EXPÉRIENCES FAITES A MILAN EN

Dans la première expérience, le circuit, tout métallique , était de 12,500 mètres à peu près ; dans la seconde , le circuit était en partie métallique et en partie en terre, c’est-à-dire 12,500 mètres deiil, et 125,000 mètres de terre;dans la troisième, lecirctrft était tout métallique , de 25,000 mètres.

La pile était un seul couple à force constante.

Les intensités ont été daus les rapports de 30 : 27 : 17.

Il résulterait de là la confirmation de ce que M. Matteucci Avait trouvé à des distances moindres.

Te premier circuit, tout métallique, qui donnait 30, était la moitié du second en longueur. Ce second se composait du même fil et de la terre , et dans ce cas on trouvait 27. La différence est très petite en comparaison du double de longueur du circuit ; on l'aurait certainement trouvée à de moindres distances de terre, car elle est due au changement de conducteur.

Dans la troisième expérience , lorsque le circuit était tout métallique et de la même longueur que le second , la différence devenait très grande.

Quand on emploie la terre à de grandes distances , non seulement la résistance due à la longueur disparait, mais on ne trouve plus celle même du fil employé. Je doute toujours que ce résultat soit dû à des actions chimiques sur les plaques. Il serait très important pour la science et pour la télégrnphîe de faire de plus grandes expériences.

Ces quelques lignes ne donnent pns une idée suffisante des recherches consciencieuses faites avec l’appareil que la ville de Milan fit construire à l’occasion du sixième congrès scientifique. Comme il s’agit d’ailleurs d'un point important de la science , je reproduirai textuellement le mémoire publié à ce sujet parM. Magrini { Comptesrendus de l'Académie des sciences , 20 janvier 184.').’/

EXPÉRIENCES DE M. MAGBINI.

Le long du chemin de fer qui conduit de Milan à Monza , quatre fils furent tendus sur une distance de 13 kilomètres; deux de ees fils étaient en fer ayant le diamètre de 1 2/10 millimètre, et les deux autres en cuivre du diamètre de 5/ 8 de millimètre. De cette manière, les sections des deux métaux étaient presque en proportion inverse de leur conductibilité. Ces fils, qui représentaient ensemble un circuit de 52 kilomètres, étaient soutenus par des pieux en bois sec auxquels étaient attachés des brochettes en fer, couvertes de taffetas gommé ; les fils étaient arrêtés en tournant une fois sur ces brochettes.

Après plusieurs expériences exécutées avec un très grand soin , expériences décrites dans un ouvrage, qui sera bientôt publié, il fut reconnu que l'isolement des fils pouvait être considéré comme

physiquement parfait tant que ces fils seraient parcourus par des

courants de faible intensité, tels que sont les courants telluriques, et ceux que produit une pile à la Bagration ,dont je me suis ordinairement servi.

Voici quelques uns des principaux résultats obteuus :

Propriété des courants telluriques qui passent par des fils d'une grande longueur ne formant pas un circuit fenné.

1* Une lame de métal ensevelie dans la terre humide ou dans l'eau , en communication avec la masse entière du globe , perd l'équilibre électrique, en rendant libre une partie de son électricité naturelle, de manière que si l'on attache à la même lame un appendice de fil métallique qui s’allonge de plusieurs milles, et qui soit soutenu dans l'atmosphère, la rupture de l’équilibre ou le mouvement électrique se communique à ce fil, produisant ce que I on est convenu de nommer courant électrique, et que je distingue par le nom de courant tellurique.

2° l.’intensité de ce courant diminue à l’origine du fll avec une progression très rapide en s’éloignant de la lame; mais, passé une certaine distance , la diminution procède avec lenteur. Vers l'extrémité libre du fil, le mouvement s'éteint, c’est-à-dire qu'il n'est plus sensible aux instruments.

La propagation de ce mouvement parait analogue à la propagation du calorique dans les bons conducteurs.

3° Le fil de fer et le (il de cuivre ne se comportent pas, à cet égard , de la même manière. La loi du décroissement est plus rapide et moins régulière dans le fer que dans le cuivre.

