SUR LA LONGUEUR DES ÉTINCELLES PRODUITES
(E. BicQUMiL, [S5âj
Le plateau en verre de la machine avait 65 centimètres
de diamètre, et les boules âe cuivre chacune 4 centi-
Sobstaoces en poudre
pl&cëes sur le frottoir et prenant Longueur maxima
l'électricité négative. des étincelles.
Amalgame de zinc et d'étain. Variable entre 140 et 100 mm.
Bisulfure d'étain —
Talc Variable entre 100 et 70 mm.
Sulfure d'antimoine —
Peroxyde de manganèse —
Farine —
Charbon de cornue en poudre
impalpable Variable entre 5o et 40 mm.
Plombagine —
Oxyde de zinc. —'
Feuilles d'étain Variable entre 40 et 20 mm.
Fleur de soufre —
Lycopode Effets assez faibles.
Savon en poudre. • . —
Inconvénient dans l'emploi du caoutchouc
vulcanisé dans les machines électriques. -— On
sait que l'ozone attaque le caoutchouc vulcanisé ; Wright (1872) a constaté qu'il se forme dans cette action de l'acide sulfurique. Cette production est un
inconvénient pour l'usage des machines électriques, qui produisent de l'ozone. Cet ozone, agissant sur les isolateurs en caoutchouc, produit de l'acide sulfurique qui attire Thumidité, et qui enlève ainsi beaucoup d'énergie à la machine.
Pour parer à cet inconvénient, on saupoudre les isolateurs avec de la magnésie.
Appareil de décharge. — Faraday a appelé ainsi les tuyaux métalliques destinés à amener le gaz d'éclairage qui communiquent d'une manière parfaite avec le sol.
TABLE DE aUELQjLJES CORPS CONSIDÉRÉS SOUS LE RAPPORT DE L'ÉLECTRICITÉ PRODUITE PAR LE FROTTEMENT
(HaOy, 1818)
Corps Isolants, et qui acquièrent par le frottement rèlectricité vitrée (positive).
(aj Electriques aussi par la chaleur.
Magnésie boratée.
Alumine.
TourmaliDC.
Prehnite.
Silice lluatée.
Axinite.
Mésôtjpe.
Zinc oxydé.
(bj Non électriques par la chaleur.
Spath dislande.
Chaux phosphatée d'Espagne.
Chaux sulfatée.
Baryte sulfatée.
Strontianc sulfatée.
Magnésie sulfatée.
Potasse nitratée.
Soude muriatée.
Quartz-hyalin.
Corindon-hyalin.
Spinelle.
Euclase.
Grenat.
Idocrase.
Diamant
Plomb sulfaté.
Zinc carbonate.
Aragonite.
Chaux fluatée.
Chaux anhydro-sulfatée.
Baryte carbonatée.
Strontiane carbonatée.
Chaux boratée siliceuse.
Potasse sulfatée.
Glaubérite.
Zircon.
Cymophane.
Emeraude.
Dichrolte.
Essonite.
Feldspath.
Plomb carbonate.
Schéelin calcaire.
Etain oxydé.
Corps isolants, et qui acquièrent par le frottement l'électricité résineuse (négative).
Soufre.
RétiD.
Succin.
Anthracite (c'est la seule aubs* tance de ce groupe qu'il soit nécessaire d'isoler pour qu'elle s'électrise).
Bitume.
Asphalte.
Mellite.
Coriis conducteurs.
(a) Electriques vUreusement.
Argent pur.
Argent monnayé. Cuivre pur.
Cuivre monnayé.
Laiton.
Mercure argental.
Argent natif.
Plomb pur.
Cuivre natif.
Zinc pur.
Bismuth natif.
(bj Electriques résineusement.
Platine pur.
Palladium.
Or natif.
Nickel pur.
Fer forgé.
Amalgame d'étain (des glaces).
Antimoine pur.
Argent antimonial.
Fer arsenical.
Manganèse oxydé.
Plomb sulfuré.
Cuivre gris.
Graphite.
Fer sulfuré magnétique.
Bismuth sulfuré.
Platine natif.
Or pur.
Or monnayé.
Fer natif.
Etain pur.
Arsenic natif.
Antimoine natif.
Nickel arsenical.
Fer oxydulé.
Argent sulfuré.
Cuivre pyriteux.
Cuivre sulfuré.
Fer sulfuré.
Etain sulfuré.
Manganèse sulfuré.
Antimoine sulfuré.
Fer chromaté.
Cobalt oxydé noir.
Schéelin ferruginé Cérium oxydé.
Argent antimonié sulfuré.
Mercure sulfuré.
Cuivre oxydulé.
Arsenic sulfuré.
Mercure mur|até.
Plomb chromaté.
Plomb phosphaté.
Cuivre sulfaté.
Fer arséniaté.
Zinc sulfuré.
Molybdène sulfuré.
Fer oxydé.
Urane oxydulée. Tantale oxydé.
Fer oligiste.
Arsenic sulfuré.
Titane oxydé.
Fer oligiste.
Plomb molybdaté.
Cuivre carbonate.
Cuivre phosphaté.
Cuivre hydraté.
Fer phosphaté.
Fer sulfaté.
Cobalt arséniaté.
Expéri6nc6s d6 E. Hagenbach (1872).
