COULEUR

en grains

de la poussière métalUipie

mktàvi*

VlLfl.

n L'iLBCTftOHànu.

FO de plomb.

âo

Gris peu foncé.

iFUd'étain.

Presque blanc.

PU de zinc.

Id.

Fil de fer.

Brun rougeâtre.

Fil de cuivre.

Tiô

Brun tirant sur le pourpre.

'Fil de platine.

rh

Noir.

Fil d'argent.

tS

Id.

FUd-or.

Pourpre brunâtre.

: iLetdiamètretioi

itétalnésen

frtelioiu de poneei an

En mesurant, d'une part, la charge de la batterie au moyen d'un électromètre ^, et, d* autre part, l'action calorifique produite parla décharge en prenant pour unité de mesure la longueur d'un fil de fer fondu d'un diamètre donné, Cuthberson avait trouvé que l'action calorifique était à peu près proportion^ nelle au carré de la charge de la batterie pour certaines longueurs des fils. Cette loi, entrevue seulement par Cuthberson, qui n'avait que des moyens d'observation très-imparfaits, a été rigoureusement établie par Riess, comme nous le verrons dans

' L*électromètre à p(^d8 employé par Cuthberson est semblable à l'électromètre décbargeur du même physicien (tome I, page 115), dans lequel ud petit poids curseur peut être placé à différentes distances de l'axe de Tappareil, le long de l'une des tiges, qui est divisée de manière à ne déterminer la décharge que quand <n a attehit one certaine intensité de Vétectricité.

146 nuMmanoN m L^ÉuciBiciTik

linstaDt, noa pas pour la fusion, mais pour réebaufibmmt même des fils.

Avec la grande machine du musée de Teyier, à Harlem, Van Marum élait parvenu à fondre un fil de fer de 16 mètres de longueur; et, en opérant avec des fils de nature différente, mais de nràme diamètre, il avait trouvé que la longueur qu*il pou* .vail en fondre avee la même charge était la plus grande pour le plomb, puis pour Tétain, pour le fer, pour lor, etc« Quand les expériences ont lieu dans Tair, les fils sont, non-seulement chauffés et fondus, mais sont de plus brûlés s*i1s sont d*un mêlai <)xy4able. t'riestley en avait déjà fait la remarque quoiqu'il b'eùt pas alors de notions justes sur la combustion) il avait libseryé en particulier que, lorsque le fil de fer est fondu par Vexplosion électrique, des étincelles brillantes se dispersent Hutour de là chambre en toutes sortes de directions, ce qui «st un signe de combustion. Avec des fils d*acier on voit, lorsque la charge de la batterie ta'est pas suffisante pour les fondre, leur iurface revêtir des couleurs diverses, correspondantes aui ((iegrés d'oxydation qu'ils ont éprouvés. Le platine et Tor at |*oxydent pas, mais ils sont simplement fondus et volatilisés* Dans Tazote ou l'hydrogène les autres métaux se réduisent sim» j^emeat» par l'effet d'une décharge qui les disperse, en unt poussière fine non oxydée.

' Toutes les expériences que nous venons de citer se fbnt au moyen des dèchatgeurs décrits tome I, page 115, et dans des ballons munis de tiges de cuivre qui servent à transmettre la décharge aux fils, quand il s*aglt d'opérer dans d'autres milieui que dans Tair ordinaire.

Bien vite après la découverte delà pile voltalque, on observa que le passage du courant électrique à travers des fils métalli* ques pouvait, aussi bien que la transmission des décharges, les chauffer, les rendre incandescents et les fondre, et qu'on obtenait de la même manière, avec des feuilles métalliques trèsminces, telles que des feuilles d*or battu, des phénomènes de déflagration très-intenses. Cuthberson signala quelques différences importantes entre l'effet du courant et celui des décharges. Ainsi, outre la durée de l'ignition, qui a lieu dans U