4° Lorsque l’on expérimente à une distance toujours déterminée de la lame, l’on peut augmenter jusqu'à une certaine limite l'intensité du courant , en allongeant le fil.

5° La force du courant augmente jusqu’à une certaine limite, en étendant davantage la surface de la lame.

6* L’intensité de ce courant varie (quoique ordinairement elle se montre avec une force constante dans le même lieu de la terre) en changeant le lieu d’immersion de la lame; ces différences sont déjà assez notables d’un kilomètre à l’autre , le long de la ligne de l'appareil.

7° La direction du courant tellurique est intimement liée à la na-

ÉI.ECTBIQUR. • 197

ture du métal dont est formée !a plaque ensevelie dans le terrain ; par exemple, une lame de zinc engendre dans les fils un courant qui va en sens contraire de celui qui s’obtient avec une plaque de cuivre.

8° Un fil métallique soutenu dans l’atmosphère, qui se termine, aux deux extrémités , en deux lames ensevelies dans la terre , constitue un rhéomoteur, dans lequel s’engendrent deux courants, c’està-dire qu’il y a dans le fil un mouvement composé : les deux courants sont contraires ou conspirants, selon que les lames sont formées de métaux capablts d’exciter le fluide électrique dans le même sens , ou dans un sens opposé , c'est-à-dire qu’ils sont contraires lorsque les deux courants montent, ou que les deux descendent par le fil , et ils sont conspirants lorsque l’un monte et l’autre descend. Dans le premier cas , l’on obtient une résultante presque égale à la différence des actions élémentaires (le pôle électro-négatif se trouvant toujours du côté de l’action prévalente); et, dans le second cas, la résultante s’approche de la somme des mêmes actions.

9° Quoique les plaques soient formées du même métal , qu elles aient leur surface d’égale grandeur et soient pareillement décapées, la cessation de l'équilibre a toujours lieu dans le fil. Le courant qui se révèle en pareil cas ne provient pas du manque absolu d'homogénéité dans les plaques, mais dépend plutôt de la qualité de la terre ou de l’eau dans lesquelles elles plongent, du moins d’après les expériences jusqu'à ce jour exécutées, car le courant conserve toujours la même direction lorsque les deux lames éc hangent le lieu d'immersion.

10° Ce qu'il y a de certain , c’est que le courant qui se manifeste dans un fil métallique qui se termine , à son extrémité , en deux lames enfoncées dans la terre , accomplit le circuit moyennant la terre même, et constitue une espèce de pile à la Bagration.

Propriétés des courants métalliques lorsqu’ils parcourent une chaîne métallique qui se ferme.

11° Dans une chaîne fermée, cons! rulte par deux fils métalliques soutenus dans l'atmosphère, il y a eouraut lorsque la chaîne communique avec le terrain humide par la conjonction d’un autre fil

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métallique qui se ttrmine à sou extrémité par une lame ensevelie dans la terre ; je nomme nœud le point de conjonction.

12* L’intensité du courant est à son maximum près du nœud, diminue en s’en éloignant, passe par zéro , et enfin change de direction , et en s’approchant du nœud par l’autre côté , présente les mêmes phénomènes.

13° Le zéro , ou bien le lieu où subsiste l’équilibre, n'est pas disposé tout-à-fait symétriquement dans la chaîne , ce qui provient peut-être du manque d’homogénéité dans toutes ses parties. Cependant, lorsque le circuit s’allonge, la position du zéro tend toujours à devenir pins symétrique. L’intensité du courant influe aussi sur le déplacement du zéro; car plus le courant se trouve être faible, plus aussi l’équilibre approche de se trouver vers la moitié du circuit.

14» Ouvrant la chaîne où s’est formé le nœud , le courant acquiert presque une intensité double , et conserve dans l’arc métallique une seule direction.

Cela fait supposer qu’en partant du nœud , le courant se partage en deux courants qui vont se rencontrer et se heurter. Voilà la cause de la double intensité : l’interruption, c’est-à-dire la communication du mouvement, ne peut s'accomplir, le circuit n’étant ouvert que par un seul véhicule.

