CHAPITRE II

De même que pour faire Vétudc détaillée de réiectricilé, il Dous a été nécessaire de nous familiariser d'avance avec quelques notions théoriques, de même aussi il nous importe de bien connaître dès Fabord quelques-uns des instruments dont nous serons appelés à faire usage le plus souvent, en particulier, la machine électrique et les éleciroscopes, la pile toltàique et les ïolianiètres,

S 1. MacMm électri^ve.

Une machine électrique (fig. 5) se compose d'un plateau circulaire en verre de 2 à 5 millimètres d'épaisseur, et dont le diamètre varie é gaiement de gran- jà^m dcur; il est ordinairement de jaf^^__^^ 60 à 80 centimètres, quelquefois ^ ' ■

d'un mètre; il existe même à Londres, à l'Institution Polytechnique, une machine électrique dont le plateau a 2 mètres de diamètre.

Le plateau est traversé à son centre par un axe métallique qui est fixé solidement au verre au moyen de deux viroles; cet axe repose sur deux supports en bois fibiés verticalement à l'extrémité d'une table solide, et il est placé de telle façon, que le plateau de verre se trouve entre les deux supports et à égale distance de l'un et de l'autre. Une manivelle fixée à celle des deux extrémités del'axe qui se trouve située du côté extérieur de I. 2

Fig. 6.

la table sert à imprimer au plateau un mouvetnent de rotation. Cette manivelle est le plus souvent en grande partie en verre, afin que Télectricité de la portion du plateau la plus rapprochée de Taxe ne puisse être conduite dans le sol par la main et le corps de celui qui fait marcher la machine, ce qui aurait lieu sans cette précaution. Deux paires de coussinets en crin recouverts de cuir sont placées, l'une dans la partie supérieure, Tautre dans la partie inférieure de chacun des deux supports verticaux. Ces coussins sont disposés de manière que chaque portion du plateau vienne, par Teffet du mouvement de rotation, passer successivement entre eux, d'abord en haut, ensuite en bas; il faut de plus que les coussins soient assez rapprochés et assez élastiques pour exercer un frottement qui électrise le verre. Les coussins ont de douze à quinze centimètres de largeur, et ils sont aussi longs que possible, tout eu laissant cependant un intervalle suffisant entre leurs extrémités et les rondelles métalliques qui assujettissent l'axe du plateau.

L'expérience a appris que, pour rendre le dégagement de l'électricité plus considérable, il faut recouvrir la surface de cuir du coussin d'un amalgame de zinc ou d'une couche d'or musif {deuto-svifure d'éiain) ; sans l'addition de cette couche, qu'il faut renouveler souvent, l'électricité développée par le frottement immédiat du verre contre le cuir serait excessivement faible. Enfin l'électricité vitrée, que le plateau de verre acquiert par l'effet du frottement, est recueillie par des conducteurs cylindriques , ordinairement en laiton, qui sont portés horizontalement sur des tiges de verre verticales fixées ellesmêmes surla table, à l'une des extrémités de laquelle se trouvent placés les supports qui portent le plateau de verre et les coussins. Ordinairement il y a deux conducteurs parallèles, portés chacun par deux pieds en verre et réunis par une ti^e métallique qui va de l'un à l'autre; ces deux conducteurs sont situés derrière le plateau, parallèlement au prolongement de son axe et à la même hauteur que cet axe dont ils sont à égale distance. Quelquefois il n'y a qu'un conducteur, et il est situé aussi der^ rière le plateau sor le prolongement de l'axe, et se bifurque près du plateau en deux branches qui sont également distantes de

DES INSTEmfENTS ÉLECTRIQUES LES PLUS USUELS. i9

yn centre. Chacune de ces branches ou chacun des deux conacteurs, quand il y en a deux, porte à son extrémité la plus approchée du plateau un bras métallique qui est replié de açon à envelopper, sans la toucher, la partie de la surface du )lateau qui se trouve à la hauteur de Taxe. Ces appendices sont, dans la partie de leur surface tournée du cfité du verre, garnis de pointes métalliques qui arrivent aussi près que possible du plateau, sans cependant être en contact avec lui. Ces pointes servent à soutirer à toutes les parties du plateau, qui se présentent successivement devant elles, Vélectricité qu'elles ont icquise par leur passage entre les coussins. Une enveloppe de taffetas ciré sert à protéger contre la poussière et contre l'agitation de l'air la partie du plateau qui vient de s'électriser contre tes coussins, jusqu'à son arrivée devant les pointes qui lui soutirent son électricité. Celle-ci passe ensuite aux conducteurs isolés, où elle s'accumule en proportion plus ou moins grande suivant la force de la machine et le temps plus ou moins long pendant lequel elle a marché. 11 y a cependant une limite à ce temps ; lorsque l'intensité de rélectricité est sur chaque partie du conducteur égale à ce qu'elle est sur la partie du plateau qui vient d'éprouver le frottement et qui n'est pas encore déchargée, il n'est pas possible d'augmenter la charge électrique de ce conducteur, lors même qu'on continue à faire marcher la machine.

Pour pouvoir conserver l'électricité sur les conducteurs, il faut que ceux-ci ne présentent point de parties anguleuses ou pointues, sauf celles par lesquelles pénètre rélectricité, et qu'ils soient dans toute leur étendue d'une forme aussi arrondie que possible. 11 faut déplus que les supports soient bien isolants, et c'est dans ce but que l'on recouvre les tiges de verre d'une coudie de vernis à la gomme laque. Lorsque l'air est humide, il faut le dessécher autour des conducteurs au moyen de réchauds remplis de charbons ardents, et il faut frotter les supports isolants avec des linges chauds. Comme il s'attache aussi de l'humidité au plateau de verre lui-même et que cette humidité est très-contraire au développement de l'électricité, il faut, pour Téviter, frotter celui-ci fréquemment, soit avec un linge chaud,

20 NOTIONS PHÉLIMINA-IUËS.

soit, ce qui vaut encore mieux, avec un chiffon imprégné d'é* ihei\ La poussière qui voltige dans une cliambre est souveni aussi nuisiLle que V humidité à la conservation de rélectricité sur les conducteurs isolés; il faut donc s'en préserver aulaui que possible et avoir soin, dans ce but, d'essuyer souvent avec des linges bien propres les conducteurs et les supporU isolants.

Dans la machine électrique, telle que nous venons de la4écrire, les coussins comrauniiiuent avec le sol au moyen des supports en bois et de la table également en bois sur laquelle ces supports sont placés; quelquefois on y ajoute une chaîne métallique pour faciliter celle communication; aussi rélectricité négative qu'ils acquièrent par le frollement se penl à mesure qu elle se dégage; si on veut la recueillir, il f^iut isoler les couj^ sins au moyen de supports eu verre, ce qui exige une cousln^H lion légèrement différente. En isoltmt ainsi les cousï^ins, on « bien rélectricilé uégalive, mais la quantité d'électricilé positive, recueillie sur les conducteurs isolés, est réduite à moitié^ c'est une conséquence des lois du dégagement de rélectricilé par le frottement, comme nous le verrons plus loin. Aussi vaut'il mieux, lorsque Ton ne vcul avoir que rélectricité silive, faire communiquer les coussins avec le sol, aumo; d'une chaîne métallique. Si ou ne veut avoir que de TéleetrF cité négative, il faut, par la même raison, faire communiquer avec le sol, au moyen d'une chaîne métallique, les conducteunî sur lesquels se porte la positive. Si Ton a besoin d avoir même temps les deux électricités, il faut alors ne faire corai niquer avec le sol ni les conducleurs ni les coussins.