CHALEUR ET LlIMttHS ÉLECTRIQUES. 147

premier cas et nou dans le second, il y a encore une différence cnireles deux modes, savoir, qu'il se produit, avec les décharges, une explosion qui disperse et réduit en poudre les fils métalliques, tandis que rien de semblable ne se passe avec le courant, Fourcroy, Vauquelin et Thénard remarquèrent, les premiers, que les piles voltalques à grandes surfaces, tout en n'ayant pas plus de tension pour un même nombre de couples que celles à petites surfaces, développaient beaucoup plus de chaleur que les dernières dans les fils métalliques placés entre leurs pôles. Davy trouva, de son côté, qu'avec Une pile à larges plaques, on pouvait mettre immédiatement de l'eau en ébuUition en y plongeant on fil de fer long de 65 centimètres, et d'un diamètfe de i de millimètre, placé entre les pôles de cette pile. Ce fil lui* même pouvait devenir rouge-blanc sur une longueur de 8 à 10 centimètres. 11 avait déjà auparavant réussi le premier à faire rougir et à brûler des fils d'acier, des lames minces d'élain, de nnc, de cuivre, d'argetit et d'or. Chacun de ces métaux en brûlant donne une flamme d'une couleur différente, accompagnée d*QDe espèce de crépitation et d'une sorle de sifflement remarquable. Le zinc donne une flamme bleue; l'étain, pourpre; le plomb, jaune avec un bord violet; le cuivre. Verte accompagnée de vives étincelles; l'argent, blanche au centre, et verte sur les bords; For, jaune brillante. Tous ces métaux s'oxydent dads cette déflagration; l'or en particulier passe à l'état d'oxyde bruD. Le platine seul, réduit en feuilles aussi minces que possible, rougit à blanc, se fond, scintille sur les bords, mais ne passe pas à l'état d'oxyde.

Pour foire ces expériences çoffliïiodémcnt , il faut avoir une petite échelle composée de deux tiges métalliques Verticales fixées sur un pied en bois et réunies par de gros fils de laiton, situés parallèlement les uns au-dessus des aulîres, à iO ou 12 centimètres de distance (fig. 193). On suspend des feuilles Fig. 493. métâlliqu66 à ces espèces d'échelons, de façon que les feuilles

148 TRANSMISSION DE L'ÉLBCTRICITÉ.

de même nature soient suspendues au même ûl, puis après avoir mis en communication Téchelle métallique avec Tun des pâles de la pile, on fait aboutir Tautre à une boule de laiton ou mieux encore de platine, fixée à Textrémité d*un manche de Terre ou de bois. On touche successivement avec la boule chacune des feuilles minces et on détermine sa déflagration et sa combustion en la mettant ainsi dans le circuit voltalque. On peut de cette manière étudier très-bien le phénomène sur chaque feuille métallique séparément.

Plus tard, Cbildren observa, sur une grande échelle et d*une manière détaillée, les effets calorifiques de Télectricité dynamique dans les bons conducteurs. Ce physicien se servit d'une pile de 25 couples cuivre et zinc, dont chaque plaque avait 3 mètres ^ carrés de surface, chargés avec de Veau acidulée. Il commença par interposer entre les pôles de cette pile des fils métalliques associés deux à deux, de manière à former un seul conducteur composé de deux bouts de fil de nature différente, mais de même longueur et de même diamètre; le moins conducteur s'échauffait, rougissait même, tandis que l'autre restait froid; ainsi en formant une chaîne métallique de trois fils de platine et de trois fils d'argent qui alternent, on voit tous les fils de platine devenir incandescents, tandis que ceux d'argent ne le deviennent pas. Ce résul tat est semblable à celui que Priestley avait obtenu, en se servant de décharges au lieu de courants. Une autre expérience de Children, qui lui fut suggérée par Wollaston, consiste à mettre parallèlement Tun à l'autre dans le circuit, deux fils de platine de même longueur; mais l'un de 1 millimètre de diamètre et l'autre de ^ millimètre seulement; on voit le plus épais des deux fils rougir, tandis que lorsque les deux fils sont réunis à la suite l'un de l'autre, c'est l'inverse, c'est-à-dire le plus fin qui rougit. Dans le second cas, comme ils font partie du même circuit, il n'est pas étonnant que le plus fin qui présente le plus de résistance au courant s'échauffe davantage; quant au premier cas, le plus gros transmettant une proportion plus forte d'électricité et ayant une surface de refroidissement, proportionnellement à son volume, moins grande que le plus fin, il est celui qui doit acquérir la température la

plus élevée. Children, au moyen de son puissant appareil, avait réussi à mettre en incandescence et même en fusion des fils de platine très-gros et passablement longs; Tun d'eux avait 5 millimètres de diamètre et 7 centimètres de longueur; mais tous ces effets ont été obtenus dès lors sur une bien plus grande échelle au moyen des piles de Grove et de Bunzen.