15* Les courants telluriques s’engendrent aussi en sens contraire de la force électro-motrice propre des métaux et des liquides isolés de la masse du globe terrestre.

En effet, une lame de cuivre ensevelie dans la terre excite , dans un fil en cuivre très long et soutenu dans l’air, un courant comme si ce fil jouait le rôle du zinc d’un couple voltaïque.

La lame de cuivre continue d’agir comme le pôle négatif, même lorsqu’elle est plongée dans une dissolution de sel ammoniac contenue dans une auge de terre poreuse et en communication avec la masse entière du globe.

16° Une lame de fer qui s'oxide dans l’eau ou dans l’acide nitrique étendu , en communication avec la masse du globe, produit le même effet, c est-à-dire qu’elle joue le rôle de pôle négatif aussi bieu avec le fil de fer qu’avec, le cuivre soutenus daus l’air; le courant se comporte comme si le galvanomètre était situé entre le

cuivrp et le zinc d’un couple voltaïque, le zinc se trouvant constamment du côté du fil soutenu dans l’atmosphère.

Ces faits , qui ne se sont jamais démentis, ne sont pas conciliables avec l’bypothèse que la lame combinée avec le fil constitue un coqple voltaïque ordinaire , en admettant que c'est le cuivre qui pousse vers le fer.

17° Mais pour en donner une preuve éclatante, il suffit d’interrompre la communication de la plaque avec la terre, de prendre une portion de cette terre ou de cette eau , dans laquelle se trouvait immergée la plaque , et de former, au moyen d’une auge isolée, un couple voltaïque entre la plaque de fer et le fil de cuivre : alors on a le courant en direction contraire de celui qui s’obtient lorsque la plaque est en communication avec le globe terrestre.

18* Parmi les métaux déjà éprouvés dans le sein de la terre, le platine, le cuivre, le laiton, le fer, la fonte, l’étain, le plomb, sont ceux qui excitent le fluide électrique dans une même direction par rapport à notre globe , et ils peuvent être considérés comme électro-négatifs dans le langage de Volta, par rapport aux fils métalliques soutenus dans l'air, et comme électro-positifs par rapport à la terre , quoique les deux derniers présentent quelquefois dps anomalies dont il serait trop long de parler ici.

19° Le zinc est le seul métal eutre les métaux communs qui , dans toutes les combinaisons , manifeste constamment la puissance d'exciter le fluide électrique en direction contraire des autres métaux. En conséquence, ou doit le considérer comme étant jusqu'ici le seul électro-positif par rapport aux fils, et électro-négatif par rapport à la terre.

Sur lu cause des courants telluriques.

20" Dans l'état actuel de la science, il parait que l’on ne peut expliquer ces phénomènes sans attribuer au globe terrestre une force électro-motrice capable aussi de détruire celle qui se produit ordinairement entre les métaux et les liquides isolés. Notre planète serait l'électro-moteur le plus négatif de tous les métaux déjà nommés, sauf le zinc , parce qu'il pousserait le fluide dans le premier, et il le recevrait du dernier.

2|° M, Becquerel avait depuis longtemps indiqué aux physiciens

200 TÉLÉOMAPHia

la propriété possédée par un métal de rendre libre une partie de son électricité naturelle, et de se mettre en état de tension lorsqu’il est

plongé dans un liquide.

Il est clair pourtant que, puisqu’il existe un moyen capable de dissiper cette électricité libre, ou de la rendre Intente, le métal doit se remettre dans son état naturel pour devenir de nouveau électrique, si toutefois le liquide peut aussi reprendre son état primitif , et conserver en conséquence sa force électro-motrice.

Or, si à la plaque de métal on attache un appendice en fil très long soutenu dans l'air, et que celui-ci soit capable de recevoir l’électricité jusqu’h la rendre latente, éteignant le mouvement à mesure qu’il s’y développe , on comprend qu'il soit possible que dans ce fil il s’effectue un courant dont l’intensité aille en diminuant avec rapidité au fur et à mesure qu’il s’éloigne de la lame.