1° Si Ton frotte le verre dans un sens détermii^, et qu'on se serve de la peau du cou ou des pattes de chat le verre est négatif; il est positif, au contraire, si Ton se sert de la peau du dos.
2** Si, avec la peau du cou ou des pattes de derrière, on frotte le verre dans un sens déterminé, il est négatif; il est positif, au contraire, si Ton frotte alternativement dans un sens et dans Tautre.
3® Avec la peau des pattes de derrière, une friction, accompagnée d'une légère pression, rend le verre négatif; il devient, au contraire, positif, si la pression est considérable.
40 Un bâton de verre, frotté alternativement dans les , deux sens sur la peau des pattes de devant, devient j positif; il devient, au contraire, négatif, si on le tmv^ ■ porte successivement sur toutes les parties de
On s*est servi, dans ces expériences, à
SOUnCES DIVERSES D'ÉLEcrnioiTË
qui n'avait pas été soumis à la flamme de l'alcool. Ua verre dépoli, ou un verre qui a été soumis à l'action de la flamme de la lampe à alcool, serait toujours négatif dans son frottement avec la peau.
Porcelaine. — Frotté avec la laine ou la soie, un tube de porcelaine poH devient positif; il devient, au contraire, négatif, s'il est dépoli.
Un tube de porcelaine dépoli, frotté avec du caoutchouc vulcanisé, est d'abord positif; si l'on fait durer le frottement, et que l'on augmente la pression, il devient négatif et reste désormais négatif, que le frottement avec le caoutchouc soit faible ou fort. Ce fait s'explique par un dépôt de soufre à la surface du tube.
Papier. — La composition et la texture du papier ont une grande influence. En général, la plupart des papiers deviennent négatifs quand ils sont frottés avec une peau, la main, la laine ou la soie, et positifs quand
Ion les frotte avec le caoutchouc vulcanisé et surtout ie coton -poudre, Si l'on frotte du papier ordinaire, fabriqué à la machine, avec du papier dur d'emballage, celui-ci devient négatif, contrairement à la loi énoncée par Coulomb. Le papier & la main, de fabrication récente, devient toujours positif par le frottement avec n'importe quel autre papier. II en est de même du papier parcheminé.
Le papier pyroxyle est électrisé négativement nonseulement pHr la main et la soie, mais aussi par le mutchouc vulcanisé; seul, le cuton-poudre lui donne i l'électricité positive.
Sole. — Une friction légère rend la soie blanche posi« tive et la soie brune négative.
Métaux. — Le laiton se distingue du fer par une grande tendance à devenir négatif ; seul, le coton-poudre, le collodion et le papier pyroxyle, le rendent parfois positif; il convient que le laiton ait été passé au papier d*émeri humide, ou encore soumis à la flamme d*une lampe à alcool. Le coton-poudre rend positifs presque tous les corps (le sulfure de cuivre excepté) avec lesquels on le frotte.
Volpicelli avait, dès iSSy, montré que la cire d'Espagne et quelques autres résines s'électrisent positivement par un frottement léger, et négativement par frottement énergique. Au lieu de cire ou de résine, on peut employer du papier ordinaire; les phénomènes sont encore les mômes.
En frottant très doucement un disque de cuivre ou de zinc contre une plaque de cire d'Espagne, on peut charger la cire d'électricité positive ; en frottant plus fort, elle devient négative ; en recommençant à frotter doucement, elle redevient positive, et présente ainsi les propriétés que Volpicelli a désignées sous le nom de polarité alternative indéfinie.
Changement de signe d'électricité dans la gutta-percha (Riess, 1854). — ^n observe que la gutta-percha, dont la couleur primitive est brune, présente, au bout de quelques mois, des places d une teinte bleuâtre. La gutta-percha non altérée prend 1 électricité négative lorsqu'elle est frottée par la plupart des autres corps ; or, chose étrange, la gutta-percha altérée par l'action du temps prend l'électricité positive par le frot-
SOURCES DIVERSES D*éLSCTRlCITÉ 649
tement. Le mica, le diamant et la fouilrure sont les seuls corps qui puissent encore Télectriser négativement.
L'électricité développée par le frottement et par la pression a pour cause, suivant Hoorweg (1880), le contact des substances hétérogènes. Le frottement luimême ne fait que rendre le contact plus intime ; il multiplie les points de contact, élève la température des deux corps d'une manière inégale, circonstances qui, toutes, concourent à rendre TefiFet plus grand.
D'après Hoorweg, les gaz paraissent avoir peu d'influence sur le développement de l'électricité. L'électricité développée par le frottement et par la pression aurait la même origine thermique que celle des piles galvaniques.
Dégagement d'électricité par le frottement des corps solides conducteurs (Becquerel, 1828).
(a) L'un des métaux est en limaille. Vautre en formée de lam,e,
i» La limaille d'un métal, en tombant sur une lame de ce métal, prend un excès d'électricité négative, et la lame un excès d'électricité contraire.
2» L'eflFet est d'autant plus marqué que la limaille est plus fine (pourvu qu'elle n'adhère pas à la surface de la lame) et le choc plus rapide.