L'appareil le plus convenable pour produire les différents phénomènes d'incandescence des fils que nous venons de décrire, coDsiste (fig. 194) dans deux colonnes en laiton , fixées sur une petite table et mises chacune par une pince en communication avec les pôles de la pile, Tune avec le positif ,rautre avec le négatif. L'une des colonnes porte des pinces auxquelles on fixe, par une de leurs extrémités les divers fils qu'on veut mettre dans le circuit, l'autre extrémité de chacun de ces fils est enroulée autour d une cheville en métal , qui elle-même est fixée dans un trou percé dans la seconde colonne à la même hauteur que la pince correspondante de la première colonne; de manière que le fil, lorsqu'il est tendu, soit bien horizontal. Maintenant pour éviter que les fils soient tous en même temps dans le circuit, au-dessous de chacun des trous de la seconde colonne, il s'en trouve un second semblable, mais revêtu intérieurement d'une couche isolante, de cire, de verre ou d'ivoire. C'est dans ces trous qu'on insère les chevilles auxquelles aboutissent les fils qu'on ne veut pas mettre dans le circuit, laissant celui ou ceux qu'on veut échauffer par le passage du courant, dans les trous métalliques. De cette manière on peut voir successivement l'effet de la transmission du même courant sur tous les différents fils, les uns homogènes, les autres composes de bouts alternativement d'une espèce et alternativement d'une autre, les uns plus gros, les autres plus tins,

150 TlUlfSinSSIOIf DI t*ÉtICTEIClTÉ.

OU étudier ce même effet simultanément sur deux fils placés parallèlement dans le circuit; par exemple, un fil fin et un fil gros de platine, deux fils de même diamètre et de même longueur, Tun de platine, l'autre d'argent.

. Pendant que Cbildren observait sur une si grande échelle les phénomènes d'ignition voltaique, WoUaston réussissait à rougir un fil de platine très-fin de tj^ de millimètre de diamètre * au moyen d'un seul petit couple zinc et cuiyre de 7 centimètres carrés de surface.

Les métaux et les corps solides conducteurs ne sont pas les seuls qui s'échauffent par l'effet du passage du courant élec* trique. Les liquides éprouvent également une élévation de température considérable; c'est ce que Davy avait déjà constaté dans ses expériences sur la décomposition de l'eau et des disso* lutions salines, parl'éleclricilé dynamique. Ayant mis dans le circuit d'une batterie de cent paires à petites surfaces deux cônes d'or, remplis d'eau distillée et communiquant par une mèche d'asbesle, il plaça un thermomètre dans chacun des cônes, puis ajouta à l'eau du cône positif une goutte de solution de sulfate de potasse; la décomposition commença et fut suivie d*une élévation de température qui devint suffisante pour faire entrer l'eau en ébullition en moins de deux minutes. Avec une solution de nitrate d'ammoniaque, la chaleur dégagée s'éleva tellement qu'elle évapora entièrement l'eau en trois ou quatre minutes. Oersted observa plus tard que dans une colonne d'eau, traversée par le courant, l'élévation de température est plus considérable au pôle positif (20'',5) qu'au négatif (18''), mais que c'est au milieu qu'elle est le plus forte (23'). J'étais arrivé au même résultat qu'Oersted, mais en même temps j'avais observé que l'on peut considérablement augmenter le développement