Autrefois on employait de préférence, dans la construc des machines électriques, des mancbons, soit cylindres verre, au lieu de plateaux circulaires; et il y a encore des chines puissantes conslruiles diaprés ce mode; il en rés quelques différences faciles à concevoir dans les détails de con^ iruction ; nous n*y insisterons pas* La maclûne (fig. 6], dont coussins sont isolés, est une machine à manchon*

Une circonstance importante, c'est la qualité du verre dont est fait le plateau ou le cylindre. 11 est impossible d'iuditpier

aucune règle à cet égard ; Texpérience peut seule prononcer dans chaque cas particulier. Eu général, les verres les meilleurs

Fîg. 6.

sont ceux dans la composition desquels il entre le moins d'alcali et les verres à base de potasse; aussi le verre un peu ancien, en particulier celui de Bohême, est-il préférable au verre moderne. On afSrme que Texposition au soleil pendant un certain temps, pendant toute une belle journée d'été, par exemple, donne à un plateau de verre une grande puissance électrique.

On a remis dernièrement en usage un système de frottoirs dont l'idée parait appartenir à Van Marum, physicien qui vivait en 1788. Ces frottoirs, qui donnent aux plateaux de verre une tension électrique bien supérieure à celle qu'on obtient avec des coussins de crin, consistent en une plaque de bois bien plane, recouverte d'un cuir flexible sur lequel on étend nne feuille d'étain, et sur celle-ci un morceau de taffetas qui dépasse le frottoir de quelques centimètres. C'est ce taffetas enduit d'or musif ou encore mieux d'un alliage d'étain, de zinc, de bismuth et de mercure, réduit en poussière très-fine, qui frotte contre le verre et l'électrise positivement en s'éleclrisant lui-même négativement. Il faut avoir soin que les plateaux de bois, ainsi recouverts, soient pressés contre le plateau de verre par deux vis de pression qu'on règle à volonté.

La machine électrique est toujours accompagnée de quelques appareils qu'il faut également connaître à cause de l'usage fréquent que Ton en fait. Ce sont, en particulier, Yéleoirwnèire à cadran^ Vexdtaieur et le tabouret isolant.

22 NOTIONS PBÉLQII!fAlBE8.

L* électromètre à cadran (fig. 7^ consiste dans une tige métal- ► lique quon fixe verticalement sur un pied ou sur le

^v conducteur dune machine électrique; la tige porte fnJ dans sa partie supérieure une petite aiguille de bois ou d'ivoire, terminée par une balle de moelle de sureau et mobile dans un plan vertical. Elle prend naturellement une position verticale , par conséquent parrallèle à celle de la tige avec laquelle la balle de moelle de sureau est en contact. Mais rélectricité t^'g 7 qu'on fait arriver à Vinslrument oblige la balle de s'écarter de la tige fixe et fait décrire, par conséquent, à l'aiguille qui la porte un angle plus ou moins grand que mesure une division circulaire.

L excitateur ^fig. 8) est un conducteur en métal, composé de deux tiges semblables, unies par une charnière qui permet de les écarter plus ou moins Tune de Tautre, et terminées chacune par une boule; un, ou plus souvent deux manches de verre permettent à l'expérimentateur de tenir avec les mains les tiges conductrices, de façon à s'en servir pour faire passer d'un corps à un autre l'électricité qui, sans cela, s'écoulerait dans le sol.

Le tabouret isolant ^^tig. 9) est une table en bois plus ou moins grande, supportée par des pieds eu verre ; tous les corps qu'on y place se trouvent ainsi isolés. Ordinairement les pietls sont assez forts pour supporter le Fig. 9. ^ poi**^ ^^'"° homme. Si celui-ci, placé sur le tabouret isolant, touche avec sa main le conducteur d'une lûachine électrique en action, on peut soutirer de toutes les parties de son corps des étincelles semblables à celles qu'on tirerait du conducteur lui-même.

Parmi les nombreuses expériences qu'on peut faire avec la 'Machine électrique, nous nous bornerons pour le moment à ci-

Fi OU approche la maiu du conducteur de la inacbiuc, il se maDifesle, eulre les conducteurs et la main, une lueur vive et instantanée qui est accompagnée d*une sensation douloureuse plus ou moins forte. C*est Tétincelle électrique que nous avons déjà \u se produire dans la neutralisation des deux électricités» et qui se montre ici quand une seule des deux électricii c»s, n'importe laquelle, s échappe d*un conducteur sur lequel elle est accumulée pour passer, à travers Tair, dans un autre conducteur.

Un conducteur quelconque, substitué à la main, produit le même effet.

On peut obliger Tétincelle électrique à traverser des corps peu ou point conducteurs, tels que de Téther et de Talcod; elle les enflamme instantanément.

Elle enflanmie également les gaz combustibles, tels que l'hydrogène; aussi, si Ton approche une chandelle qu'on vient d'éteindre du conducteur éiectrisé de la machine, de façon que l'étincelle aille du conducteur à la chandelle, à travers la famée qui n*est autre chose que du gaz hydrogène carburé, on rallume la chandelle.

Pour enflanuner l'hydrogène, on se sert souvent du pistolet de Vol ta (fig. 10), qui est un petit vase en tôle, dans l'intérieur duquel se trouve l'extrémité arrondie d'une tige métallique isolée au moyen d'un tube de verre et de la cire et dont l'autre extrémité aboutit hors du verre. On met dans le vase un peu de l'hydrogène qui se trouve mélailgé avec l'air ; puis, au moyen Fig. 40. d'un bouchon de liège, on intercepte toute communication avec l'air extérieur. On fait passer l'étincelle électrique dans l'intérieur au moyen de la tige conductrice isolée. Il en résulte une forte détonation provenant de la combinaison de l'hydrogène avec l'oxygène de Tair, et le bouchon de liège est projeté au loin.

L'emploi de la machine électrique et du tabouret isolant permet de démontrerd*une manière élégante les différences de conductibilité des diverses substances. Une personne se place sur le tabouret; elle prend successivement, avec Tune de ses mains, des baguettes de verre, de bois, de métal, avec lesquelles elle touche le conducteur d*une machine dont on fait tourner lè

24 NOflONS PEÉL1M[:«AIIIE8.

jïlalcau; elle approche l'autre maiu d'un conducteur qui communique avec le soL Selon la faculté isolaule ou conductrice de la baguette, il y a ou il n y a pas d'étincelle, et selon son degré de conductibilité il y a une étincelle plus ou moins longue. On peut même montrer la présence de rétincelle en reniploynnt, quoiqu'elle sorte de la mnin, à mettre le feu a une subifilance inllamraablc, telle que de Télheroudu gaz hydrogène. On démontre de la même m a ni ère , en les faisant communiquer par une de leurs extrémités avec le conducteur de la machine, el en les tenant d'une main par Taulre extrémité, la propriété isolante ou conductrice des fils de diverses substances, tell^ que le caoutchouc, la gutla-percha, la soie sèche ou humide, etc.

