaleur sur toutes les soudures; mais, d'après Le phénomène de Peltier, toutes les soudures d'un certain sens éprouvaient en outre une certaine élévation de température, et les soudures de sens contraire un refroidissement. Le courant secondaire, indiqué par le galvanomètre, correspondait donc exactement au phénomène de Peltier, indépendamment de réchauffement général du circuit. Or l'intensité du courant secondaire fut toujours proportionnelle à l'intensité du courant principal, d'où il résulte que le dégagement et l'absorption de chaleur sur chaque soudure, indépen-

(') Vogrf. Annal., t. XL1V, p. 542.

(2) Annales de Chimie et de Physique, 5e série, t. XX, p. 55. ■"') Pogg. Annal., t. LXXXIX. p. 577. — Annales de Chimie et de Physique, 5a série, t. XXXIX, p. 249.

damment de la loi de Joule, sont proportionnels à l'intensité du courant qui les traverse.

985. M. Edlung (l) a cherché à montrer que l'effet Peltier est proportionnel à la force électromotrice, entre deux températures déterminées, des métaux qui forment la soudure. La soudure était enfermée dans un thermomètre à air et l'on mesurait la différence des niveaux auxquels la colonne liquide se maintenait en équilibre quand on faisait passer un même courant dans les deux sens. Dans le cas d'échauffement, il se produit sur la soudure une quantité de chaleur AMH, puis, sur la partie des barreaux renfermée dans la boule et dont la résistance est a, une quantité de chaleur AM2X. Il y a équilibre lorsque le thermomètre perd par rayonnement une quantité égale, c'est-à-dire lorsque l'excès de la température du thermomètre sur celle de l'air ambiant, ou l'abaissement h de la colonne liquide, est proportionnel à cette môme quantité de chaleur. On a donc

K/t = AMH-+-AM2X.

Quand le sens du courant est renversé, l'effet Peltier change de signe, et l'abaissement h' de la colonne liquide est alors

ce qui donne

M' = — AMHh-AM2X,

Ainsi la différence des niveaux du liquide est proportionnelle à la quantité de chaleur absorbée ou dégagée à la soudure. Voici quelques expériences :