1 Ob iftit que WoUaston te procunlt ees fils si fins en logeant dans Taie d'im cylindre d'argent un fil fln de platine, et en tirant à la ûlière le cylindre en un fil aussi fln que possitUe. On en prend ensuite un bout qu'on recourbe en forme dIJ; puis on plonge le fil, sauf ses deux extrémités, pendant quelques minutes, dans racide nitrique; l'argent se diwout, et il ne reste que le platine d^ne tnaase extrême. Les booU de ce fli, qui ont conservé leur enveloppe d*ar«eot, aer- T«nt à le rfo4it wienaible el Ungible ,

cHiun BT Ltmiftu iucTRiointt. > iSi

da là chaleur daos riûtérieur d'une masse liquide placée entre les deux pôles d*une pile, en la divisant en plusieurs comparti* mente par des diaphragmes poreux faits de vessie ou de baudruche. On trouve que la température est plus élevée dans les compartiments du milieu que dans ceux des extrémités et que dans chaque compartiment elle Test de 2* de plus environ dans la portion du liquide en contact avec le diaphragme de vessie que dans le reste. Si Ton fait passer le même courant sueceasi* vement au travers d*un liquide contenu dans un tube de verre d*un eertain diamètre et d*une certaine longueur et au travers d*une mèche de coton de même longueur et de même diamètre que le tube, on voit la température du liquide contenu dans le tube rester stationnaire, tandis que celle de la mèche de coton s*élàve considérablement, ce qui provient de ce que les cellules du coton dans lesquelles le liquide est logé forment autant de petites loges séparées les unes des autres par des diaphragmes que réleetricité est obligée de traverser. Par la même raison, une tige de plante grasse qui est un conducteur liquide séparé en une multitude de petites cellules par des diaphragmes non métalliques, se réchaufb jusqu*au point que Teau qu'elle renfaraie entre en ébullition, quand on la met, au moyen de deui pointes de platine, dans le cireuit d'une pile un peu forte. C'est toujours au moyen de fils ou de petites lames, de platine que les liquides sont mis dans le circuit veltalque, afin de ne pas compliquer les résultats par Taetion chimique exercée sur les surfaces des électrodes par les dissolutions dans lesquelles ils sont immergés.

Les liquides différents placés sur la route du même courant présentent le même phtoomèœ que les conducteurs métalliques, savoir : que ce sont les moins conducteurs qui s'échauf* fentleplus. EndisposantdauilemêmecircuitvoUûlquelesunes à la suite des autres, plusieurs capsules semblables remplies chacune d'une quantité égale d'eau ou de solutions salines er acides différentes, réunies deux à deux par des arcs de platine , on voit celle où est Teau pure s'échauffer de iO à 12* au-dessus de la température ambiante, tandis que les autres se réchauffent k peioe. Si on enlève to capsule pleine d'eau, c'est toojoors,

152 TRANSMISSION DE l'ÉLEGTRIGITÉ.

parmi les restantes, celle qui contient le liquide le moins con« ducteur qui s'échauffe le plus.

Toutes ces expériences semblent démontrer d'une manière péremptoire que dans les liquides, comme dans les solides, le développement de la chaleur produit par le passage du courant électrique provient de la résistance que ce courant rencontre, puisque là où elle est le plus grande, là aussi l'élévation de température est le plus considérable. Cette loi générale trouve encore sa confirmation dans plusieurs faits d*une autre nature que j'ai eu l'occasion d'observer, et dont je me bornerai à rapporter les plus importants.

La chaleur développée dans des quantités égales de liquides conducteurs semblables, traversés successivement par le même courant, est d'autant plus considérable que les électrodes présentent, soit par leur dimension, soit par leur nature, plus de résistance au courant, leurs distances restant les mêmes. En employant au lieu de courants continus, des courants rendus discontinus, au moyen d'un rhéotome ou d'un commutateur placé dans le circuit \ on obtient une température moins élevée dans celui des liquides où les courants discontinus sont dirigés alternativement en sens contraire, que dans celui où ils sont dirigés constamment dans le même sens; or comme nous le verrons dans le chapitre des décompositions électro-chimiques, la transmission de l'électricité éprouve beaucoup moins de résistance dans le premier cas que dans le second. Pour faire cette expérience, on place à la suite l'un de l'autre deux systèmes parfaitement semblables de conducteurs liquides, qui sont unis et mis dans le circuit par de petites lames de platine, puis dans le même circuit on met encore un fil fin de platine plongé dans une quantité donnée d'eau, où se trouve la boule d'un thermomètre sensible. On fait passer dans cette succession de conducteurs, pendant le même temps, la même quantité d'électricité ^, et on trouve que la somme des quantités de chaleur

