CHAPITRE II

De la disposition à donner à un circuit voltamètrique.

52. Expériences de Gramme. M. Gramme, dans un mémoire présenté à TAcadémie des Sciences de Paris, le 11 Juin 1877, mémoire reproduit en partie seulement dans les Compte-Rendus, mais qui a paru in extenso dans la Revue industrielle du 9 Août 1877 (1), rend compte d'un grand nombre d'expériences qu'il a entreprises dans le but d'étudier cette question.

La galvanoplastie fut une des premières industries pour lesquelles on chercha à faire usage des machines dynamos et, pour se servir des bains en fonctionnement alors, bains qui se trouvaient tous montés en dérivation, on songea d'abord à construire des machines d'une très faible résistance intérieure, pouvant produire des courants intenses et à faible potentiel. Mais, soupçonnant les résultats auxquels il est arrivé, M. Gramme entreprit sur des voltamètres cuivre — sulfate de cuivre — cuivre, plusieurs séries. d'expériences à la suite desquelles il put établir les faits suivants :

1. Dans un circuit électrolytique oie Von maintient Vintensité constante, si Von interpose des voltamètres placés tous en dérivation, le poids total du métal déposé est indépendant du nombre des voltamètres, c'est-à-dire que si le nombre de voltamètres est 1, 2, 3, 4 etc., le poids de

(1) On trouvera aussi le détail de ces expériences dans l'ouvrage de Niaudet « Machines électriques à courants continus ♦» et dans celui de M. H. Fontaine : « Electrolyse. ♦»

métal déposé dans chacun d'eux sera respectivement, pour chaque expérience, 1, 7«, Vs» V* ^^c-

Ce résultat était évident à priori, puisqu'il n'est que la confirmation de la loi de Faraday.

2. Dans un circuit électrolytique comprenant des voltamètres placés tous en tension, le poids de métal par heure et par kilogrammètre dépensé augmente avec le nombre de bains dans une proportion considérable. Sur onze essais, faits avec un nombre de voltamètres variant de 1 à 11 et en augmentant la force électromotrice à mesure que le nombre de bains augmente, le poids de métal déposé a augmenté progressivement de 1^,58 à 23*^,54 par heure et par kilogrammètre de travail total et de 2^,16 à 140«^,25 par heure et par kilogrammètre de travail dépensé, déduction faite des pertes de travail du moteur (frottement etc.) et du travail absorbé par réchauffement des bains.

C'est que dans les premiers essais, la machine, ne devant fournir qu'une force électromotrice faible (1 voit), on devait la faire tourner à petite vitesse ; de plus, grâce au petit nombre de bains, la résistance extérieure n'était pas dans un rapport convenable avec la résistance intérieure de la machine, qui se trouvait ainsi dans les conditions les moins favorables. Dans les derniers essais au contraire, la force électromotrice du générateur, pour pouvoir vaincre la force contre-électromotrice d'un plus grand nombre de bains, devait atteindre successivement 5, 6, 7 et jusque 8 voits ; la machine devait polir cela être amenée à sa vitesse de régime, beaucoup plus considérable que celle des premiers essais. De plus, grâce au grand nombre de bains, la résistance extérieure se trouvait être dans un rapport plus convenable avec la résistance intérieure de la machine. Celle-ci se trouvait ainsi dans les conditions les plus favorables.

Ces essais ne sont en somme que la confirmation de la conclusion énoncée au § 49.

3. Dans un circuit électrolytiquCy siy tout en augmentant progressivement le noinbre de bains mis en chaîne y on maintient V intensité constante par un aca^oissement de la surface des électrodesy le poids de métal déposé dans un bain est sensiblement le même dans toutes les expériences.

En effet, dans toutes les expériences, un bain se trouve traversé par un courant d'intensité constante. C'est encore une vérification de la loi de Faraday. Dans trois expériences faites dans les conditions indiquées sur 3, 5 et 7 bains en chaîne, le poids de métal a varié de 4*^'*,63 à 10^,61 par kilogrammètre de travail total et par heure et de 15*^,00 à 52^35 par kilogrammètre de travail dépensé, déduction faite des pertes de travail du moteur et du travail absorbé par réchauffement des bains.

Le poids total de métal déposé dans le circuit entier étant proportionnel au nombre de bains, on voit que, théoriquement, il est possible, par des dispositions convenables, d'augmenter presque indéfiniment le dépôt total en dépensant une quantité fixe de travail.

Toutefois cette déduction n'est pas rigoureuse pratiquement. Pour maintenir l'intensité constante, M. Gramme a dû en effet augmenter les sections des anodes dans une proportion plus grande que le nombre de bains mis en chaîne. Ceci peut s'expliquer par certaines exigences, telles que la nécessité de réunir les bains par des conducteurs de résistance fixe et dont les sections, pour respecter la proportionnalité, devraient être, pour deux bains donnés, proportionnelles aux nombres qui représentent les numéros de ces bains dans la chaîne.

53. Meilleure disposition des bains au point de vue du rendement. Des expériences de M. Gramme, dont les résultats pouvaient d'ailleurs être prévus, ainsi que nous l'avons fait remarquer, il faut surtout retenir :

i. Que la disposition des bains en chaîne est bien plus économique que la disposition en dérivation.

2. Que Von doit autant que possible faire usage , d'anodes à grande sur/ace.

54. Considérations à faire pour fixer le nombre de bains de la chaîne et la surface des anodes.

Dans un cas donné, deux choses seront à considérer :

1. La force électromotrice de la machine doit pouvoir vaincre la somme des forces contre-électromotrice de la chaîne.

2. Le capital immobilisé en bassins, anodes, cathodes^ conducteurs, etc., ne doit pas être trop considérable. Il ne faut pas en effet que l'intérêt du capital immobilisé dans les matières en traitement, ajouté à l'intérêt et aux frais d'amortissement du matériel fixe et des constructions, puisse grever le prix de revient d'une somme supérieure à l'économie réalisée sur la consommation du travail moteur par l'emploi d'un matériel coûteux.