C’est justement en cela que consiste lerliéomoteur tellurique; car le terrain humide , ou l’eau en communication avec la masse entière du globe, ne conserve jamais aucun degré de tension, et, en conséquence, se retrouvant toujours dans l’état naturel, et avec une force électro-motrice constante , doit toujours exciter dans la plaque et maintenir le mouvement , pendant que le fil tend continuellement à rétablir l’équilibre. 11 est inutile d'entrer ici dans des explications plus circonstanciées. Je dirai seulement que, en interrogeant l’expérience , on parvient à démontrer, avec la rigueur qu’exige la science , qu’un couple voltaïque peut se retrouver dans les conditions mômes d’un rhéomoteur tellurique composé , et produire en conséquence des courants sans le circuit.

22* Lorsqu’on vient ensuite à établir entre le circuit métallique parcouru par un courant voltaïque et la masse du globe, une, deux ou plusieurs communications simultanées , avec des plaques de métaux différents, et qu’on varie la position respective de ces lames, du galvanomètre et du rhéomoteur, on obtient des phénomènes singuliers et en apparence inconciliables entre eux , mais qui reçoivent une explication facile et naturelle dans l’hypothèse de

l’électro-motricité du globe.

La terre conduit les courants électriques.

Les expériences exécutées à cc sujet par M. Mateucci conduisent

à des résultats complexes qui appartiennent a ce nouvel ordre de phénomènes.

23" J’ai trouvé qu'une portion de terre interposée entre deux plaques métalliques , jointes ensemble au moyen de fils conducteurs avec les pôles d’une pile voltaïque, oppose au passage du courant une résistance qui peut être égale , ou plus grande , ou moindre que celle présentée par un fil métallique très fin , qui ait la même longueur, et cela selon la nature ou la grandeur de la lame.

Dans de telles recherches , il faut pourtant avoir égard à l’élecfromotricité de la terre et aux courants telluriques qui peuvent se rendre contraires ou conspirants avec le courant voltaïque, et il faut, en conséquence, avoir égard aux corrections que ces conflits exigent.

24’ En général, la résistance du terrain diminue jusqu'à une certaine limite, en augmentant la surface des plaques qui sont plongées dans son sein.

25° Il en résulte que, dans un circuit mixte, c’est-à-dire formé en grande partie par le fil métallique et en partie par la terre, le courant peut acquérir plus d'efficacité que dans un circuit tout métallique de la même longueur.

Ce fait a déjà été annoncé par M. Mateucci. .

26“ Cependant on n’a pas trouvé qu’avec l'intermédiaire de la terre, la résistance opposée par le fil métallique qui fait partie du circuit puisse diminuer, comme il semble que M. Mateucci l'avait déduit de ses premières expériences.

27“ De même on n’a pas trouvé qu'un intervalle de terre plus ou moins long présente la même résistance , comme cela semblait à l'expérimentateur de Pise.

Quant à moi , j’ai démontré , par une longue série d'expériences enchaînées de plusieurs manières, que lorsque la terre intervient dans un circuit voltaïque, elle se comporte comme des conducteurs ordinaires , et qu’à la terre comme à tout autre conducteur peut être appliquée la loi que M. Ohm a renfermée dans sa formule.

J’ai trouvé , en effet , que la terre , à côté de mon appareil , présente une résistance moyenne équivalente à celle de 260 mètres de mon fil pour chaque kilomètre de distance, et que la résistance de passage, qui peut être considérée comme une constante, correspond à peu près à 200 mètres du même fil .

C'est pour cela que le professeur Mateucci , expérimentant entre de très courtes distances (de quelques centaines de mètres) , et avec un galvanomètre peu sensible, ne pouvait pas signaler celte résistance.

Propriété des courants telluriques lorsqu’ils parcourent une chaîne formée par différents métaux. •

28° Les propriétés que manifestent les courants telluriques, lorsqu’ils parcourent une chaîne formée de différents métaux, sont très remarquables.