1 Voyez, pour la description do ces appareils, tome 1, page ?98 et fig. 130, et pages 401, 402, fig. 164.

* On 9*a8ture que la même quantité d'électricité a pusé dans chaque eu en

développées dans les deux systèmes liquides et dans le fil de platine est sensiblement la même; que le courant soit continu, qu'il soit discontinu et dirigé constamment dans le même sens dans les deux systèmes, ou enfin qu*il soit discontinu et dirigé dans Tun des systèmes toujours dans le même sens et dans Tautre alternativement en sens contraires. Seulement, dans ce cas, le premier système s'échauffe plus que le second, ainsi que nous Tavons dit, et il y a aussi plus de chaleur développée dans le fil de platine.

n est assez curieux de voir le système liquide dans lequel, les courants cheminant toujours dans le même sens, il y a un dégagement gazeux, se réchauffer davantage que celui où à cause du sens alternativement contraire des courants il n'y en a pas '. Ce résultat semblerait indiquer que la formation des gaz ne diminue pas dans un liquide la quantité de chaleur dégagée par le courant, laquelle ne dépendrait que de la résistance que l'électricité rencontre. Cependant nous avons vu que dans de l'eau décomposée par voie électro-chimique, l'élévation de la température est moindre aux deux pAles où se dégagent les deux gaz oxygène et hydrogène qu'entre deux, et que c'est au pôle négatif où le dégagetiient du gaz (hydrogène) est le plus considérable qu'elle est le plus faible. Ces différences sembleraient bien démontrer que la formation des gaz n'est pas sans quelque influence, d'autant mieux que, lorsque la colonne d'eau est traversée par des courants discontinus dirigés alternativement en sens contraires, cas où cette formation n'a pas lieu, toutes ces différences disparaissent et la distribution de la température dans le liquide devient parfaitement uniforme. Nous reviendrons sur ce point important quand

plaçant dans le circait, mais de manière qne les courants discontinus le trayerse&t toujours dans le même sens, un Yoltamètre chimique (tome I, page 38), et en arrêtant Texpérience quand le même volume de gaz a été dégagé.

* L^absence de production de gaz n*est qu'apparente. Elle tient à ce que Toxygène et lliydrogène, qui proTiennent de la décomposition de Teau, se succédant très-rapidement sur la surface des mêmes électrodes, à cause du sens alternativement contraire des courants, il y a recomposition de l'eau en même temps que décoo^osttion.

4ÔUS aurons éludié les effets chimiques de rélectricité Ajnà^ miqu^*

Après cette revue rapide des principaux résultats obteâua par les physiciens qui se sont occupés des effets calorifiques que détermine Télectricité dynamique par son passage à travers les bops conducteurs, il nous reste à exposer les lois plus prédaas que des recherches rigoureuses ont permis d'établir.

S 8. liols qnl réglMeiit let effets ea1ori0«ae« de« déeharyef dmiit les bons condaetears.

Pour étudier de plus près les effets calorifiques des décharges, Harris et Riess ont fait Tun et lautre usage d*un thermomètrâ à air dont la boule est traversée par un fil de métal qui, ea transmettant la décharge, se réchauffe d*une quantité que mesura le mouvement de Tindex thermométrique. Cet appareil, que nous avons décrit dans la première partie de cet ouvrage S exige pour pouvoir fournir des résultais exacts et comparables, beaucoup de soin dans sa construction, et c'est probablement à Vimperfection de celui dont Harris faisait usage, qu'il faut attribuer l'inexactitude de quelques-unes des conséquences qu'il a tirées de ses expériences. Uarris, en effet, avait cru pouvoir établir que l'effet calorifique d*une décharge électrique opérée à travers des fils métalliques ne dépend que de la quantité d'étectrieité, et par conséquent est le même, quelle que soit la tensiM de l'électricité dans la batterie, pourvu que la quantité totale reste la même; loi qui n'est pas exacte, ainsi que Riess Ta dé* montré. D'un autre côté, Harris était parvenu à mesurer asseï exactement le rapport qui existe entre la quantité de chaleur dégagée par un fil et sa résistance électrique, par l'effet de la transmission d'une même quantité d'électricité. Voici le tableau qu'il avait donné de ces rapports :