§ 2. Éleetrovcopei.

Les éleclroscopes ou électromètres sont des appareils destinés à accuser la présence de Télectricité, à indiquer sa nature el I mesurer, si c'est possible, son intensité. Nous avons déjà parlé des éleclroscopes simples et de lelectroraétre à cadran. Les autres sont en général fondés sur le principe que deux corps très-légers, librement suspendus et très-rapprochés Tun de Tau Ire, se repoussent mutuellement quand ils sont rhargés de la même électricité, et cela à une distance d*autant plus grande que celle électrici Le est plus forte* Le plus simple est formé dune tige de verre fixée verticalement sur un pied, el surmontée dune petite traverse métallique horizontale, terminée dune part par un boulon, et de T autre par un cn>

ichet auquel on suspend un hl de Un dont leê deux bouts sont tendus verticalement par deui halles de moelle de sureau filées à chacune des deux extrémités (fig. 11 ), On touche avec te corps électrisé la traverse métallique, et aussitôt Télectricité se communique, à travers le Jjl tle lin (jui est conducteur, aux deux bou- Fig. U, les qui s éloignent Tune de Taulre, Pourconnattre la nature de réiectricitê , ou touche la Iravei^sc métallique pendant que Félectroscope est chargé

avec un bâton de cire électrisé ; on donne ainsi à Tinslrument de rélectricité négative. Si les deux boules se rapprochent, on en conclut que Télectricité dont l'instrument était chargé était positive; si elles s'éloignent davantage, on en conclut qu*elle était négative.

Pour rendre l'instrument plus sensible et plus exact, on renferme les deux corps légers dans une cloche de verre d'où sort une tige métallique qui les porte et qu'on touche avec la substance électrisée. Les corps légers eux-mêmes sont alors, ou les deux boules de moelle de sureau (fig. 12) , ou deux brins de paille, comme dans Télectromètrede Yolta (fig. 13), ou deux

Fig. 42. Fig. 43. Fig. 44.

lames d'or battu très-mince, comme dans l'électromètre de Bennet (fig. 14); dans ce dernier, deux petites tiges en métal, terminées chacune par un boulon, sont placées verticalement sur le pied de l'instrument, de chaque côté des feuilles d'or, de façon que, lorsque celles-ci divergent trop fortement, elles viennent en contact avec les tiges qui communiquent avec le sol et les déchargent. On évite ainsi les déchirures résultant de l'adhésion aux parois de la cloche de verre qu'éprouveraient les feuilles d'or par l'effet d'une électricité trop forte. Enfin, dans tous les électroscopes, une division circulaire permet de mesurer l'écartement angulaire des deux corps légers, des boules de sureau, des brins de paille ou des lames d'or. La tige métallique, dans l'électromètre à feuilles d'or, porte à son extrémité inférieure, qui pénètre dans le haut de la cloche, une pince au moyen de laquelle on fixe les deux lames d'or, et son extrémité supérieure, qui est hors de la cloche, se termine par un disque ou par un bouton. Pour que l'électricité qu'on donne au bouton

KOTiœfS PBÉLIMUIAIBES.

ne se perde pas el aille affecter les feuilles d'or, on a soÎD de placer la tige métallique elle-même dans un tube de verre qui la recouvre en entier, sauf à ses deux extrémités ; ce tul)e pénètre dans la cloche, à travers une virole métallique à laquelle il est cimenté au moyen d*une matière isolante, telle que la cire ou la gomme laque. La virole de même Fig. 45. gg^ gj^^ ^^ moyen de la cire, à la tubulure de la cloche(fig. 13).

Il est très-important que l'air soit très-sec, soit dans Tinté» rieur de la cloche, soit sur sa surface extérieure, afin que Télectricilé ne se dissipe pas par le contact de Tair humide. Dans ce but, on place souvent l'éleelroscope lui-même tout entier dans une cage de verre remplie de chlorure de calcium ou de chaux vive qui dessèche bien Tair, en ayant soin de ne laisser sortir de la cage que le bouton ou le disque métallique par lequel on fait parvenir Télectricité aux feuilles d'or.

Avec les éleclroscopes sensibles, tels en particulier que celui à feuilles d*or, il n*esl pas toujours nécessaire de toucher avec la substance élertrisée la partie extérieure de la lige métallique qui porte les corps légers, pour faire passer dans ceux-ci Télectricité qu'on veut percevoir. Il suffit d'approcher la substance de la tige et, par un effet que nous étudierons bientôt, les feuilles d'or se trouvent posséder, pendant qu'elles sont sous cette influence, une électricité semblable à celle que possède la substance elle-même. De même, si i'électroscope est éleclrisé, il sufiil d'approcher de lui, sans que le contact soit nécessaire, un corps dont l'électricité est connue pour juger, d'après la divergence plus grande ou plus faible des deux corps légers, quelle est la nature de l'électricité dont ils sont chargés.

Quoique le degré de divergence des feuilles d'or et en général de tous les autres corps légers, soit en rapport avec l'intensité de l'électricité qui les anime, cette intensité est loin d'être exactement proportionnelle au nombre des degrés d'écartemenl. Aussi, à vrai dire, les instruments que nous venons de décrire méritent-ils plus le nom d'électrascapes que celui d'êlectromèire$ qu'il faut r^rver aux appareils qui, tels que la balance éleo»

trique de Coulomb, dont nous parlerons dans la partie suivante, donnent des indications proportionnelles à Tintensité de Télectricité dont on les charge.

S s. Pile TolUïqae.

La pile yoltalque est, comme la machine électrique, un appareil dont on a constamment besoin dans Tétude de Télectricilé; mais elle est fondée sur un autre mode de dégagement des fluides électriques. Le frottement n*cst pas en efibt la seule manière d*opérer ce dégagement ; il en existe d* autres, en particulier Vélévation de la température et Vaction chimique d'un corps sur un autre. Le simple contact de deux substances hétérogènes, tel que celui de deux métaux différents, est aussi, suivant quelques physiciens, une source d*^ectricité. Ce n'est pas le lieu d'étudier ici les divers modes de production de Téleotricité ; ce sujet sera traité dans la cinquième partie. Nous devons nous borner ici à dire que la pile voltaïque est un appareil dans lequel l'électricité est développée, suivant les uns, par le contact de deux métaux de nature différente, et, suivant les autres, par l'action chimique des liquides dont on la charge sur Tun des deux métaux qui entrent dans sa formation. Elle présente, en effet, ces deux circonstances réunies; nous verrons plus tard quelle part il faut faire à chacune ; cela nous importe peu maintenant, puisqu'il ne s'agit que de la description de l'appareil. Ajoutons encore que la pile imaginée par Voila a pris naissance dans l'interprétation que le célèbre physicien donna d'une expérience remarquable faite par Galvani, savoir : qu'une grenouille éprouve une vive commotion quand on touche Tun de ses nerfs mis à nu avec un métal, et ses muscles avec un autre métal , les deux métaux étant en contact immédiat eux-mêmes en un ou plusieiu^ points de leur surface (fig. 16). Cet effet, dû à un dégagement d'électricité, a fait nommer ^a/vanique Télectricité ainsi engendrée,

ft--i

Î8 NCKTIOÎVS PWÊUMINAmES,

et galvanisme la partie de la pliysique qui s'en occupe; mais le nom de vo! laïque doit rester à la pile, car Vol ta en est le véritable créateur.