La limaille de cuivre est négative avec les métaux
suivants :
Zinc Fer
Plomb Bismuth
Etain
La limaille de cuivre ne donne aucun signe d'électricité avec :
Platine Argeat
Or
La limaille de zidc est positive par rapport au :
Platine Persulfure de fer
Or Cuivre
Argent Etain Plombagine
La limaille de zinc est négative par rapport au :
Zinc Antimoine
Bismuth Fer
Avec le peroxyde de manganèse la limaille de zinc ne donne aucun signe d'électricité.
Les oxydes métalliques, ainsi que leurs sulfures, sont négatifs par rapport à leurs métaux respectifs.
(b) Les deux métaux sont en niasse.
Les résultats de Texpérience sont consignés dans le tableau suivant, dans lequel chaque substance est négative par rapport à celles qui la suivent, et positive par rapport à celles qui la précèdent :
Bismuth —
Argent
Palladium
Iridium
Platine
Zinc
Plomb
Fer
Etain
Cadmium
Arsenic
Cobalt
Antimoine
Cuivre
Anthracite
Or
Peroxyde de manganèse +
L*ordre des métaux est le môme que celui de leur pouvoir thermo-électrique, bien que Télévation de la température qui puisse résulter du frottement ne soit point la cause de Télectricité dégagée. En effet, si Ton frappe fortement Tune contre l'autre une lame de bis-
VERSES D'ÉLECTRItlTÉ
muth et une iami; d'antimoine, en évitant tout frottement latéral, on n'obtient pas de courant.
Il en est de même si l'on presse fortement les deux lames l'une contre l'autre.
Les divers métaux frottés deux à deux s'échauffent inégalement, et c'est celui qui s'échauffe le plus qui s'électrise négativement.
Dégagement d'électricité par le frottement du
sélénium contre le platine. — Par le frottement du sélénium contre une lame de platine on obtient un courant capable de produire une déviation de l'électromètre de "Lippmann égale à celle que produirait un élément Daniell. Le courant produit par le frottement du sélénium est dirigé à travers l'électromètre, du sélénium non frotté au sélénium frotté. Le courant thermo -électrique, obtenu en chauffant le contact sélénium-platine, va du sélénium chaud au sélénium froid dans le circuit extérieur; par conséquent, le dégagement d'électricité que l'on observe ne peut être attribué à la chaleur qui accompagne le frottement. Le choc et même la pression produisent le même effet que le frottement, quoique d'une manière moins marquée (K. Blondiot 1880).
H est à noter que les courants que Becquerel {1828} a obtenus en frottant l'une contre l'autre deux plaques métalliques sont toujours de même sens que ceux qu'on produirait en chauffant la surface de frottement.
Dégagement d'électricité par le frottement
des courroies (Joulin, 187a). — Le frottement des courroies sur les poulies dans les machines à vapeur produit dans certaines conditions un dégagement assez' fort d'électricité. On a construit sur cette observation
S5a PILES ÉLECTRIQUES
une nouvelle machine électrique avec un métal et du cuir, exerçant, un frottement et une pression l'un sur Tautre, et dont l'intensité est très remarquable.
Dégagement d'électricité par le frottement des couples thermo- électriques. — Ermann a trouvé, en combinant différents groupes de métaux, de manière à en faire des couples thermo-électriques, qu'un frottement exercé à leur point de contact produit le même effet qu'une addition de chaleur appliquée au môme point, c'est-à-dire détermine un courant si la température du point de contact est la môme que celle du milieu ambiant et augmente l'intensité du courant déjà existant si cette température est plus élevée.
Ermann appelle cet effet Tribo-êlectriquc.
Dégagement d'électricité par la pression.
Certcunes substances minérales jouissent de la propriété de devenir électriques par la simple pression entre les doigts.
Haûy (1816) plaçait les corps qu'il voulait éprouver dans l'état électrique sur un marbre, la face frottée en dessous ; il les prenait de temps en temps avec les doigts ou avec une pince, et les présentait à l'aiguille de son appareil.
Voici les résultats des expériences.
Une topaze taillée, de la variété limpide du Brésil, agissait encore au bout de trente-deux heures ; dans le corindon hyalin, Vémeraude, le spinelle, et d*autres pierres que Ton taille comme objets d'ornements, la durée de l'état électrique surpassait, en général, cinq oa six heures. Dans le diamant et le cristal deroekÊ^Vi électrique avait cessé après quinze ou vingt 0
soijnCES DIVERSES d'électricité
Les verres colorés ne possèdent aussi que très faiblement le pouvoir de conserver l'état électrique.
La pression d'un disque métallique contre un morceau de taffetas enduit d'une couche de résine élastique développe de l'électricité, Le disque se charge d'électcicité négative. Si, tout en pressant le disque, on le &otte, alors il prend l'électricité positive (Lîbes).
Le quartz est doué également de la piezo-électricité ; les trois axes binaires horizontaux sont les directions suivant lesquelles les dégagements électriques sont maxima. Si l'on comprime un cristal suivant l'un de ses axes horizontaux, le cftié surlequel se trouvent les faces hémièdres se charge positivement par pression et néga— ■ tivcment par traction. Le sens du dégagement d'électricité est indépendant du sens du pouvoir rotatoire. Lft quantité d'électricité dégagée par le quartz, pour une pression de i kg., exercée suivant un axe binaire, est égale à o,o68 unités C. G. S. électrostatiques; elle est capable de porter une sphère de i6,8c. au potentiel d'ua élément Daniell.