< ToBM 1, page 31, ftfure 3e.

ca»mm n iitwtai iiMTtioim. ISS

Métanx. éehaoffoMBt. RésittaoM.

Argent 6 i

Cuivre . 6 i

Or Sj i i

Zinc 18 3

Platine SO 5

Fer 30 «

Ëtaîn 36 «

Plomb n i%

n résulte, comme on le voit, de ce tableau que le réchauffement est exactement proportionnel à la résistance ou, ce qui revient au même, inverse de la conductibilité électrique.

Riess, par un soin tout particulier apporté à la construction de son thermomètre électrique et par le nombre considérable comme par Texaclitude scrupuleuse de ses expériences, est parvenu à établir avec une précision remarquable les lois des phénomènes qui nous occupent. En énonçant ces lois, nous allons chercher à exposer les procédés qu'a suivis Thabile physicien pour y parvenir, tout en regrettapt que les limites qui nous sont imposées ne nous permettent pas d'entrer dans autant de détails que nous l'aurions voulu.

Le thermomètre électrique se compose d un tube de verre de 45 centimètres de longueur recourbé à angle droit à sqs à^nx extrémités, dont l'une est terminée par un ballon de verre de d l centimètres de diamètre et l'autre par un vase cylindrique de 7 centimètres sur 1 { centimètre de diamètre (fig. 195). ]Le tube muni d'une échelle divisée arbitrairement est fixé sur une planchette de bois attachée par des charnières à un plateau horizontal, de manière à pouvoir être incliné à volonté sur l'horizon et à être assujetti dans la position qu'on lui donne i l'aide d'un arc de métal divisé et d'une vis de pression. On verse dans le vase cylindrique de l'acide sulfurique colora étendu avec de Valcool. Le ballon du thermomètre est perforé en trois places dont deux sont diamétralement opposées. Des douilles de métal mastiquées sur ces deux ouvertures se ferment hermétiquemeut par des couvercles qu*on y visse. La troisième ouverture est munie d'une pièce de métal perforée qui est feri^ée au

156 TRANSMISSION DE L'ÉLKGTRlClTi.

Fig. 495.

moyen d'un bouchon métallique; elle sert à laisser entrer dans le tube une colonne liquide de la longueur voulue. Dans les deux douilles entrent sans frottement deux cylindres de 7 centimètres environ de longueur sur 5 millimètres de diamètre, munis à leur extrémité extérieure d'un écrou. A leur extrémité intérieure se trouve un cône qui est fixé au moyen d'une vis; la base de chacun des deux cônes est incisée, et c'est dans ces fentes qu'on introduit par ses deux extrémités le fil de platine dont on veut déterminer réchauffement. Une tige de métal, qu'on passe aisément à travers le ballon, sert à introduire le fil de platine qu'elle entraîne; après qu'on Va enlevée, on tend le fil au moyen des écrous. De gros fils de laiton mettent dans le circuit de la batterie les couvercles des douilles et le fil de platine; celui-ci en s'échaufFant par la décharge dilate l'air du ballon et chasse le liquide du tube dans le réservoir. L'instrument est d'autant plus sensible que, à conditions égales, l'inclinaison du tube vers l'horizon est plus grande. Dans l'appréciation de réchauffement du fil, on néglige le refroidissement de l'air causé par les parois du ballon pendant le