La première forme qui fui donnée à la pile par Voila est celle

d'une colonne verlicate formée de disques de zinc et de cuivre de quatre à six centimètres de diamètre, dispo&és comme soit (fîg, 17). La base de la colonne est un disque de cuivre sur lequel est placé un disque de zinc; la réunion de ces deux disques superposés forme un couple; sur ce premier couple on en place un second semblable, en ayant soin que le cuivre soit toujours au-dessous du zinc; on sépare le second couple du premier par une rondelle 1 ig, il. de drap ou de carton bien humectée avec de Teau, ou, ceqni vaut mieux, avec deTeau salée ou acide. Sur le second couple on en place un troisième disposé de même et séparé ég lementpar une rondelle humide de celui qoi le précède* On perpose de cette manière un plus ou moins grand nombre de couples les uns au-dessus des autres, en ayant soin de les retenir au moyen de tiges de verres verticales; on trouve» si l*on % pris la précautioïurisoler la pile, en faisant reposer sa base sur une plaque de verre, qu'elle est chargée d'électricité négative à son exlrémité inférieure terminée par le disque de cuivre, et d*éleclriciLé positive à sou extrémité supérieure terminée par un disque de zinc. Ces extrémités s'appellent pôles; la premièrei pôle négatif, et la seconde, pôle positif de la pile. Si on avnit placé les deux métaux dans un autre ordre , r est-à-dire qu^on ertt comnieocé par le zinc et placé sur lui le disque de cuivre, puis la rondelle humide, puis de nouveau zinc, cuivre et rondelle humide, et ainsi de suite, le pôle pusitif aurait été en bas, et le négatif en haut. Deux (ils deraélal partant^ Tun du rui\ extrême, l'autre du /inc extrême, communiquent chacun Tel tricité du pôle auquel ils aboutissent, et, quand on les proclie, il part entre eux une étincelle résultant de ta neutraTP salion des deux électricités contraires, Si Ton tient ces lils chacun dans une main, on éprouve, quand le nombre dm couples de la pUe est suflisamment considérable, une série dé

D£S INSTaCBfENTS ÉLECTRIQL'ES LES PLUS USUELS. 29

commotions dont la sensation est quelquefois très-pénible. Quand, au lieu du corps humain, on emploie, pour réunir les deux conducteurs, un fil de fer, de platine ou de tout autre métal, très-fin, et d*une longueur de quelques centimètres, la neutralisation des deux électricités s'opère à travers ce fil qui s'échauffe et devient incandescent. La longueur et le diamètre du fil qui peut être chauffé sont d'autant plus considérables que la pile est plus forte. Ce qu'il y a de remarquable, c'est queTétat incandescent du fil est permanent, parce que la neutralisation des deux électricités est continue, la pile les dégageant à chacun de ses pôles à mesure et aussi vite qu'elles se neutralisent.

On peut encore plonger les deux fils qui partent des pôles dans de l'eau qu'on a soin de saler ou daciduler légèrement pour la rendre meilleure conductrice. Dans ce cas, il faut que la partie immergée des deux fils soit en or ou en platine. Aussitôt on voit , par l'effet de la neutralisation continue des deux électricités qui s'opère à travers l'eau, celle-ci se décomposer et ses deux gaz constituants se dégager, l'un, l'oxygène, autour du fil qui communique avec le pôle positif, l'autre, l'hydrogène, autour du fil qui communique avec le pôle négatif; les deux gaz sont constamment dans les mêmes proportions qui constituent l'eau, c'est-à-dire un volume d'oxygène pour deux d'hydrogène. On a soin , pour les recueillir, de placer au-dessus de chacun des fils qui pénètrent intérieurement dans le vase qui renferme l'eau et auquel ils sont bien scellés, un tube fermé par en haut rempli du même liquide qui est dans le vase et qui est chassé par le gaz à mesure ^*^' ^^' que celui-ci s'élève (fig. 18),

Les phénomènes que nous venons de décrire ne sont que des exemples des effets variés et nombreux que la pile peut produire, ou plutôt auxquels donne naissance la réunion continue des deux électricités, car la pDe n'est ici qu'un moyen commode et puissant d'obtenir cette réunion continue , mais ce n'est pas le seul. Ces exemples nous suffisent pour le moment , car ils peuvent déjà nous permettre de trouver, dans les effets de la pÛe, les moyens d'en mesurer la puissance et de construire

90 KotlÔKS PftiilMllIÀIllES.

les appareils qu*OD a appelés galvanomètres y ou mieul encore voltamètres.

S 4. latirvmeMte «estlMés à mesarer la pmiwtmmem de 1» plia ▼olla¥««e, soit Toltemètres.

Le premier yoltamètre , fondé sur les efiets caloriques de la pile, fut imagine par M Gaspard de la Rive ; il consiste en un fil fin de platine y tendu verticalement, et dont les deux extrémités aboutissent à des pièces métalliques séparées Tune de Tautre par un corps suffisamment isolant, tel que de rivoire ou de Tébène (fig. 19). Le fil ' tient, par son bout inférieur, à une aiguille mobile dans un plan vertical autour de Tune de ses extrémités , tandis que Tautre extrémité parcouit les divisions d*un Fig. 49. cercle gradué. Le point d attache du fil

à Vaiguille est très-rapproché de son centre de rotation. Il en résulte que de très-petites variations dans la longueur do fil de platine font parcourir à raiguillc des arcs passablement grands sur la division. Les conducteurs partant des pAles de la pile sont mis en communication au moyen de pinces métalliques, Tun avec la partie inférieure, Tautre avec la partie supérieure du fil. Celui-ci s* échauffe plus ou moins, selon la puissance de la pile, et sa dilatation est appréciée par le nombre des degrés parcourus par Taiguille de la division. On peut ajuster à Thistrument des fils de platine de dillérentes grosseurs, pour le rendre plus ou moins sensible ; le choix de ces fils dépend de la force des appareils, dont la puissance doit être appréciée de cette manière. Il est facile de déterminer la dilatation que le fil a éprouvée, et, par conséquent, la température approximative à laquelle il a été exposé, an moyen des sinus des arcs parcourus , et en connaissant la longueur absolue du fil.