Pile à pression de Zazareff. — Dans cette pile, la production de l'électricité est due au passage d'une solution de glycérine, sous l'action d'une pression plus ou moins grande, au travers d'un mélange de coke et d'an-' thracite.
Dégagement d'électricité produit par les vibrations. — En faisant vibrer un 01 formé de deux
I bouts consécutifs, l'un de laiton, l'autre de fer, on oblivant Sullivan, un faible courant qui cesse avec I ribrfition.
r un barreau d'antimoine soudé à un barreau de
rec QR moifl
5S4 i>]LES ÉLEcrntguEs
bismuth, l'effet est bien plus prononcé : il mettre la barre en vibration, de la frapper avec t ceau de fer.
On obtient également un courant, en faisant vibrer une barre de fer, dont une portion est d'un fer dur et cristallisé, l'autre d'un fer doux et fibreux.
Si l'on met en contact un diapason ordinaire, ou ud corps quelconque émettant des vibrations sonores, avec un fil thermo-électrique relié à un galvanomètr* t sensible, l'aiguille sera déviée (Dolbear, 1874).
Polarité électrostatique par les vibratld
(Volpicelli). — Lorsqu'on fait glisser des bâtons i verre, gomme laque, soufre, dans un ou plusieurs 4 neaux de métal isolés ou non, on trouve que ces bàU présentent à leurs extrémités des électricités controiil| séparées par une ligne neutre. L'extrémité qui marcKî en avant pi:ndant le glissement, est positive avcCfl verre, et négntivc avec les résines ou le soufre.
Courants électriques obtenus par la Qox
des métaux (P. Volpicelli, 1872). — La moic Sexion produite dans une longueur métallique doiij lieu à un courant électrique, quand cette longueur i( partie d'un circuit conducteur fermé.
Les courants électriques de flexion s'obtiennent 1 tous les métaux, même avec ceux tout à fait dépourvu? d'élasticité, tels que le plomb, par exemple.
Parmi les métaux étudiés, c'est le cuivre qui donne 1-. courant le plus intense.
Si l'on opère la flexion en écartant l'un dc l'autre ij deux bouts de la longueur métallique, on obtioBU Couninl dirigé en sens contraire de celui que l'ui
api
en rapprochant les deux mêmes bouts. Ces courants, do direction opposée, sont égaux en intensité; Volpicelli appelle courant d'ouverture le premier, et courant de
Tmeture le second.
Les longueurs métalliques égales entre elles, super- ''
sées les unes aux autres, engendrent un courant de flexion moins intense que celui qui est produit par une seule longueur.
A circonstances égales, en augmentant le nombre des
lis dans une longueur métallique, on diminue l'inten- Bté du courant de flexion, de sorte que son intensité
ivient un maximum quand il n'y a pas de plis.
Une longueur formée de différents métaux soudés entre eux produit, toutes choses égales d'ailleurs, un courant de flexion moins intense que celui qui est produit par une même longueur formée avec un seul métal.
Remarque. — En réunissant entre eux les rhéophores d'un galvanomètre, si courts qu'ils soient, puis en leur faisant subir la moindre flexion, on obtiendra une déviation sensible de l'aiguille. Il en résulte que, dans les expériences faites avec cet instrument, les rhéophores ne doivent être soumis à aucune flexion.
Dégagement d'électricité produit par le cli* vage. — Lorsqu'un clive un corps mauvais conducteur de rélectricité, le mica, par exemple, on trouve que chacune des faces séparées possède un excès d'électricité contraire, dont l'intensité est d'autant plus grande que la séparation a été plus rapide.
Lorsqu'on clive un cristal conducteur de l'électricité, par exemple la galène, tes pyrites, etc., on n'observe Aucun signe d'électricité.
Dégagement d'électricité produit par la destrucUon de rattraction moléculaire entre deux substances hétérogènes. — Si Ton verse dans un verre conique préalablement chauffé du soufre en fusion, et que Ton plonge dedans, avant qu'il soit refroidi, un tube de verre, pour retirer le soufre du récipient de verre, on trouve, après la solidification, que, lorsqu'on enlève le cône de soufre, le verre possède un excès d'électricité négative, et le soufre un excès d'électricité contraire. Le chlorure mercureux, sublimé et condensé dans le col d'un matras de verre, s'électrise aussi quand on Ten sépare mécaniquement (Wilke).
Dégagement d'électricité par le frottement d'un solide et d'un liquide. — Par l'action du mouvement tous les corps inoxydables prennent Télectricité négative, qu'ils soient en contact de Teau distillée ou d'autres liquides plus conducteurs. En mêlant à leau du charbon en poudre, la lame en mouvement prend l'électricité positive (E. Becquerel).
(Voir : Piles à mouvement, page 96).
