CHAPITRE IX

ÉLECTROMOTEURS THERMIQUES

594. Thermo-électricité. — Lorsque deux métaux différents sont soudés l'un à l'autre et que l'on chauffe la soudure, l'expérience montre qu'il existe une différence de potentiel sur les deux métaux ; en outre, si l'on vient à réunir les extrémités libres de ces métaux, on observe l'existence d'un courant électrique dans le circuit extérieur.

La cause du courant doit être cherchée dans l'inégale répartition des températures le long des deux métaux, inégalité qui résulte de la diversité de leur nature. On n'observe, en effet, aucune différence de potentiel si l'on chauffe un point déterminé d'un fil métallique physiquement homogène, tandis qu'une différence de potentiel se manifeste si le fil présente quelque modification de ses propriétés physiques (écrouïssage, etc.) de part et d'autre du point chauffé.

La force électro motrice E, déterminée en chauffant l'une des soudures du circuit fermé constitué par deux métaux différents, dépend de la différence des températures î^et auxquelles les deux soudures sont portées. Pour des métaux déterminés, E augmente avec la différence ti — t^, mais il n'y a proportionnalité entre E et ti — U que dans des limites d'assez faibles différences de température.

Lorsqu'on fait croître la différence ti — îa, la force électromotrice croit d'abord, puis décroit et change enfin de signe ; le courant chemine alors dans le circuit en sens inverse du sens dans lequel il passait d'abord.

Pour des températures invariables des soudures, la grandeur et le signe de la force électromotrice dépendent de la nature des métaux qui constituent le circuit.

595. Couples et piles thermo-électriques. — Un circuit formé de deux métaux différents porte le nom de couple thermoélectrique.

La résistance d'un tel couple est évidemment très faible puisqu'il n'est constitué que par des corps métalliques ; la force électroraotrice est très faible aussi et égale seulement à une très petite fraction de volt. La force électromotrice du couple bismutb-anlimoine, l'une des plus considérables, est égale à 0vo".Û00057 pour une différence de température de 1°.

Les couples thermo-éiectriques peuvent être associés en série ou en batterie. Quand on les associe en série, on dispose les divers couples de la pile de telle sorte que le groupe des soudures de rang pair d'une part, le groupe des soudures de rang impair d'autre part, soient chacun d'un môme côté de la pile.

596. Emploi de la pile thermo- électrique en médecine. — Le physiologiste et le clinicien utilisent les couples thermoélectriques pour la comparaison des températures de deux régions du corps de l'homme ou des animaux et pour la détermination de la température d'une région.

On donne alors aux couples une forme qui dépend du but à atteindre. Si l'on veut, par exemple, explorer la température à

Fig. 362. — Aiguilles thermo-électriques associées en opposition.

l'intérieur d'un tissu, on se sert d'aiguilles thermo-électriques constituées par deux métaux soudés en une pointe (fig. 362} destinée à pénétrer dans les tissus. Deux aiguilles semblables sont réunies en opposition, c'est-à-dire de telle sorte que les métaux identiques 0 et 0' sont reliés ensemble, tandis q ue les autres

ÉLEGTBOMOTEURS THERMIQUES.

métaux A et A' sont mis en communication avec un galvanomètre. On emploie alors l'un des modes opératoires suivants.

a. Pour comparer les températures de deux régions , on y introduit les aiguilles, recouvertes d'un vernis isolant sauf à la pointe, et l'on observe le galvanomètre auquel les aiguilles sont réunies. Suivant qu'il y a ou qu'il n'y a pas de déviation, les températures des deux régions sont inégales ou égales, car ces températures, en agissant sur les soudures des aiguilles, donnent naissance à des courants de sens inverse. On note la déviation «, s'il y a lieu, puis on porte les deux aiguilles à des températures constantes et voisines des températures à comparer, et l'on observe la nouvelle déviation a'. La différence e des températures des deux régions est alors déduite de la proportion :

îwf; «'■

b. Si l'on veut déterminer la température t d'une région, on y fait pénétrer l'une des aiguilles, tandis que l'autre est plongée dans un liquide dont la température T est constante et peu différente de I, et l'on note la déviation a du galvanomètre. Ces indications suffisent pour déterminer t, si le galvanomètre a été préalablement gradué. Dans le cas contraire, la seconde aiguille plongeant toujours dans le liquide à la température T, on plonge la première dans un autre liquide dont la température T' doit être constante et voisine de T, et l'on note la nouvelle déviation galvanométrique «'. On peut alors écrire :

? — T a T'-T ~" «'' de cette égalité on tirera la valeur de t.

Pour la mesure des températures locales périphériques sur l'homme, on substitue aux aiguilles précédentes des couples dont les soudures, non terminées en pointe, sont appliquées en tel ou tel point de la surface du corps.

Rappelons que nous avons indiqué précédemment (pag. 889) comment Arnheim a utilisé la pile thermo-électrique pour apprécier le pouvoir émissif d'une région déterminée du corps.