Un voltamètre plus sensible encore, et fondé sur le même principe, est celui dans lequel le fil de platine, destiné à \

DES INSTRUMENTS ÉLfiCTAIQUES LES PLUS UStELS. 31

de lieu de passage à la réunion continue des deux électricités , traverse la boule d'un thermoscope à air, de façon que ses deux extrémités en sortent et qu'elles puissent être mises ainsi en communication chacune avec l'un des pôles de la pile (fig. 20). Le fil doit être scellé hermétiquement an verre dans les deux points où il traverse la boule. Dès qu'il s'échauffe, il dilate l'air renfermé dans la boule, effet qui est immédiatement accusé par la marche du liquide thermoscopique. On a souvent dans la même boule deux fils différents et indépendants, l'un plus fin que l'autre» afin de pouvoir, suivant la force de l'électricité, se servir d'un appareil plus ou moins sensible.

Un autre qui ne l'est pas moins, et dont les indications sont plus comparables, est un voltamètre que j'ai décrit avant même qu'on eût imaginé le précédent. Il consiste à se servir de l'hélice d'un thermomètre métallique de Bréguet, au lieu d'un fil de platine, pour apprécier, par l'effet calorique, l'énergie de l'électricité dynamique (fig. 21). L'hélice de Bréguet est composée de trois lames métalliques superposées, si étroites et si minces, que le plus léger changement de température la fait tordre et détordre , par l'inégale dilatabilité des trois métaux , jlaiine^ or et argent^ dont elle est formée. L'hélice est fixée, par son extrémité supérieure , à un support métallique qu'on met en communication avec l'un des pôles de la pile. On soude à son extrémité inférieure, qui est libre , un petit fil de platine vertical qui plonge légèrement dans une capsule remplie de mercure, à laquelle aboutit l'autre pôle, au moyen d'un fil métallique. Cette même extrémité libre porte l'aiguille horizoniale » qui , par le nombre des degrés qu'elle parcourt sur une division circulaire, indique l'élévation de température qu'a éprouvée l'hélice.

Fig. Ih.

Toiles sont les trois formes priocipales qu'oû a donni^ aux galvaiiomètreâ , soit voltamètres calorifiques^ qtii sontj comme leur Dom riudique^ foodés sur les eflels de clm-1 leur auxquels rélectricité qu'engendre la pile peut doaner naissance. J

Les voltamètres qui sont fondés sur les effets chimiques ont" pour base la mesure exacte de la quantité de gaz dégagée pendant un temps donné, toujours le même (une minute, pa exemple), dans la décomposition de Teau, ou mieux encor Tappréciation du temps nécessaire pour le dégagement d'uin même quantité de gaz. Il faut donc recueillir ces gai avec soi n*en point laisser perdre cl apprécier exaclemeht leur volume en tenant compte de la pression atmosphérique el de la température. Ce n'est pas tout, La quantité de gaz dégagée pendant le même temps dans la décomposition de l'eau » ne dépend pas seulement de la force de la pile qu'on emploie, maïs aussi du degré d'acidité de l'eau soumise à rexpérience, et de la nature et de la^ grandeur des fils métalliques qu on y plonge pour la mettre ^^M communication avec les pMes de l'appareil ^ et enlin de la distance qui sépare ces fils ou lames. Aussi, pour que des expériences soient comparables, il est nécessaire de se servir, pendant toute leur durée ^ du même appareil , ou d'appareils paf faitement semblables. Quant à feau^on prend dcTeau distillé à laquelle on mélange une certaine proportion d'acide sulfi rique tr^-pur, pour la rendre suliisamment conductrice; on en met environ un dixième en volume, soit un vingtième en poids. Au moyen d'un aréomètre, il est facde de retrouver de Teau toujours acidulée au même degré. Le métal dont on se sert est toujours du platine, soit en lils, soit en lames; ces fils sont placés verticalement dans un verre , Tun près de l'autre ; leur extrémité inférieure sort du fond du vase, pour qu'on puisse établir une communication entre eui ei les pôles de la pile. On recueille lesga^, ou dans deux tubes (fig. 18), ou dans un seul placé au-dessus des deux fils également (Og, £2). liibcis doivent être gradués avec soin. On recueille aussi Ic^ j quand le dégagement gazeux est très-abondant, dans les éproiÉ vettes graduées placées sur la cuve pncumatiquei et au-df

du voltamètre (fig. 23). Quand, au contraire, le dégagement gazeux est très-faible, on mesure les gaz par le déplacement qu*i1s produisent sur le liquide. Dans ce but, il part de la partie inférieure du flacon où s'opère la décomposition, un tube latéral dans le-

Fig. a. Fig. 23.

quel s'élève le liquide chassé par le gaz, qui se loge lui-même dans la partie supérieure qui est hermétique- , ment fermée (fig. 24). Il faut, avec cet appareil, apprécier l'influence que peut avoir sur le volume du gaz la pression exercée par la colonne liquide soulevée dans le tube latéral.

Tous ces voltamètres, aussi bien les chimiques que les calorifiques, sont loin d'élre des instruments parfaits, car rien ne prouve que leurs indications soient exactement proportionnelles à l'intensité de la cause qu'ils sont destinés à mesurer. Et d'ailleurs ces indications elles-mêmes sont souvent variables par reflet de circonstances de diverses natures que nous serons appelé à étudier et apprécier plus tard.

Ajoutons qu'il est un galvanomètre, le plus parfoit de tous, que nous n'avons pas mentionné, parce que nous devons nous en occuper d'une manière toute spéciale dans la troisième ^^^' ^*-

partie de cet ouvrage; c'est celui qui est fondé sur la propriété que possède tout conducteur, traversé par un courant électrique, 1. 3

34 iroTioiii PitLomiAnu.

de dévier une aignine aimaaiée de sa directioD natarelle du sud au nord, quand on le place parallèlement i eette aiguille , au-dessus et au-dessous d^elle ; cet instrument a reçu, par Tusage y le nom de galoanomèire magnétique ou multiplicateur.

S 5. FoniM dlTcne* doBMécs à la pile Tolteï^ww

Ld forme de colonne que Volta avait donnée à son appareil fut bientôt abandonnée; elle avait plusieurs inconvâiients, sans compter le temps très-long qu'il fallait mettre à monter l'appareil chaque fois qu*on voulait remployer. Le principal de CCS inconvénients était la dessiccation rapide des rondelles de drap ou de carton mouillées, iroù résultait une grande diminution dans la puissance de la pile.

Pour y remédier, on imagina de remplacer ces rondelles par une couche liquide, ce qui exigeait nécessairement que la pile, de verticale qu'elle était, fût rendue horizontale, et que les couples, formés alors chacun, non plus de deux disques, mais de deux plaques rectangulaires en contact, fussent cimentés les uns à la suite des autres dans les rainures d'une auge en bois,

de manière à laisser entre eux un es- --^^^-^ ; pace vide, soit descellules, qu'on rem- ' T plissait de liquide (fig. 25). Il fallait avoir soin que les plaques fussent sou- Fig. 25- (lées atec assez de soin contre les pa-

rois «le l'auge, pour qu'il n'y eût aucune communication entre le liqiiitle d'une cellule et celui de la suivante. Ce mode de construction, indiqué d'abord par Cruikslianks, fut adopté pour rétablissement de la grande pile vollaïque que l'empereur Napoléon donna à TÉcole polyteclmique, et avec laquelle MM. Gay- Lussac et Thénard firent leurs expériences en 1808.