Dégagement d'électricité produit par le frottement de certains corps mauvais conducteurs contre le mercure. — On peut, suivant Becquerel, développer de l'électricité par le frottement contre le mercure en plongeant les corps bien secs, brusquement ou lentement, ou bien en les enfonçant dans le mercure, et les y laissant plus ou moins de temps. Le dégagement d'électricité a lieu entre certaines limites de température qui varient pour chaque corps. Ainsi :
Le succin commence à devenir élcctrique*à partir de 11* La cire d'Espagne — — — i5*
Le verre — — ~ 20**
SOURCES DlVEllSES DÉLECTRICITÊ 557
la température du mercure étant la même que celle des corps plongés. Une température élevée, comme une température basse, empêche les corps de s'électriser par le frottement contre le mercure et les corps plongés; ceux-ci deviennent électriques. Cependant, il y a des exceptions; ainsi, le verre chauffé à loo» n'est pas électrique quand on le plonge dans du mercure à 1 5® ; il en est encore de môme eu opérant d'une manière inverse.
Le papier, la laine, le coton, etc., sont très électriques depuis io« jusqu'à 800, même à égalité de température avec le mercure.
Buff (1860) a trouvé que le papier à écrire, blanc et lisse, devient négatif par le frottement avec le zinc et le cuivre, et rend la surface du métal positive. Avec le platine, il devient positif et le platine se charge de rélectricité négative.
Dégagement d'électricité produit par le mouvement des liquides au travers des espaces capillaires (Quincke, iSSg). — Dès que l'écoulement commence, un courant électrique prend naissance, dont la direction est la môme que celle de l'eau qui traverse la partie poreuse, et qui cesse quand le niveau du liquide est rétabli. Cependant, au moment où l'eau cesse de passer, il se produit un courant instantané, de sens contraire, dû à la polarisation des électrodes. Les effets sont les mêmes en substituant à l'argile cuite la soie, la toile, l'ivoire, etc.
En ajoutant â l'eau une petite quantité d'acide ou d'alcali, ou d'une dissolution saline, le courant diminue et finit presque par disparaître. L'addition d'alcool ou de
savon augmente au contraire l'intensité. Lia direction du courant est indépendante de la nature du liquide employé.
La quantité d*eau transportée et l'intensité du courant sont proportionnelles à la pression qui produit Técoulement de l'eau.
L'épaisseur ni la section de la paroi poreuse n*influent sur la grandeur de la f. é-m.
Avec l'eau distillée la f. é-m. est d'environ o,3 volt pour une pression d'une atmosphère.
Quincke a trouvé qu'il était avantageux de remplacer la terre poreuse par un diaphragme de fleur de soufre. Dans ces conditions, l'on peut constater la production d'un courant électrique, môme en n'employant que de faibles pressions.
Le tableau suivant renferme les valeurs trouvées pour les forces électromotrices, celle de l'élément Daniell étant 100.
Substances Forces électromotriceA
Soufre 977
Sable quartzeux 6ao
Gomme laque 33o
Soie ii5
Elément Daniell loo
Terre cuite 36
Asbeste aa
Porcelaine ao
Ivoire 3
Membrane animale i ,5
Les forces électromotrices que l'on obtient avec le soufre et le sable sont, comme on le voit, très considérables, et le peu d'intensité des courants que l'on obser\'c provient de la grande résistance de l'eau distillée.
VERSES ri'ÉLECTRLCLTÉ
Dégagement d'électricité produit par l'écoulement des liquides sous hautes pressions dans les tubes capillaires (Krouchkoll, i885). — Quand on chasse un liquide conducteur à travers un tube métallique capillaire, sous une pression inférieure à iSatm., on ne constate aucun dégagement d'électricité. Mais, si l'on élève la pression, le dégagement d'électricité commence à devenir sensible.
Avec le platine, on a trouvé une f. é-m, de o volt à 0.06 volt pour des pressions variant de o à aoo atm.
Avec le cuivre, on a trouvé une f. é-m. de o volt à o,o63 volt pour des pressions comprises entre o et aSo atm.
La f. é-m. qui se produit dans ces conditions, entre le tube et la lame, est analogue à la f. é-m. de polarisation ; elle ne se produit pas lorsqu'on chasse à travers le tube une dissolution d'un sel du métal qui forme ce tube. Ainsi, une dissolution de sulfate de cuivre ne produit aucun effet sur le tube de cuivre, quelle que soit la pression sous laquelle le liquide s'écoule. De même avec une dissolution de sulfate de zinc à traverj un tube de
Dégagement d'électricité dans la filtration du mercure (J. Dechant, 1884». — Lorsqu'on filtre du mercure au moyen de l'appareil de Pfaundler (i), on remarque que lé mercure, en passant à travers les poros de la peau de chamois, s'électrise positivement.
[1} Cet appareil se compose d'un tube en fer de 45 ci tonf[iteiir. solidaire, à sa partie supérieure, d'un entonnoir en et portant h son «trémitÉ inférieure une peau de chamois, tenue par un collier flieti et servant de paruî fillranle.
. de
En faisant usage de diverses peaux de porosité plus ou moins grande, Dechant a reconnu que les quantités d'électricité développées augmentaient en même temps que la finesse des pores de la peau.
Production d'électricité basée sur la capillarité. — L'appareil, imaginé par Debrun (i88p), est basé sur le principe suivant, découvert par Lippmann (i) :
Si, par des mogens mécaniques, <m déforme une surface de mercure, il se produit un dégagement électrique qui tend à arrêter le mouvement du mercure.
