LE SFLFATE DE OUTRE

CALCULÉES

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il57

Les mêmes relations ont été vérifiées par M. Gaugain pour le cas de deux plateaux parallèles maintenus à des distantes dif-

480 , TRAITÉ D'ÉLFXTRICITÊ STATIQUE.

férentes. Il résulte encore de là une conséquence importante, c'est que les lois de la propagation de Télectricité dans les corps I trés-inauvais conducteurs comme Thuile d*olive et, à plus forte ' raison, les fils de coton, sont les mêmes que pour les conducteurs ; ordinaires; les méthodes employées par M. Gaugain, pour la Yérification des lois d'Ohm et Tétude de la propagation, se trouvent ainsi justifiées de nouveau.

980. Phénomènes eaioriiiqaes. — Les lois relatives à la clialeur dégagée par les courants dans les conducteurs sont identiques à celles que M. Riess a découvertes (407 et suiv.) pour les décharges de batteries ; mais on peut les vérifier dans le cas actuel avec une précision beaucoup plus grande, parce que la mesure de rintensité des courants et de la résistance des conducteurs comporte plus d'exactitude et que Ton peut disposer d*unc quantité de chaleur quelconque en prolongeant la durie des expériences. M. Joule C) faisait passer un courant, dont Tintensité était mesurée au moyen d'une boussole des tangentes, par un fil de cuivre plongé dans un calorimètre contenant une certaine quantité d'eau, et comparait la quantité de chaleur dt^ gagée pendant un certain temps à la valeur moyenne de l'iiilensité. Uemplaçanl ensuite le fil de cuivre par un fil de fer et une colonne de mercure, il a constaté que la quantité de chaleur dégagée pendant le môme temps est proportionnelle à la résistance du conducteur et au carré de l'inlonsilé du courant.

M. Ed. Bec(iuerel (') a vérifié i)eu de temps après la loi de Joule, en mesurant les intensités des courants par la décomposition de Teau, et en apportant plus d'exactitude dans la détermination des (juantitès de chaleur. M. Ed. Becquerel a constaté aussi qu'il en est de même pour les liquides. « Dans la décomposition « de l'eau, par exemple, si Ton ajoute, à la chaleur dégagée « dans le liquide par le passage du courant, celle qui serait « produite par la recomposition de Teau formée à Taide des gai « dégagés aux deux pcMes, on a des nombres qui sont propor- « tioimels aux résistances à la conductibilité, et en raison di- « recte des carrés de la quantité d'électricité qui passe dans un « temps donné. »

(M Phil. nwg., I. MX. p. -HiO iXi! . — Archives de Vclcclricité, t. W, p. 54 (') Annales de VMmie ci de l*lujsique, 3* série, t. IX, p. 'il.

. DES SOURCES D'ÉLECTUICITË.

Nous h*insistcrons pas davantage sur la loi de Joule, qui a été érifiée par diverses méthodes trùs-ingénieuses et dont on a fait les applications importantes, mais nous étudierons plus parti- ;ulièrcment le phénomène découvert par Peltier.

981. Les expériences de Peltier relatives aux variations de empéralure des soudures sous Tinfluence des courants, ont été aifes avec la pince thermoélectrique décrite plus haute (949).

PcUier (') fit passer d'abord un courant à travers un conduceur formé de fils de fer, de zinc et de cuivre portant deux >oudures, l'une A entre le fer et le zinc, l'autre B entre le einc et le cuivre. La pince étant appliquée sur la soudure Â, le galvanomètre avec lequel elle communiquait indiqua une déviation de H- 50*, quand le courant extérieur allait du fer au sine à travers la soudure, et de + 15* seulement quand le même courant marchait en sens contraire. A la soudure B, le courant allant du zinc au cuivre produisait un échauffement correspondant à une déviation de + 26*, et la déviation n'était plus que de -f- 14* pour une direction opposée du courant.

Peltier attribuait ces variations dans le dégagement de chaleur à la cristallisation des métaux, et il obtint en effet des diiîércnccs plus grandes avec le bismuth. D'autre part, les résultats varient avec l'intensité du courant qui traverse la soudure , comme on le voit par le tableau suivant des expériences faites sur une soudure de bismuth et cuivre.

OiVUTlOS GALVAXO-

■<TmiQOE DU COURAIT

QUI TBAVKBSE LA

fODODKG

ÉCHAUFFKIEXT DE Ll PIXCE ÉVALDÉ PAI LA DÉVIATION D OV AUTIK GALYAXOIÈTIE

COIHANT DU BISHUTB AU CUIVRE

C0UnA5T DU CUIVBE AU BISMUTH

(*) Awtaies de Chimie et de Plojêiqtie, 2« série, t. LVI, p^ 371. u

482 TRAITÉ D'ÉLKCTRiaTÉ STATIQUE.

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 échaulîemcnt 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 Tantimoine. Dans une de ces expériences, il employait deux barreaux de bisnmth l\i et l\i' (fig. 284), séparés par un barreau d'antimoine S6, et soudés à des fils de cuivre Ck, Cu'. 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 i\ la résistance du conducteur. En choisissant convenablement l'inteusité du courant, on obtenait deux maxima de température en A et en C, deux minima en 6 et D, et, par suite, trois points intermédiaires M , M' et M" où la variation de température

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

La pince thermoélcctrique 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; Tune d'elles est Iraversée par le courant et l'autre sert de pince thermoéleclrique.

il n'est pas nécessaire, d ailleurs, d'avoir recours a un instniment Iherinoélectrique pour montrer ce refroidissement des soudures. Peltier enferme, par exeiii[)le, une soudure bismutlianlimoine 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 ne:^t traversée par aucun courant, puis on constate un abaissement

DES SOURCES D*ÉLËCTRIGITË. 483

OU une élëvatiôn de la colontie 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 Peltior, 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 trés-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 sou* dure, ce qui est d'accord avec la théorie du phénomène.

Enfin Quinlus Icilius (*) a démontre par expérience que l'effet calorifique, échaulTement ou refroidissement, esl 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 tliermo-électriquc de 32 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 Pelticr, 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 Pelticr, indépendamment de réchauffement général du circuit. Or l'intensité du courant secondaire fut toujours proporlionnelle à Tintensité du courant principal, d'où il résulte que le dégagement et l'absorption de chaleur sur chaque soudure, indépen-

(') Pogg. Annal., t. XUV, p. 342.

O Annale» de Chimie et de Physique, Z* série, t. XX. p. bb. .-) Pogg. Annal., t. LXXXIX, p. 377. — Aunaleê de Chimie et de Phytique, o* sc*rie, t. XXXIY, p. 249.

damment de la loi de Joule, sont proportionnels à Tintensité du courant qui les traverse.

983. M. Edlung (^) a cherclié à montrer que TefTet Peltier est proportionnel à la force élcclromotrice, entre deux températures déterminées, des métaux qui forment la soudure. La soudure étail enfermée dans un thermomètre à air et Ton mesurait la différence des niveaux auxquels la colonne liquide se mainienait en équilibre quand on faisait passer un même courant dans les deux sens. Dans le cas d'échauflement, 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 X, une quantité de chaleur AM'X. Il y a équilibre lorsque le thermomclre perd par rayonnement une quantité égale, c'est-à-dire lorsque l'excès de la température du thermomètre sur celle de Tair ambiant, ou l'abaissement h de la colonne liquide, est proportionnel à celte même quantité de chaleur. On a doue

K/i = AMH-i-AM«X.

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

KA' = AMHh-AM«X,

K(/i — /0=2AMH.

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

NATIIIE I)bâ ^Ul'Ul;KE^

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