Cette forme avait toutefois plusieui's des inconvénients de la forme primitive , notamment celui de demander beaucoup de temps pour monter Tappareil, et celui de laisser s'établir, quand les plaques n'étaient pas bien scellées, une communication entre les liquides des cellules, ce qui diminuait notablement les effets électriques. On revint alors à une forme qvD

DES mSTfilJlfElITS ÉLIGTRIQUSff ht» PLUS USUELS. 35

Tolta aTait âéj& indiquée en construisant sa pile dite à catt^ rrnine de tasses, pile dans laquelle on place les liquides dans des Tases indépendants des plaques métalliques, et dont leâ^ parois en Terre, en porcelaine ou en terre de pipe, permetteiït de les mettre les uns à la suite des antres, et même en contact, sans qii*il en résulte aucune communication entre les couches liquides qu'ils renferment. On se sert, dans ce but, ou d*une suite de Terres cylindriques ordinaires, comme dans la pile à couronne de tasses , ou d'une auge en porcelaine, partagée par des eloisons fabriquées avec Tauge en un certain nombre (dix ordinairement) de cellules ou de compartiments égaux et successifs, de forme rectangulaire, dans chacun desquels on Terse le liquide, en ayant soin de ne pas les remplir complètement. Les liquides sont ainsi totalement isolés les uns des autres. Quaiyf aux plaques métalliques, comme on s'était bien Tite aperçu qu'il n'était pas nécessaire que le zinc et le cuiTre de chaque couple fussent en contact sur toute leur surface , mais qu'il suf^ fisait qu'ils le fussent en quelques points seulement, cela fit qu on put plonger dans le liquide de chaque compartiment une plaque de zinc et une plaque de cuiTre, et faire communiquer, an moyen d'une petite lame de cuiTre en forme d'arc, le zinc fun compartiment aTec le cuiTre du suiTant, et ainsi de suite. (Test ce qui a lieu dans la pile à couronne de fosses (fig. 26). De

Fig. 26.

eette façon, la couche liquide se trouvait bien, comme dans la^ pie primitiTe, entre le zinc d'un couple et le cuiTre du suivant, et le zinc et le cuiTre, plongés dans le même liquide , ne se trouTent jamais en contact métallique, ainsi que cela doit toe. MaÎB, pour faciliter les opérations, on a soin, dans les pile»

Fig. îl.

Lj^ KOTIOJÎS PRiLlMTSÂlfiES

■liaugês (fig. 27), de flier les couples, qui soûl à uombir égal [ jgg^^ js^-g-gr-À^ *- *- ^ de celui des compartitticnls de " ^^»^*«irïifrfM^tï^^Tf Tauge (dix par exemple) ^ à une baguette de verre au île bois verai; ou les y fait tenir au naoyeu de l*ar« en cuivre qui fait comixiuiiiqoer ensemble les deux métaux du couple . Les plaques méLalliijueâ doivent être disposées à la suite les unes dëâ autres dans Tordre convenable et à des distances telles que Yon puisse, en tenant parles mains les deux extrémités de la baguette à laquelle ils sont fixés, les plonger toutes à la fois dans leurs auges respectives et de manière que cbacune occupe la place qui lui convient; c^esl^adire qnli ne ^^e trouve jamais dans le même liquide que le zinc du couple précédent et le cuivre du suivant ou réciproquement,

I*an.H la pile que nous venons de décrire, chaque auge ren* ferme dix compartimenls» et par conséquent dix couples; mail Oïl peut mettre plusieurs de ces auges les unes à la suite des autres, en ayant soin que le zinc du couple, dnnl le cuivre plonge dans le dernier compartiment d'une auge, soit luimême placé dans le premier compartiment de Fauge suivante et ainsi de suite* Linstitution royale de Londres, dont le laboratoire a successivement servi aux beaux tra>Tiux de Davy et de Faraday, possédait une pile construite suivant le mode que

y nous venons de décrire et composée de deux mille couples. l'est avec cetle pile que Davy fit ses belles expériences et lotamnïent celle de Tare lumineux qui s échappe entre deux pointes de charbons très-rapprochées et communiquant cliacuiie «vec l'un des pôles de la pile.

Wollaston trouva que reffet de la pile étail augmenté si Tob donnait au cuivre une surface plus grande qu'au zinc; raodificution facile à introduire sans rien changer à la fortû© de Tap* pareil ni à la grandeur des cellules, en enveloppant la plaque d^ ïiuc de chaque couple de la plaque de cuivre du coupie pn*- *^*dent, niais en prenant en môme temps bien soin d'éviter tout

MS INSTRUMENTS ÉLECTUIQUES LES VIV$ USt^ELS. 37

coQlacl métallique entre ces deux lames (fîg. 28), De cette ma-

Fig, ig.

»mere

j la plaque de cuivre avait une surface double de celle de

plaque de zinc, Ber^elius avait imaginé de se servir do

oiire même qui envdoppe le zioc sans le toucher^ comme

une cellule ou d*uu vase destiné à renfermer le liquide

jl%* 29)- Cette disposition avaii bien Tavantage d'augmenter

Fig. 29.

i puissance de la pile, mais elle présentait pour la manipulam quelques inconvénients qui ont empêché qu*on ne Taoptii généralement.

Deux formes qui ont été longtemps usitées pour la pile sont celles d'hélice (6g. 30) et de cylindres concentriques [fig. 31), la première, employée par le docleur Hare ; la seconde, par M. Pouilleï, pour la construction d'une grande pile, de la Faculté des sciences de Paris. Le zinc et le cuivre tournés en ^ce ou disposés en cylindres concentriques plongent dans un il de verre et ne doivent avoir aucun contact métallique fiiil avec l'autre ; mais rhéliee ou les cylindres de zinc de Tun im irasee comniuniquent métalliquemenl avec Thélice ou les

nonOIlS PBiLQiUlAlBES.

Mi»

Fig. 30. Fig. 31.

cylindres de cuivre du suivant, et ainsi de suite. Par cette disposition, on peut .donner une grande surface aux deux métaux de cliaque couple sans qu'il en résulte la nécessité d'avoir de trts-grandes auges ; l'emploi des bocaux cylindriques est aussi tm avantage à cause de la facilité qu'on a de s'en procurer.

Quant au conducteur liquide, Texpérience avait montré que le meilleur à employer pour charger les différentes piles que nous venons de décrire, était un mélange d'eau avec un quarantième en volume d'acide sulfurique et un soixantième d'acide nitrique.