CHALBUR BT LIHlilÈRE ÉLECTRIQUES. 157

tempSy en général très-court, de rabaissement du liquide; on entoure cependant la surface de la boule d'une enveloppe trèsmince de gutta-percha recouverte d'une lame d'étain, afin de prévenir les variations de température qui pourraient provenir de causes extérieures. Maintenant on conclut, au moyen d'une formule fondée sur les lo^ de la chaleur, l'accroissement de température qu'a éprouvé le fil, de l'espace parcouru par le liquide évalué en divisions linéaires (lignes ou millimètres) ^ Après avoir fini une expérience on ouvre le ballon et on laisse le fil se refroidir; puis on remet le bouchon de métal doucement à sa place. Si le refroidissement a été complet, le liquide, après être descendu dans le tube d'une certaine quantité, 8*arréte; sinon il recommence à monter. Il faut observer qu'on ne doit pas choisir les températures initiales trop différentes les unes des autres dans les expériences qu'on veut comparer entre elles; car réchauffement du fil de platine dépend, dans une certaine mesure, de sa température primitive et on ne peut en tenir compte, ce qui fait qu'il est important que cette température soit toujours à peu près la même. Dans les expériences de Riess, elle était de 15' environ.

Pour établir le rapport qui existe entre la force d'une décharge et son effet calorifique, il faut d'abord avoir un moyen de mesurer la quantité d'électricité dont une batterie est chargée. On se sert pour cela de la bouteille électrométrique (fig. 196) qui est une bouteille de Leyde , dont la tige métallique, qui communique avec l'ar- Fig. 4 96.

* Voyei, poor rétabUssement de cette fonnole et son appUcation à qnelquei cas» la note finale D.

168 TBiN8MIS9i01f M L'iLlCTtl€lTi.

iDufe intérieure, est munie de deux boules. Tune, Tinfé^ rieure, destinée à être mise en communication ayec l'armure extérieure de laballerie qu'on a soin d'isoler, lanlre, la supé* rieure j placée vis-à-vis d'une boule parfaitement semblable, située à la même hauteur, et fixée h une tige qu'on peut faire mouvoir au moyen d'une vis micromélrique , de façon que les deux boules puissent être rapprochées Tune de l'autre d'une distance mesurable avec une grande précision. Cette dernière boule, étant isolée, est mise en communication avec l'ftrmure extérieure de la bouteille, au moyen d'un fil de platine d'un peu plus d'un mètre de longueur, et de 0,1 milK de diamètre, contourné autour d'un tube , afin de timdre moins vives les décharges qui ont lieu entre les deuî boules*, et de diminuer ainsi les altérations qu*éprouve leur ftUrface qui doit être bien polie. Il est, en effet, nécessaire que «é» boules, qui sont de cuivre, soient bien rondes et bien polies, •fin que la décharge entre l'armure extérieure et l'armure intérieure de la bouteille ait toujours lieu avec la même qutotité d'électricité. La bouteille repose sur un pied métallique, doiii la communication avec le sol est établie aussi bien que possible. Maintenant, pour se servir de la bouteille électrométrique, on fait communiquer avec son armure intérieure l'armure extérieure de la balierie qui a été isolée avec soin; l'électricité dé cette armure extérieure, qui est chassée dans la bouteille, est de même nom que celle dont on charge la batterie elle-même, et elle lui est proportionnelle^, de sorte qu'eu mesurant Tune on a la mesure de l'autre. Or, dès que la bouteille électrométrique est chargée d'une quantité déterminée d'électricité, il s'opère une décharge entre les deux boules; le nombre de Ces

^ n ne teiit pas employer on fit plus long et plus mince, ear lés décharges, qui dolTent être comptées, ne seraient pas asset (brtes ni aases disUnoteg.

* La méthode rq;>oàe sur le principe des ékotrieitéa eondensées (t«mt I , page 582); savoir que si la quantité 1 d*électricité, arrivant à la batterie en déyeloppant m dans l'armure extérieure, donne lieu à une décharge de la bouteille <ltnnaétriqm, « déchargit prortiant êénm éleetrieité dans raro^tire eitérteure, correspondent à la quantité u d'électricité arrivant à k bitl^rlè.