Dans un circuit de 52 kilomètres , moitié de fer, moitié de cuivre, les courants telluriques produits par des plaques de platine, de cuivre, de xinc, de charbon , de manganèse et de fer, en contact avec l’acide nitrique étendu , ont une plus grande intensité lorsque le point de conjonction des lames se retrouve entre le galvanomètre et le fer que lorsque ce point se retrouve entre le galvanomètre et le cuivre à chaîne fermée.

29° Lorsque la chaîne est ouverte dans le point de conjonction de la lame avec la spirale galvanométrique, l'intensité s’augmente lorsque le courant sortant du galvanomètre entre premièrement dans le cuivre et eusuite dans le fer.

30° Dans les deux cas cités nous avons , au contraire , un affaiblissement des courants , lorsque ceux-ci sont produits par l'ensevelissement dans la terre de l’étain , du plomb et même du fer, dans l’état ordinaire.

31° Disposant convenablement les quatre fils de l'appareil , soit pour allonger la chaîne , soit pour en accroître la section en joignant entre elles les extrémités des fils, comme pour en former un seul faisceau , on observe que les courants telluriques , quoiqu’ils acquièrent de la force en allongeant les fils , en gagnent cependant davantage lorsqu'on en accroit la section , c’est-à-dire qu’il vaut mieux doubler, par exemple , la section en doublant le nombre des fils , et, en conséquence , les véhicules, au lieu d’un redoublement de longueur.

Qe résultat était à prévoir depuis que nous avons vu , par les expériences précédentes, la loi très rapide avec laquelle diminue l’ju-

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tensité du courant en s’éloignant de sa source , lorsqu’il parcourt une certaine longueur de ill.

Faits qui tendent plus particulièrement encore à rattacher la théorie physique de l'électricité au principe des vibrations.

Pour expliquer les phénomènes dont nous avons fait mention , comment l’équilibre électrique vient à se rompre, et comment un courant s’engendre, j’ai cru nécessaire de rappeler de nouveau l'idée des ondes , parce que , dans l’état actuel de nos connaissances, il est permis de penser que le système actuel des vibrations peut aussi donner la théorie physique de l'électricité, et conduire, du moins en partie , aux mêmes principes que pour la théorie de la lumière et du calorique rayonnaut.

32° En plaçant trois fils assez courts de manière à conduire dans le même temps deux courants voltaïques inégaux , indépendants entre eux et avec force constante, sur deux galvanomètres séparés, ceux-ci marquent simultanément à index fixé les déviations mêmes qui se manifestent lorsque les circuits se ferment séparément. Et , dans ce cas , un conducteur même (le fil intermédiaire ou central ) se trouvant avec le pôle de cuivre d'un rhéomoteur, et en même temps avec le pôle zinc d’un autre rhéomoteur, doit donner passage, c’est-àdire doit servir de véhicule à deux courants simultanés, inégaux et contraires, sans une altération sensible, où il doit être doué d'une propriété qui puisse correspondre à cet office.

33° Si le pôle cuivre d'un couple voltaïque (à force constante et isolée) se joint avec un fil de métal très long qui , d'un côté, s’étend dans l'atmosphère, sans communication avec le sol , et si le pôle zinc du même couple se joint avec un autre fil qui s’étend également de l’autre côté, il se manifeste dans les deux fils deux courants vigoureux a force constante et en direction contraire l'uu de l’autre , quoique le circuit ne soit pas fermé, ni qu'aucune partie du système ne se trouve en communication directe avec la terre, «t qu’il n'y ait pas de contact métallique entre les deux plaques qui constituent les pôles du rhéomoteur. Le long des fils , l’intensité de ces courants varie avec la densité des pôles , selon la loi indiquée au second paragraphe.

Dans la dernière partie de l'ouvrage dont, comme je l'ai dit, je

prépare la publication , je me suis efforcé d’appliquer aux usages de la vie et de rendre profitable à l’industrie le pouvoir des courants telluriques.