Lo^ piles que nous venons de décrire et dont on s'est longtemps exclusivement servi, ont toutes un inconvénient, c'est qu'elles perdent au bout de peu d'instants leur puissance, et qu'tm général leur force est très-varial)le pendant la durée tl'uno même expérience, lors même que cette durée ne dépasse ]UMi dix ou quinze minutes. Cette diminution graduelle et souvent rapide tient à plusieurs causes, dont la principale est que lo li([uide placé entre les couples se décompose quand les pôles do lu pile sont réunis par un conducteur, de la même manière t|uo 80 décompose le liquide qu'on interpose entre les pôles euxuiomes; il en résulte que le cuivre de chaque couple se couvre d'hydrogène et même d'oxyde de zinc provenant de la décom* position de Teau et de celle du sulfate de zinc qui est constamment formé par l'action de Tecîde sulfurique sur le zinc. Ge

DES I?rSTRUMSNT8 ÉLECTRIQUES LES PLUS USUELS. 39

dép'tf , en altcraiil la surface du cuivre et en la i*euilanl pi'osque î<?iiiblablt; à celle ilu ziuc ijui, elle-même, de son côté, est bien vile oxydée, détruit en grande partie l'une des conditions csseulielles de la construction d'une pile, rhélérogénéité des deux métaux, et en affaiblit par conséquent notablement la puissance. Aussi était-on obligé de nettoyer les plaques d'une pile chaque fois qu'on s'en était servi avant de la remettre en activité.

Daniell, le premier, imagina en 1836, pour éviter l'inconvénient que nous venons de signaler , de plonger le cuivre de ^htn]ue couple dans un liquide différent de celui dans lequel le zinc était plongé; il plaça le premier de ces métaux dans une lissolution de sulfate de cuivre, et le second dans une solution ^tfndue deau et d'acide sulfurique, ou dans une solution de sel marin. La difficulté était de séparer ces deux liquides par une substance qui, tout en empêchant leur mélange, n'altérât pas la conductibilité du conducteur liquide hétérogène interposé entre les plaques des couples. On ne pouvait songer à un diaphragme métallique, car on aurait violé une des conditions fondamentales de la construction de la pile, qui exige qu'il y ait un conducteur totalement humide entre les couples. Daniell eut recours à une substance organique suivant la méthode qu'avait indiquée le premier M. Becquerel ; et il fit des diaphragmes avec des vessies, du fort papier, du bois très-mince, MX de la toile très-serrée, etc. L'usage a fait donner la préfé- :ence aux diaphragmes en bois minces» en tilleul, par exemple, liosi qu'à ceux en vessie ; seulement il faut avoii* soin de les iréserver de gerçures et de toute solution de continuité en gèlerai; dans ce but, il est nécessaire de tenir constamment les iiaphragmes en bois dans de l'eau, quand on ne s'en sert pas, st de mettre ceux en vessie à l'abri de l'attaque des insectes et la contact de tout corps étranger. La difficulté qu'on éprouve à vendre ces précautions a fait adopter à plusieurs physijciens, somme l'avait fait Daniell lui-même , les diaphragmes en terre )oreose non vernie; mais la pile perd beaucoup de sa puissance, surtout pour les effets calorifiques et chimiques. Daniell a donné lox couples de la pile la forme cylindrique, à cause de la faci-

lité plus grande qu'on a à se procurer des diaphragmes de cette forme. Dans sa pile (fig. 32), un cylindre creux en cuivre

Fig. 31

plonge dans un bocal en verre, plein d'une dissolution de sulfate de cuivre ; dans l'intérieur du cylindre, on place, ou un sac en vessie, ou un tube en bois, ou un cylindre creux en terre poreuse, qu'on remplit d'eau acidulée ou salée; enfin dans cette eau plonge un cylindre de zinc qui communique métalliquement avec le cuivre du couple suivant, au moyen d'un godet rempli de mercure, dans lequel aboutissent deux appendices en cuivre fixés l'un au zinc, l'autre au cuivre. Le cylindre de zinc peut être plein ou creux; dans ce dernier ras, c'est une simple feuille de zinc laminée tournée en cylindre. Ce dernier mode est préférable, parce que le zinc se trouve avoir plus de points de contact avec le liquide, mais il se consomme plus vite, en fournissant, il est vrai, une proportion d'autant plus grande d'électricité.

Une autre grande amélioration introduite dans la pile de

Daniell comme aussi dans celles dont nous parlerons plus tard,

consiste à amalgamer le zinc, c'est-à-dire à le recouvrir d'une

couche de mercure, ce qui est facile à faire, en versant sur le

nnc à la fois le mercure et de l'acide sulfurique étendu de

vinet fois environ son volume d*eau, afin que la surface du zinc

soit biiea déaoxydée et suffisamment nette, pour que le mercure

yadhère. L'avantage de celte opéralion imaginée par un physicien anglais, M. Kemp, c est que, sans rien changer à Teffet du zinc, dans la production de rélectricité par la pile, on évite qu*il soit attaqué et que par conséquent il se dissolve en pure perle dans de Teau acidulée, quand la pile n'est pas en activité, c'est-à-dire quand ses pôles ne sont pas réunis par un conducteur. Mais dès que cette réunion a lieu, le zinc est attaqué malgré le mercure dont il est recouvert; seulement Toxyde qui se forme ne reste point adhérent à la surface qui demeure toujours brillante et métallique ; circonstance encore éminemment avantageuse, car la couche d'oxyde, qui recouvre les plaques de zinc quand elles ne sont pas amalgamées, contribue notablement à l'affaiblissement de la pile. Quant au cuivre, comme il plonge dans du sulfate de cuivre, c*est de cuivre métallique qu'il se recouvre par la décomposition de ce sulfate, pendant que la pile est en activité ; sa surface n'est donc point altérée.

On conçoit donc que la puissance de la pile de Daniell soit constante, du moins pendant un temps assez long; il arrive cependant, au bout d'une heure ou deux, que les dissolutions 8*épuisent et qu'il faut les renouveler; elles finissent aussi par se mélanger plus ou moins vite, suivant la nature du diaphragme, Tune avec l'autre; alors il faut, non-seulement les changer totalement, mais laver avec soin les diaphragmes et nettoyer les surfaces des métaux. Il est préférable de ne pas attendre, pour démonter la pile et renouveler les liquides, que ce mélange ait eu lieu. Toutefois nous verrons, quand nous nous occuperons de la télégraphie électrique, qu'on est parvenu, par quelques modifications dans son mode de construction, à donner à la pile de Daniell une constance d'une durée remarquable.

