T40TI0NS SUR LES INTENSITÉS DES GODRAISTS

54^2. lie mode 4 aaaodatloii Sem élémeate en batterie eomrlent •pédaleneiit an cas adi le eendaetear lateri^lalre a ane réalatanee tréa-petlte par rapport A eelle des éléments. — Soit maintenant un conducteur dont la résistance x soit très-petite par rapport à L. En considérant x comme négligeable dans les formules (6) et (7), on aura, pour intensité du courant donné par n élénients associés en

série, I=-4-, ou simplement nL

et, pour intensité du courant donné par les mêmes éléments associés en batterie , ^=ji\ ' ®" ^"^'^

. nk

Donc, quand le conducteur offre une résistance négligeable par rapport à celle des éléments, Tintensité I est simplement égale à celle d'un seul élément; tandis que l'intensité J est sensiblement proportionnelle au nombre des éléments. — C'est donc l'association en batterie qui convient spécialement à ce cas, et il y a avantage, pour avoir un courant très-intense, à employer un nombre de couples aussi grand que possible.

On verra plus loin, par exemple, que si l'on veut faire rougir des fils métalliques assez gros et assez courts, en y faisant passer des courants produits par des piles hydro-électriques, il y a avantage à associer les couples en batterie, ou, ce qui revient au même, à faire usage de couples offrant une surface très-considérable.

545. Des dlwers antres m€»des d'association des éléments de piles. — Entre les deux cas extrêmes que nous venons d'examiner, il se présente, dans la pratique, des cas intermédiaires, où la résistance du conducteur extérieur ^ la pile est comparable à celle d'un ou plusieurs couples. La théorie indique qu'il faut alors grouper les couples en un certain nombre de séries, et réunir en batterie ces séries successives ; elle démontre également que, pour obtenir, avec un nombre donné de couples et dans un circuit donné, la plus grande intensité du courant, il faut adopter une disposition telle, que la rémstance de la pile elle-même se rapproche le plus possible 'de la résistance de la portion extérieure du circuit.

Il est d'ailleurs toujours facile, dans ce cas, de trouver par tâtonnements, sans calcul, quel est l'arrangement qui donne au courant Tintensite maximum. Si Ton a, par exemple, six éléments, on pourra les réunir

ÉLECTRICITÉ ET UAGNÉTISHE.

ou en deux séries formées chacune de trois éléments {fig. 400), ou en trois séries formées chacune de deux éléments {fig. 401) ; Tun oa Tautre

Fig. 403.

Fig. 401.

arrangement devra élre préféré, selon la résistance du conducteur C qui est extérieur à la pile.

IV. — PHÉNOMÈNES ]) E POLARISATION. — INTERVENTION DE CES PHÉKOMENES DANS LES PILES II YDRO-ÉLB GTRIQO ES.

544. PhéBOBiéiies de polarfsatloii t lenr iBUvenee «vr l*ii ■Ité des conranto. — Lorsqu'on fait passer un courant dans un corps qui puisse être décomposé pnr lui, et qu'on emploie, comme électrodes, des corps inattaquables par les produits de la décomposition, on observe bientôt une diminution notable dans l'intensité de ce courant.

Pour constater le phénomène, et en concevoir la cause, on peut disposer l'expérience de la manière suivante: après avoir chargé un voltamètre avec de l'eau acidulée, on le met en communication avec une pile, et Ton interpose un galvanomètre dans le circuit : dès que la décomposition a marché pendant quelques instants, on voit diminuer notablement la déviation de l'aiguille du galvanomètre. — Si l'on supprime alors la pile, et qu'on la remplace par un fil métallique, de manière à former un nouveau circuit, l'aiguille du galvanomètre est déviée en sens contraire de sa déviation primitive : de là on peut conclure qu'il se produit, après la suppression de la pile et au moment où l'on ferme le nouveau circuit, un courant dont le sens est contraire a celui du courant primitif.

Ce courant a reçu le nom de courant secondaire : il a une intensité moindre que le courant primitif, et l'on voit que, pour expliquer l'afTaiblissement graduel qu'on avait obsen'é dans le courant de la pile, il

PHtN03IÈ!S£S DE POLARISATION. 447

suffît d'admettre que le courant secondaire existait ayec celui de la pile elle-même, et que les deux actions contraires se neutralisaient en partie sur le galvanomètre. — Lorsque les électrodes sont amenées à cet état particulier où elles peuvent produire un courant secondaire, on dit qu'elles sont polarisées.

Quant à la cause qui produit le courant secondaire, dans l'exemple précédent, c'est évidemment la présence de l'oxygène et de l'hydrogène autour des deux fîls de platine : en elTet, on peut reproduire un courant semblable avec deux fils n'ayant servi à aucune décomposition électrolytique, et plongés, l'un dans une éprouvette contenant de l'oxygène, l'autre dans une éprouvette contenant de l'hydrogène. Dès que le circuit est fermé, on voit d'ailleurs les volumes des deux gaz diminuer, dans le rapport de deux volumes d'hydrogène pour un d'oxygène : il est donc manifeste qu'ils se combinent pour former de l'eau — Enfin, l'expérience montre même que deux lames de platine, maintenues pendant quelques instants, l'une dans l'oxygène, l'autre dans l'hydrogène, ont encore la propriété, quand on vient à les en retirer et à les plonger dans l'eau pure, de produire un courant semblable aux courants secondaires que nous avons signalés (*).