Dans un tube capillaire conique on fait couler du mercure goutte à goutte, de manière qu'il se forme un chapelet capillaire; de l'eau acidulée est interposée entre chaque globule. La masse de mercure qui forme le pre~ mier globule est en communication avec un fil de platine qui en prend la polarité; il en est de miîme de la masse de mercure qui occupe la partie inférieure du tube. Le tube qui a servi à construire l'appareil a un diamètre de 2,5mm. à sa partie supérieure et de i mm, à sa partie inférieure. Ce tube doit avoir une longueur de 3o cm. et contenir pas moins de 20 bulles de mercure et pas plus de 35. Sa f. é-m. est égale à 1,4 volt. 11 ne faut pas cependant se figurer qu'un semblable appareil produise beaucoup de travail. En effet, il ne peut dépenser que 2 kg. de mercure et ne les feit 1:omber que de 35 cm.
Dégagement d'électrioltA produit par les jets
{1) Quineke (1874) réclame pOK TariatioQ apporu'c par 1'" au contact du mercure tt, n'aurait fait qu'étendre
SOURCES DIVERSES D*ÉLECTRIClTé 56l
d'eau. — Elstera observé que, si un jet d'eau se trouve dirigé contre un corps non conducteur, le frottement qui en résulte peut développer une f. é-m. comme celle qui est produite par l'écoulement de l'eau ou d'autres liquides à travers des tubes capillaires.
D'après Edlund, le frottement de deux jets d'eau engendre également \m courant électrique.
Dégagement d'électricité par le frottement de la vapeur d'eau. — W. Patterson (1840) observa que, lorsqu'il approchait doucement le doigt du levier de la soupape, pendant que l'autre main recevait le jet de vapeur, il en sortait une étincelle. Cet effet se reproduisait quelque fût le point de la chaudière qu'on touchât du doigt, si en même temps on recevait le jet de vapeur sur une autre partie du corps.
La machine d'Armstrong (1841), qui est basée sur ce principe, se compose d'une chaudière à vapeur isolée, munie d'une boîte remplie d'étoupe imbibée d'eau froide, sur laquelle sont fixés des cylindres de buis d'où s'échappe la vapeur. On recueille l'électricité produite en présentant au jet de vapeur un peigne métallique supporté par une colonne de verre.
On opère généralement sous une pression de 8 à 10 atmosphères. L'électricité est produite par le frottement des gouttelettes d'eau. La vapeur sèche ne dégage pas d'électricité. Il n'y a production d'électricité qu'autant que l'eau est pure ; la présence d'une petite quantité de sel ou d'acide entrave cette production. La vapeur se charge d'électricité positive, tandis que la chaudière 8*électrise négativement. Par l'addition d'essence de térébenthine les effets électriques sont inverses, c'est-à- «{oe la vapeur est négative.
56a PILES ÉLECTRIQUES
Aimant-vapeur de D. Tommasi (1875). — On fait passer de la vapeur d*eau dans un tube en cuivre sans soudure, enroulé en spirale autour d'une barre de fer. On place à Tune des extrémités de cette barre métallique une aiguille d'acier non aimantée, disposée en croix par rapport à la barre. On voit alors Taiguille se déplacer de sa position primitive, tourner sur son pivot et.se diriger vers Taxe même de la barre de fer. Celle-ci est donc, par le passage de la vapeur d'eau, convertie en, aimant. Ainsi, la vapeur d'eau, passant violemment dans un tube étroit, agit sur le fer exactement de la même manière que le ferait im courant voltaïque.
La vapeur employée était à la pression de 4 à 5 atmosphères.
L'effet produit était instantané. L'aiguille qui avait été ainsi soumise à l'influence de la barre de fer restait aimantée et ne pouvait plus servir pour d'autres expériences. Enfin, pour achever la démonstration et prouver qu'il y avait bien production de magnétisme dans les circonstances de l'expérience, on plaça devant Y aimant-vapeur une aiguille de cuivre sur laquelle, comme on sait, le magnétisme n'a aucune action, et, en effet, cette aiguille demeura dans la position où on l'avait placée. On ne pouvait donc objecter contre l'expérience que le mouvement de l'aiguille d'acier était provoqué seulement» par des courants d'air fortuits. Le tube en cuivre était s^ns soudure, de sorte qu'il n'y avait pas lieu de supposer la formation d'un couple thermo-électrique. C'était donc bien la vapeur qui, agissant par son frottement sur les parois du ti magnétisait le fer,
ires DivensES n'Ér.ECTBirirÉ
(Que se passait-il dans cette expérience ? La vapeur d'eau, chauffée à 144°, donnait-elle naissance à de l'électricité statique comme dans la machine d'Armstrong, et celle-ci se changeait-elle en électricité dynamique ? ou bien, celte dernière apparaissait-elle ^L toute seule ou en même temps que !a première pendant ^P tout le temps de l'expérience ?
H C'est là un point à examiner ultérieurement ;.mais ce H qui est certain, c'est que le tube de cuivre enroulé en B spirale agit sur la barre de fer. placée dans l'intérieur ■ de ses spires, comme un solénoïde ordinaire, et y développe un magnétisme tellement puissant qu'il peut parfois occasionner l'aimantation de la chaudière de la machine à vapeur.