Une seconde pile à effet constant, et dans laquelle on emploie paiement deux liquides différents, est celle de Grove. Dans celte pile, le zinc est amalgamé comme dans la précédente, et plonge dans de Tacide sulfurique étendu de dix à vingt fois 800 Yolume d'eau. L'autre métal est du platine et non du caivre, et il plonge dans de l'acide nitrique, soit pur à 40®, mi étendu de la moitié de son volume d'eau ou mélangé avec

42 NOTIONS PRÉLUUNÂIRES.

UD quart d'acide sulfuriqnc couccntré. Le diaphragme qui se* pare les deui liquides n'est pus dans ce cas de nature orgaûique, car il serait immédiatement détruit par Faction de Tacide nitrique ; il est de porcelaine ou de terre de pipe non vernie; dans cet état, ces substances ont 1 avantage d*étre suffisamment poreuses pour permettre la communication des liquides entre eux, tout en prévenant leur mélange. Dans la pile de Grove, les couples (âg. 33) ne sont pas généralement de forme cylindrique, quoique cependant on en ait aussi construit de cette forme ; ce sont des lames de zinc et de platine qui plongent dans des cellules de porcelaine vernie ou de verre. Chaque cellule contient Tacide sulfurique étendu dans lequel le zinc est immergé, et une petite auge en terre poreuse remplie intérieurement d'acide nitrique. C*est dans cet acide qu est placée la lame de platine, qui est en contact métallique avec le zinc Fig. 33. de la cellule précédente ou suivante. Ce

contact s'établit entre les deux bords des lames de zinc et de platine qu'on a soin de bien nettoyer, au moyen de pinces de métal ou simplement de bois. L'expérience a montré qu'on augmentait beaucoup la puissance de ces piles, en donnant aux lames de zinc une très-grande surface par rap^mrt aux lames de platine. Dans ce but, on les courbe de façon à ce qu'elles forment, dans chaque cellule, deux surfaces parallèles verticales , réunies par une horizontale inférieure beaucoup plus petite ; c'est dans l'intervalle que laissent entre elles les deux surfaces parallèles, qu'on place l'auge en terre poreuse qui contient l'acide nitrique et la lame de platine.

Quand la pile de Grove est en activité, c'est-à-dire que ses pôles sont réunis, l'hydrogène provenant de la décomposition de l'eau acidulée dans laquelle plongent les métaux des couples ne se porte point sur le platine, mais change Vacide nitrique en acide nitreux; l'oxyde de zinc reste également dans le liquide où est le zinc lui-même et ne pénètre point à travers la paroi

m nsniniim iLmsntvm ut vu» usdils. 48

USB jusqu'au platine. Celui-ci garde donc une surface par^ maiA natte; et c'est cette circonstance qui contribua ess^tmmtà maintenir à cette pile, pendant un temps plus ou p Ifngy suivant l'usage qu'on en fait^ cette puissance à li i AMKtiOte et si àiergique, qui la rend d'un emploi si prép u Seulement l'acide nitrique, en se changeant en add^ 99' pur l'action de l'hydrogène, passe au rouge brun, puis irty et finît par prendre une température si élevée, qu'il ^ \ en ^«llition; il faut dans ce cas, arrêter immédiatement ' on de la pile.

i pile de Bunzen ne diffère de celle de Grove qu'en ce qu9 Ilifie y est remplacé par du charbon. Cette substitutiop a wiieHanoe essentiellement h cause du prix éleyé du platinei Bempktte par cette raison en feuilles simÎQoeSi que spuvwl se déchirent. La pile de Bunzen a la forme cylindrique de de Daniell ; en effet, si l'on remplace dans cette dernière lindre creux de cuivre par un cylindre creux en charbon, la lution de sulfate de cuivre par de l'acide nitrique pur ou lu, le cylindre poreux de matière organique, dans lequel )uve radde sulfurique étendu et le cylindre de zinc amal- §, par un cylindre en terre poreuse, on a la pile de Bun- (fig. 34). Chaque cylindre de charbon porte à sa partie

Fig. 34.

supérieure un collier de cuivre muni d*un appendice qu*on met en contact, au moyen d'une pince, avec un appendice semblable que porte chaque cylindre de zinc; il faut seulement avoir soin que le cylindre de charbon soit assez haut pour que la partie qui porte Tanneau de cuivre sorte du bocal de verre, et ne se trouve par conséquent nullement en contact avec Tacide nitrique. Cependant, le charbon étant très-poreux, la capillarité fait que Tacide finit par atteindre le haut du cylindre et par altérer intérieurement Tanneau de cuivre. Il faut donc, chaque fois qu*on a fait usage de cette pile, enlever ces anneaux, les laver et les essuyer avec soin.

Une disposition plus commode, parce qu*elle est à Tabri da genre d'inconvénient que nous venons de signaler, est celle qui a été imaginée par M. Bonijol (flg. 35). Cet artiste habile

Fig. 35.

emploie, au lieu de cylindres creux, des cylindres pleins d« charbons dans le sommet desquels est implantée une forte tige en cuivre recourbée pour être mise en communication, au moyen d'un godet plein de mercure, avec uue tige semblable qui est soudée au cylindre de zinc. Le haut du cylindre de charbon est recouvert, tout autour de la place dans laquelle se trouve insérée la tige de cuivre, d'une couche faite avec une cire préparée, de façon à pouvoir pénétrer assez profondément dans les pores de la partie du charbon qu'elle recouvre et à laquelle elle adhère fortement. Il en résulte que l'acide ne peut point arriver jusqu'à la lige de cuivre. Il est évident que, dans cette pile, le zinc amalgamé est extérieur au charbon; c'est un cylindre creux qui plonge dans le bocal de verre rempli d'acide sulfurique étendu ; le tube poreux est placé dans l'intérieur da

DES CfSTRUMKlfTS ÉLECTRIQUES LES PLUS USUELS. 45

cylindre de zinc, et reçoit lui-même le charbon et lacide nitrique dans lequel celui-ci doit plonger.

La préparation des charbons est difficile quand il s'agit de cylindres creux, comme dans la pile de Bunzen. Il faut pour cda des moules en fer, puis du coke en poudre fine qu on pousse par une ou deux opérations à une haute température, ^fès TaYoir mélangé avec du sucre ou de la mélasse pour établir un liant qui donne de la consistance au tout. Dans la pile de Bonijol, on peut préparer les cylindres de charbon de la même manière, ce qui est plus facile, parce qu'ils sont pleins; mais il est encore plus simple de prendre des morceaux de coke bien recuits, d'une bonne qualité et de dimensions suffisantes. On les taille aussi bien qu'on le peut en forme de cylindre, sans pouYoir, il est vrai, jamais leur donner exactement cette forme , qui du reste est de peu d'importance.

H. Deloeil construit actuellement à Paris des piles de ce genre dans lesquelles le charbon est parfaitement cylindrique et a été préparé suivant le procédé indiqué. Une disposition très-simple permet d'établir d'avance le contact entre le charbon et le zinc de chaque couple, et de fixer les couples euxmêmes sur des cadres fixes, de toile façon que, pour mettre la pile en activité, il n'y a qu'à soulever une table en bois qui porte les vases remplis de leur liquide, dans lesquels viennent plonger le charbon et le zinc, chacun dans celui qui lui convient.

Telles sont les différentes espèces de piles dont on se sert le plus ordinairement, et qui toutes se trouvent plus ou moins dans les cabinets de physique et dans les laboratoires de chimie. Il y en a cependant encore quelques autres dont on se sert uniquement dans certaines applications pratiques, et dont nous renvoyons à parler quand nous nous occuperons de ces applications.

Nous ne nous occuperons pas davantage actuellement de quelques combinaisons voltaïques qui ont un intérêt purement théorique et dont la description trouvera sa place quand nous traiterons la théorie de la pile. Toutefois nous mentionnerons encore, comme étant d*un emploi assez général, la pile Smee,