Les phénomènes que nous venons d'indiquer ne sont pas particuliers h l'éleclrolyse de l'eau. Lorsqu'on emploie, pour décomposer le sulfate de potasse, des électrodes de platine, on voit encore le courant s'affaiblir progressivement, et Ton peut constater la production d'un courant secondaire, en opérant comme nous l'avons dit. — On produit encore un courant semblable en plongeant une lame de platine dans un acide, une autre dans ime solution alcaline, les plaçant ensuite dans l'eau pure, et les réunissant de manière à fermer le circuit.

545. loterprétatlon des dlfféreneeii signalées, aons le m^ port de la eonstanee, entre les diverses plies hydro-éleetrlqve*. — Il nous est maintenant facile de nous rendre compte de l'efficacité des procédés employés pour diminuer la variabilité dans les piles hydro-électriques :

1" Avantages du zinc amalgamé, — Nous avons vu que, si l'on emploie 'du zinc amalgamé dans la construction de Tune quelconque des modifications de la pile de Yolta, ce métal n'est pas attaqué tant que le circuit n'est pas fermé, et que, au moment de la fermeture du circuit, Thydrogéne apparaît en bulles fines, exclusivement sur le cuivre. M. de la Rive a

(*)Le courant produit dans des fils de platine qui plongent au milieu d'éprouyett.es contenant de l'hydrogène et de l'oxygône, est assez intense pour qu'on soit parvenu, çn réunissant un certain nombre de couples semblables, à former des piles capables de produire des étincelles, de décomposer l'eau, etc. — C'est ain^i qu'est construite la pile à couples gazeux de M. Grove, dans laquelle on peut du reste substituer, à l'hydrogène et à l'oxygène, divers autres gaz ; M. Grove a fait de ce genre d'actions une étude spéciale, au point de vue du sens et de l'intensité des couranls qu'elles déterminent.

448 ÉLECTRICITÉ ET HAGHËriSHE.

inmlré que la même propriété appartient au nnc parfaitement pur (?), — Ur, en analysant le linc du commerce, on cmistate qu'il est allié à plusieurs métatii étrangers, et que les diverses régions d'une même plaqoe sont irès-dirTérentes les unes des autres sous ce rapport. On conçoit donc que ces mélaui forment, dans les divers points d'une lame, des couple; dont le circuit est toujours fermé, et qui, par suite, peuvent toi^ours décomposer l'eau, dès que la lame y est plongée. De là. même après la fermeture du circuit de la pile, des courants, qui circulent seulement dans les parties hétérogènes de la lame, et qui Mint perdus au point de vue de 'l'intensité du courant interpolaire; de là aussi un dégaj^^nneni d'hydrogène sur les métaux alliés au zinc et moins attaquables que loi. L'emploi du zinc du commerce a donc deux inconvénients : 1* une partie de l'action chimique est perdue pour ie courant inlerpolaire ; 2* les bulles de gaz, qui augmentent la résistance du circuit et qui se dégagent irrégulièrement sur leziuc, rendent le courant variable et 'moins inteose. — Ces inconvénients disparaissent lorsqu'on ejnpioie du zinc amalgamé, plus homogène à sa surface que ie zinc ordinaire.

2' Avantages de Vacide azotique, ajouté à facide nilfurique de la pile. — Dans la pile montée avec de l'acide sulfurique seul, l'hydrogène qui se porte sur le cuivre produit un courant de polarisation (544) de sens contraire au courant principal, en sorte que l'inlensilé du courant dans le circuit doit aller sans cesse en décroissant. — Il est facile de comprendre que l'addition de l'acide azotique, en supprimant ce dégagement gazenx (517), ail pour effet d'accroUre l'intensité du courant.

3* Catueê de tupériorilé dei piltt à deux liqtùdêt qui ont été étudtéei précédemment. — Dans les piles à deux liquides qui ont été décrites plus

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.lé., (fig.

m), une lame de lin

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L'etpérîpnce liiiisnl de la même minière mêlai autre que le linc, el arec un liquide ai l'acide >niruriqiie. Si le mêlai esl parnilemenl liquide, bien que capable d'agir sur iui pour

pai fermé par un carp4 conducteur non attaquaMp Fig. 4M, paT le liquide, ou mains attaquable que le premier.

au conlraiie, Vactiou commence dès que le clrcuil ■1 fermé, el leacorpi résultant de la décomposition du liquidese dégagent eiclnsiemenllla nir^ice do condacleur luiiliaire.

Galvanoplastie. jm

haat (519 et 520), les divers avantagés que nous venons dlndiquer se trouvent réunis.

Dans la pile de Daniell, le zinc est amalgamé, de sorte qu*il ne se produit pas d'hydrogène sur ce métal ; en outre, la présence du sulfate de cuivre dans le vase poreux empêche le dégagement d'hydrogène sur le cuivre.

Dans la pile de Grove ou dans celle de Bunsen, il ne se produit non plus aucun dégagement de gaz, ni sur le zinc, ni dans le vase poreux, pourvu que la pile n'ait pas fonctionné pendant un temps trop considérable. — Au bout d'un temps assez long, l'acide azotique venant à s'épuiser, on voit se dégager des bulles d'hydrogène sur la lame de platine ou sur le cylindre de charbon, et avec ce dégagement gazeux apparaissent les principales causes d'affaiblissement du courant. — On comprend ainsi comment ces dernières piles, quoique plus intenses que celle de Daniell, ne peuvent être employées quand on a besoin d'un courant dont la constance se conserve pendant un temps considérable.