Dégagement d'électricité par le frottement de l'acide carbonique. — Lorsqu'on se sert du nouvel appareil en ébonite pour obtenir l'acide carbonique neigeux (expérience de Cailletet), on remarque, d'après Ducretet, que les parcelles d'acide carbonique, en frottant énergiquement contre les parois d'é bonite, dégagent une quantité d'électricité suffisante pour produire un jet
k continu d'étincelles d'une longueur de plus de i cm., qui ijaillissent entre la gamitiu-e métallique du tube etl'aju- ^ge fixé sur le récipient contenant l'acide carbonique- Dégagement d'électricité par le frottement de l'air. ^ Un Courant d'fiir humide, et suus une certuine pression, dégage de l'électricité parson frottement contre —les parois d'un tube; mais, si l'air est sec, il y a absence pVffets. En mêlant A l'air des poudres sèches, il y a i dégagement d'électricité, dont l'espèce dépend de I nat"""' «i (Faraday 1.
En laissant échapper Tair contenu dans un récipient où il avait été comprimé, le récipient s'électrise négativement ; cependant, dans certains cas, il peut prendre aussi Télectricité positive. Avec de Tair parfaitement sec, il n'y a pas production d'électricité ( Armstrong).
Courant engendré par le mouvement d'un métal dans un liquide (Krouchkoll, i883). — Le courant produit par l'immersion est de sens contraire à celui que produit le mouvem,ent; le courant d*émersion est de même sens que le courant de mouvement.
Ainsi, lorsqu'on plonge un fil de platine bien dépolarisé dans de Teau acidulée, le fil s'électrise positivement au moment de l'immersion ; il devient négatif pendant son mouvement dans le liquide, et devient encore négatif au moment où on le retire de ce liquide.
Le même fil de platine s'électrise négativement, au moment où on le plonge dans l'eau contenant en dissolution du chlorure de sodium (-^), il devient positif pendant son mouvement dans le liquide, et il devient encore positif au moment où il sort de ce liquide. Les mêmes effets s'obtiennent avec de l'or pur.
Un fil d'argent fraîchement amalgamé donne, dans l'eau acidulée, les mêmes eff'ets, quant à leur sens, que le platine et l'or, seulement les effets sont plus intenses.
Dans l'eau salée, l'argent amalgamé se comporte comme dans l'eau acidulée, contrcuremeat à ce qui se passe avec le platine et l'or.
On peut, dans ces expériences, remplacer l'air par un isolant liquide, par de la ben/ine, par exemple, et, au lieu de passer de l'air dans l'eau acidulée ou salée, pas
la benzine dans celle-ci. On obtient alors les mêmes effets.
La f. é-m. produite par le mouvement est analogue à la f. é-m. de polarisation : elle se détruit immédiatement dans les solutions des sels des métaux avec lesquels on opère. Ainsi, le zinc électroly tique ne donne pas de courant de mouvement dans une solution un peu concentrée de sulfate de zinc ; dans une solution étendue du même sel, les effets sont très faibles et la dépolarisation se produit dès qu'on laisse le métal au repos; de même pour le platine dans du chlorure de platine, pour le cuivre dans un sel de cuivre, pour l'argent dans l'azotate d'argent.
(Voir : Pile à mouvement de Becquerel, page 96, et de Malohe, page 97).
Courants électriques produits par rimmersion successive de deux électrodes de mercure dans un liquide. — Quincke (1874) ^st arrivé aux résultats suivants.
1" Lorsqu'on plonge successivement dans un liquide indifférent, conducteur de l'électricité (eau, alcool, glycérine, dissolutions salines, acide chlorhydrique, etc.), deux électrodes de mercure reliées par le fil d'un galvanomètre, on observe un courant électrique qui va de l'électrode fraîchement humectée à celle qui est mouillée depuis plus longtemps.
2** L'intensité de ce courant électrique décroît à mesure que la résistance de la colonne liquide qui sépare les deux électrodes augmente.
3* La f . é-m. développée varie suivant la nature et la < iaotration des différents liquides ; elle diminue
lorsque la concentration de la dissolution saline augmente, et peut atteindre jusqu'à 0,06 de la f. é-m. d'un élément Daniell.
40 Cette f. é-m. est d'autant plus grande que le contact s'établit plus vite entre le liquide et l'électrode plongée en dernier lieu ; elle tend ainsi vers un maximum qui s'atteint très vite avec des liquides visqueux comme la glycérine.
5^ La f. é-m. produite ne dépend absolument pas de la grandeur de la constante de capillarité de la surface de contact entre le mercure et le liquide environnant.
6® L'origine de ces courants électriques se trouve probablement dans une modification de l'état moléculaire (concentration) que subit peu à peu le liquide dans la couche qui est en contact avec le mercure.
7' Par rimmersion successive de deux électrodes d un métal solide dans l'eau ou d'autres liquides, il se produit aussi un courant électrique comme avec le mercure et pour le même motif.
8^ Les courants produits par l'immersion successive de deux électrodes de mercure dans l'acide sulfurique, dans Tacide azotique, etc., sont dus surtout aux corps développés par l'action chimique produite sur le mercure ; ce sont donc des phénomènes secondaires ou des courants de polarisation.