CSAUnai ST LtmillRi ÉtSGTEIQtlÈS. 1M>

décharges serl donc de mesure à la quantité d'électricité introduite dans la batterie. Pouf que eeâ décharges correspondent à des quantités égales d'électricité, il faut que la communication entre Tarmure extérieure de la batterie et Tarmure intérieure de la bouteille soit bien établie et continue, et que la rotation du plateau de verre de la machine électrique, qui charge la batterie, ait lieu avec une vitesse aussi uniforme que possible. Il faut aussi avoir soin de rapprocher assez les deux boules de la bouteille électrométrique poui^ que les décharges aient lieu avec des quantités peu considérables d'électricité, ce qui rend plus exacte l'application du principe qui sert de base à ce moyen de mesure. La grandeur;, qui exprime la quantité d'électricité dont la batterie est chargée, a donc pour unité la quantité d'électricité qui, conduite dads la batterie, produit une décharge de la bouteille électrométrique, mais comme cette unité est très-faible quand on place, par exemple, les deux boules de la bouteille à 1 millimètre de distance l'une de l'autre, on prend pour unité la quantité d'électricité qui correspond à deux décharges.

Outre la quantité d'électricité, il importe de connaître sa dert" sUéy laquelle dépend de l'étendue s de Tarmure intérieure de la b&tterie, ou, ce qui revint au même, du nombre des bouteilles Igalea dont la batterie est composée. Pour une même quantité d'électricité, cette densité est inverse de cette étendue ou de ce

nombre» de sorte qu*où peut l'exprimer par la fraction ?. La

densité peut être déterminée directement au moyen d*un électromètre à poids (fig. 197) formé d'une tige de verre longue de 33 centimètres, munie à son centre d'un ajustage à deux pi-* fots qui reposent sur deux plans d'agate comme le fléau d'uâe btliBeei A l'une des extrémités de cette tige est fixé le bà^in d'une balance, à l'autre une boule métallique creuse de i7 millimètres de diamètre. Le fléau doit avoir naturellement une direction horizontale; il est placé de façon que la boule qui le termine soit immédiatement au-dessous d'une boule un pen plus grande qui communique au moren d'un bon conducteur avte l'armure iotérieure de la batterie, et qu'eUs soit même en

TRANSIUSSION DE L'ÉUKTRlCtTÉ.

IHf

Fig. 497.

cûotact avec elle* On met dans le bassin un poids p et on charge la batterie jusqu à ce que la boule fixe repousse celle de Télectromètre à poids qui était en contact avec elle. Le nombre des décharges de la bouteille électrométrique indique quelle a été la quantité d'électricité nécessaire pour opérer cette répulsion, et par conséquent pour faire équilibre au poids p. Mais l'effet répulsif est proportionnel au produit des réactions ou des densités

électriques des deux boules, qui sont les mêmes, c'est-à-dire^

pour chacune; on a donc :p— a [^ j , a étant une quantité constante; d'où l'on tire y =«iVp,i étant une constante égale à -r. On trouve, en prenant la moyenne de toutes les valeurs

calculées, 6=2,236. Puis, comparant les valeurs de q calculées par cette formule avec ses valeurs observées, on les trouve parfaitement concordantes; ce qui prouve que la densité est bien

exactement exprimée en la faisant égale à-. Ce même électromètre à poids peut servir d'appareil de décharge avec une légère modification dans sa construction, qui consiste à placer la boule mobile entre deux boules fixes communiquant Tune avec

Tarmure extérieure, l'autre avec l'armure intérieure de la'^batlerie, de façon que la boule mobile, qui est elle-même en commonicatioD, au moyen de la lige mobile métallique, avec l'armure extérieure, est repoussée par l'une des boules fixes et attirée par Vautre, jusqu'à la distance nécessaire pour que la décharge ait lieu (fig. 198) ^

Fig. 498.

Maintenant» pour opérer, on dispose la batterie, l'appareil dé-

Fig. 499.

chargeur, la bouteille électrométrique et le thermomètre élec-

* C«8 appareils sont, à quelques modifications près, les mêmes que ceux décriUan tome I, pages 114 et 115.