SECTION DU FIL

POIDS OU FIL FOXbD

Fil n» 16

84 pouces

mm. q.

185 mg.

• nMO

Le poids de fil fondu diminue rapidement à mesure que le

diamètre augmente, même quand la résistance du fil est assez grande pour que Ton soit certain qu'il absorbe la plus grande partie de la chaleur. L'influence de la surface parait donc bien démontrée. Il est vrai que les fils aplatis en rubans résistent mieux que lorsqu'ils ont une section circulaire (M. Melsens), mais les résultats ne sont plus alors directement comparables, parce qu'il faudrait tenir compte de la distribution de Félectricité. Enfin Yan Marum a reconnu aussi que le résidu d'une batterie est sensiblement plus grand quand le fil par lequel on fait passer la décharge a été complètement fondu.

11 résulte de là que le poids de métal fondu ne correspond pas à l'énergie électrique de la décharge; il n'en indique qu'une valeur minimum et l'on peut admettre, comme résultat approximatif, que les deux tiers au plus de la chaleur disponible sont employés à la fusion. Cette fraction doit dépendre surtout du rapport qui existe entre le contour et la section du fil, c'est-àdire simplement du diamètre, de sorte que, pour deux fils différents de sections égales, le rapport des poids fondus par une même décharge doit être égal au rapport des chaleurs de fusion. Van Marum a trouvé ainsi que des fils de plomb et d'ètain passés à la môme filière sont fondus sur des longueurs égales. Or, le produit de la densité du plomb 11,35 par sa chaleur de fusion 15,86 (Person) est égal à 179 ; le produit de la densité de l'élain 7,29 par la chaleur de fusion 27,41 donne 200, nombre qui diffère peu du premier.

Cependant il y a encore d'autres causes qui influent sur ce phénomène. Ainsi, d'après la densité du ter (7,78) et du cuivre (8,78), et les chaleurs de fusion de ces métaux déterminées {)ar M. Grimer, on trouve que les quantités de chaleur nécessaires pour fondre des longueurs égales de fil de cuivre et de fer de mémo diamètre sont entre elles comme 145 est à 195; d'où il résulterait que le cuivre doit être plus facile à fondre. Or l'expérience indique précisément le contraire. On a reconnu depuis bien longtemps qu'à diamètre égal, le fer est fondu sur une plus grande longueur que le cuivre par la même décharge électrique; mais M. Melsens a trouvé que ce résultat n'est pas général, et que, pour des fils très-tins, c'est au contraire le cuivre qui fond le plus facilement. On voit donc que la fusion des métaux pcii^

DES MACHINES ËI^TRK}UES. S51

élre employée utilement pour comparer des décharges électrique., mais qu'il est impossible, au moins quant à présent, d'en déduire des nombres absolus.

881. Les renseignements qui nous ont été transmis sur les machines électriques célèbres, par les expérimentateurs qui les ont employées, ne suffisent pas généralement pour qu'on puisse en déduire une comparaison exacte avec les instruments que l'on possède aujourd'hui. Van Marum est le seul qui ait donné des détails très-circonstanciés. Avec 100 tours de plateau de sa machine, il pouvait électriser une batterie de 155 bouteilles, d'un pied carré de surface chacune, au point d'obtenir une décharge spontanée entre les armatures. Ce renseignement n'apprend rien suf le débit de la machine ; mais Van Marum indique que cette même batterie chargée à refus pouvait fondre 25 pieds d'un fil de fer de ~j de pouce de diai;nètre, ce qui fait 661 milligrammes (le fer, lesquels exigent 661 x 250 = 165 000 millionièmes de calorie ou 0"M65; cette quantité de chaleur équivaut enfin ù i,165 X 456 = 72 kilogram mètres. L'énergie d'une telle batterie ^tdonc, avec nos unités, représentée par 72 x 10'.

M. Van der Willigen a eu l'obligeance de mettre à ma dispoiition deux bouteilles ayant fait partie de la batterie de Van Maiim. En employant la méthode indiquée plus haut (878), j'ai Irouvé que la capacité d'un pied carré de ces bouteilles est d'enriron 15",50. La capacité de la batterie entière était donc

klUlU

L'énergie électrique W étant exprimée par la formule

IW-ÎMY-IM!

on en déduit pour la quantité d'électricité

= ^2CW=: v/2 X 1820 X 10' X 72 X 10' = 512 X lO".

Mn, si la charge de la batterie a exigé 100 tours de plateau, il ^te pour le débit d'électricité relatif à chaque tour

353 TRAITE D'ÉLECTRiaiÉ STATIQUE.

c'est-à-dire plus de 8 fois la quantité /l'électricité que fouiiiit h machine de Hoitz double (878) à chaque rotation, ou 4 fois le débit de notre machine de Ramsden de l'',62. Mais la machine de Van Marum ne faisait que 40 tours à la minute, de sorte qu'elle débitait en réalité, pendant l'unité de temps, 2 fois moins d'électricité que nos machines de Holtz doubles.

Toutefois, il y aurait encore à faire plusieurs corrections à ce calcul. Si l'on admet que les deux tiers seulement de l'énergie a été employée à fondre le fer, il nous faudra multiplier la masse

calculée par i/- = i,23; il faudrait aussi tenir compte duiésidu

de la batterie, mais j'ai reconnu que le résidu des bouteilles de Van Marum est tout à fait négligeable. En définitive, chacun des plateaux de la machine de Van Marum fournissait une quantité d'électricité plus que double de celle que nous avons obtenue avec un plateau de mêmes dimensions.

La machine hydro-électrique construite par M. Armstrong pour l'Institution polytechnique de Londres, est aussi très-remarquable. Cette machine produisait par minute 140 décharges (*) d'une ^ grande bouteille de Lcydc, que la machine à plateau du même ^ établissement chargeait seulement seulement 50 fois pendant le môme temps. En admettant que cette machine à frottement valût deux fois celle de Ramsden qui nous a servi d'unité, on voit que le débit de l'appareil d'Armstrong était encore notablement plus faible que celui d'une machine de Holtz double.

Plusieurs physiciens, entre autres Faraday (*), M. KohlrauschO et M. Rossetti, ont comparé le débit des machines électriques à frottement aux courants continus fournis par les piles électriques, soit à Taide de la décomposition de l'eau, soit par l'action du courant sur Taiguille d'un galvanomètre; mais ces expériences, surtout pour ce qui a trait aux mesures absolues, s'appuient sur des considérations étrangères à l'électricité statique, et il ne serait pas opportun de les examiner ici.

(1) Phii. Mag., t. XIUI, p. 104. — Une erreur a été commise dans la U^ducUon de ce mémoire pour les Annales de chimie et de physique, 3* série t. X, p. 106.

(*) Exp. Researches, t. I, p. 84 et 253.

(3) Pagg. Ann., t. CXXXY, p. 120. — Annalet de Chimie et de Physique 4* sérier t. XVI, p. 484.