Dégagement d'électricité par le contact de deux métaux. — Sur un cylindre de zinc repose un entonnoir en cuivre dont l'extrémité se trouve à peu près au milieu de la hauteur du cylindre. On verse dans Tcntonnoir de la limaille de cuivre qui traverse, sans le
toucher, le cylindre de zinc, et tombe sur un isolé disposé pour recevoir la charge électrique.
Au contact du cuivTC et du zinc, il se produit une différence de potentiel, celui du zinc étant positif et celui du cuivre négatif ou du moins inférieur à celui du zinc (Thomson) (Voir : F. é-in. due au contact des métaux, page 352).
Electricité dégagée entre des surfaces de mer- ' cure et mouvements produits dans le mercure par la désoxydation de ce métal. — En 1809. Ermann découvre qu'un globule de mercure en contact, -dans un tube de petit diamètre, avec un liquide électro- ' lytique, se déplace quand un courant électrique traverse l'appareil.
Lippmann attribue l'électricité dégagée par une surface de mercure en contact avec l'eau acidulée à un changement dans la constante capillaire.
Suivant R. Sabine, l'électricité dont il s'agit peutéfre expliquée par différents états d'oxydation de la surface montante et de la surface descendante.
Ainsi, l'électricité dégagée entre des surfaces de mercure pur (qui ne sont pas soumises à l'action de l'hydrogène) est due à des états différents d'oxydation.
Les mouvements observés dans les électrodes de mercure sous l'eau (ou sous l'acide sulfurique étendu) sont attribuables aux déplacements de la surface correspondant â des volumes atomiques différents du métal et de son osydule (ou de i'oxydule et du sulfate).
L'aspiration exercée par une colonne de mercure dans un tube est due à la circulation rapide causée parce déplacement.
508 PILES ÉLECTIlK^t'ES
Les mouvements ne tirent par leur origine du chan* gement de la constante capillaire ou de radhérence.
Enfin, Tattraction capillaire n*est pas un phénomène électrique.
Sur la cause de production de rélectiicité dans le contact des métaux hétérogènes. — Selon
Exner (1880) la cause qui développe Télectricité réside, non pas dans le contact même, mais dans les influences chimiques exercées sur les métaux par le milieu environnant.
Se basant sur des considérations théoriques, il arrive à cette conclusion que, si Ton représente par A l'équivalent calorifique de i Daniell, par B la chaleur d'oxydation du zinc, par exemple (rapportée à son poids atomique), la diflérence de potentiel entre le zinc et un métal inoxydable (le platine), dans l'air, serait égale à
Si le métal relié avec le zinc était lui-même oxydé par lair, la différence de potentiel entre les deux métaux serait toujours mesurée par la moitié de la différence de leurs chaleurs de combustion.
Voici les résultats auxquels il est arrivé.
Valeurs des forces électromotrices des métaux. Daniell = 1 .
Force électromotrice développc^c P°»"" âlcul°^ ''*'"'"
par le contact de deux métaux caicuicc
dc'tcrminéc par exp^^riencc d'après la formule
Zn-Pt 0,881 0,879
Cu - Pt o.3r)7 0.38J
Fe - Pt 0.704 0,701
Ag-l't o,o8J OyOGa
SOURCES DIVERSES u'éLECTRICITÉ 5\)C}
Forces électromotrices développées au contact des métaux et des liquides inactils (Gaugain, (1872). — 1* Une lame de platine sèche que Ton plonge dans Teau distillée est négative par rapport à une seconde lame déjà imbibée d*eau.
2^ Une lame sèche et écrouie par le frottement est négative par rapport à une autre lame sèche, mais recuite ; et cette seconde proportion peut être considérée comme une conséquence de la première, lorsqu'on admet, ce qui paraît démontré par l'observation directe, qu une lame écrouie se mouille plus difficilement qu'une lame recuite.
Dégagement d'électricité au contact des gaz et des corps incandescents (J. Elsteret H. Geitel, i883). — Lorsqu'on fait passer de l'air ou un autre gaz sur du platine incandescent, le gaz se charge d'électricité positive, laissant la négative au platine.
Le courant qui en résulte peut atteindre 0,96 volt.
Le courant est d'autant plus fort que l'incandescence est plus vive; au-dessous du rouge, on n'a rien.
Si Ton remplace l'air sec par de l'air humide, de l'acide carbonique, de l'oxygène ou du gaz d'éclairage, le signe de l'électricité dégagée ne change pas; et même la différence de potentiel demeure constante et indépendante de la nature du gaz employé.
La nature de Télectrode froide n'intervient pas davantage. Seulement, si au lieu d'un métal sec on emploie une lame de métal mouillé, la différence de potentiel qui a lieu entre le métal et le liquide vient s'ajouter à celle que l'on .veut étudier, et augmenter ou diminuer la déviation de rélectromètre.
570 PILES ÉLECrniQUES
Si le métal employé est oxydable, la f. é-m. métaloxyde intervient également. Dans le cas où le gaz employé est du gaz d*éclairage, il se produit peu à peu sur la sphère incandescente un dépôt uniforme de charbon qui diminue peu à peu la déviation observée. L'électromètre dévie d'autant plus rapidement que le courant d'air ou de gaz chaud est plus rapide. Suivant Ellster et Geitel le gaz s'électrise au contact du métal incandescent comme le plateau d'une machine s'électrise au contact des frotteurs, et l'électrode froide joue le rôle de peigne.
